Трехмерное напряженно-деформированное состояние и объемная повреждаемость трибофатической системы колесо-рельс с учетом контактного взаимодействия между ее элементами, изгибом железнодорожного рельса поездом и применения материала МОНИКА для производства литых рельсов : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель С. С. Щербаков

Abstract

Объектом исследования является система колесо-рельс. Цель проекта - численная и экспериментальная апробация механико-математических моделей, позволяющих описать контактное взаимодействие, напряженно-деформированное состояние и объемную повреждаемость элементов системы колесо-рельс с учетом контактного взаимодействия и изгиба рельса железнодорожным составом. Основными методами исследований являются: методы трибофатики, механики деформируемого твердого тела, механики контактного взаимодействия, а также вычислительные методы. В результате создана методика расчета объемной повреждаемости системы колесо/рельс при контактном взаимодействии колеса и короткого участка рельса на жестком и упругом основаниях; разработана гранично-элементная модели расчета контактного взаимодействия напряженно-деформированного состояния системы колесо/рельс; проведено численное моделирование трехмерного напряженно-деформированного состояния системы колесо-рельс в трибофатической постановке при контактном взаимодействии колеса и длинного участка рельса, испытывающего изгиб под весом всего состава и лежащего на упругом основании; проведена интегральная оценка повреждаемости системы колесо-рельс в зависимости от действующих нагрузок и материалов системы (сталь или МОНИКА); проведена верификация и сравнительный анализ данных, полученных в результате численно-аналитического и компьютерного моделирования системы для различных материалов рельса