Работоспособность системы пассивной безопасности грузовых электровозов при аварийных столкновениях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Жуйков Михаил Владимирович

• Жуйков Михаил Владимирович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Жуйков Михаил Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Краткий обзор исследований напряженно-деформированного состояния грузовых электровозов при маневровых и аварийных соударениях

1.2 Обзор конструктивных исполнений систем пассивной безопасности

1.3 Обзор нормативных требований к системам пассивной безопасности для грузовых электровозов

1.4 Постановка задач

1.5 Выводы по главе

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИСТЕМЫ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГРУЗОВОГО ЭЛЕКТРОВОЗА

2.1 Базовые закономерности для разработки методики исследования

2.2 Описание объекта исследования для оценки работоспособности системы пассивной безопасности

2.3 Структура расчетной модели грузового электровоза для моделирования аварийного столкновения

2.4 Алгоритмы решения систем уравнений движения с использованием численных методов

2.5 Алгоритм методики исследования работоспособности системы пассивной безопасности грузового электровоза

2.6 Разработка моделей подсистем объектов аварийного столкновения

2.7 Расчетные зависимости моделей материалов подсистем объектов аварийного столкновения

2.8 Выводы по главе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КАРКАСА КАБИНЫ И ВЕРИФИКАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

3.1 Экспериментальные исследования по определению механических свойств плоских стальных образцов

3.2 Идентификация упругопластических свойств моделей материалов по результатам экспериментов растяжения плоских образцов

3.3 Верификация модели аварийного столкновения грузового электровоза по результатам экспериментальных исследований

3.4 Выводы по главе

4 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОНСТРУКЦИИ МОДУЛЬНОЙ КАБИНЫ ГРУЗОВОГО ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС6А ПРИ АВАРИЙНЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ

4.1 Анализ работоспособности конструкции модульной кабины

4.2 Выводы по главе

5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МОДУЛЬНОЙ КАБИНЫ МАШИНИСТА ГРУЗОВОГО ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС6А И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛАГАЕМЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ АВАРИЙНЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ

5.1 Конструктивные предложения по совершенствованию модульной кабины

5.2 Методика совершенствования конструкции модульной кабины

5.3 Анализ работоспособности модифицированной модульной кабины

5.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Документы о внедрении результатов диссертационного исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Работоспособность системы пассивной безопасности грузовых электровозов при аварийных столкновениях»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Существующая система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте не может полностью исключить возможность аварийных ситуаций продольного соударения локомотива с разного рода препятствиями. Наибольшую опасность для локомотивной бригады при столкновениях грузовых локомотивов на железнодорожных переездах представляют грузовые автомобили, перевозящие различные сыпучие грузы (например, щебень сельскохозяйственную продукцию и другие). Случаи столкновения грузовых локомотивов с препятствиями происходят не только на железнодорожных переездах, но и на самих железнодорожных путях. В ряде случаев происходили столкновения грузовых локомотивов с головными полувагонами стоящих грузовых составов. На рисунке 1 приведены характерные фрагменты повреждений кабины локомотивной бригады в результате аварийных столкновений.

Рисунок 1 - Последствия аварийных столкновений

Под аварийным столкновением автор подразумевает столкновение железнодорожного подвижного состава с другим железнодорожным подвижным составом, транспортным средством или сход железнодорожного подвижного состава на перегоне или железнодорожной станции при поездной или маневровой работе, экипировке или других передвижениях, при этом не учитывается возможная гибель

людей (локомотивной бригады) или другие пострадавшие в результате столкновения.

В целях повышения безопасности работы локомотивных бригад, снижения причинения ущерба подвижному составу в результате аварийных столкновений подвижного состава с препятствием были введены и утверждены «Технические требования к системе защиты локомотивной бригады при аварийном столкновении локомотива с препятствием», предусматривающие проектирование кабины, обеспечивающей требуемый уровень прочности линейным квазистатическим расчетом для соответствующих режимов нагружения. При аварийных столкновениях грузовых электровозов кабина машиниста получает необратимые пластические деформации, а в ряде случаев подвергается частичному или полному разрушению, спрогнозировать которые не представляется возможным в полной мере в линейных квазистатических расчетах.

Актуальным вопросом является подтверждение работоспособности системы пассивной безопасности (СПБ) грузовых электровозов без проведения полномасштабных натурных испытаний аварийного столкновения. Определение (СПБ) сформулировано в ГОСТ 34056 - 2017 [1], пункт 3.2.58: СПБ - это совокупность специальных устройств и технических решений в конструкции железнодорожного подвижного состава для повышения пассивной безопасности (снижения рисков для пассажиров и персонала поезда) в случае аварийного столкновения. Применение численных методов для моделирования динамического процесса аварийного столкновения с учетом критериев разрушения материала конструкции кабины машиниста способствует выявлению наиболее нагруженных мест, внесению изменений в конструкцию на этапе проектирования, что в итоге позволяет:

- снизить травмированность локомотивной бригады;

- сохранить достаточное пространство для выживания.

Таким образом, исследования в области оценки работоспособности системы пассивной безопасности численными методами является актуальной задачей.

Степень разработанности темы.

Теоретико-методологическая основа исследований в области оценки работоспособности систем пассивной безопасности грузовых электровозов напрямую связана с оценкой напряженно-деформированного состояния кабины машиниста при квазистатическом нагружении и необратимых пластических деформаций, поглощения кинетической энергии удара при динамическом нагружении во временной области.

Отечественный и зарубежный опыт исследований ударных процессов широко использовался для изучения ударной нагруженности вагонов и условий формирования ударов в поездах, в этом направлении получены фундаментальные результаты учеными: Вершинским C.B., Жуковским Н.Е., Лазаряном В.А., Никольским Л.Н. и др.

Анализом условий работы кузова, ходовых частей и ударно-тяговых приборов от продольных ударов во время маневровых работ, вертикальными ударами грузами при погрузке, особенностями динамических расчетов на ударные нагрузки грузовых вагонов освещены в работах Блохина Е.П., Барбаса И.Г., Манашкина Л.А. и др.

Исследованиями прочности подвижного состава занимались ученые: Беляев

B.И., Беспалько C.B., Битюцкий A.A., Бороненко Ю.П., Бурчак Г.П., Волков И.В., Дубинский С.И., Кеглин Б.Г., Кобшцанов В.В., Коршунов С.Д., Котуранов В.Н., Кочнов А.Д., Мямлин C.B., Никольский Л.Н, Оганьян Э.С., Орлова A.M., Петров Г.И., Погорелов Д.Ю., Рабинович Б.А., Ромен Ю.С., Савоськин А.Н., Самошкин

C.Л., Серпик И.Н., Скачков А.Н., Смольянинов A.B., Ступин Д.Л., Третьяков A.B., Филиппов В.Н., Хохлов A.A., Хусидов В.Д., Черкашин Ю.М., Юхневский A.A. и

Оценкой работоспособности систем пассивной безопасности для пассажирского подвижного состава занимались: Азарченков A.A., Антипин Д.Я., Барышников A.B., Гордеев М.А., Гуров A.M., Журавлев Н.М. Зверев М.В., Корниенко H.A., Лебедев В.А., Расин Д.Ю, Рязанов Э.М., Светлов В.И., Сирота С.А., Соболевская М.Б., Тепличко И.Б., Шорохов С.Г. и др.

Исследованиями нагруженности конструкций грузовых локомотивов при аварийных столкновениях занимались: Емельянов И.Г., Красюков Н.Ф., Русанов O.A. и др.

В существующих работах по нагруженности конструкций грузовых локомотивов при аварийных столкновениях оценивалось напряженно-деформированное состояние без учета контактного взаимодействия локомотива колесо-рельс, влияния сыпучего груза, перевозимого в транспортном средстве, с которым происходит столкновение, на необратимые пластические деформации каркаса кабины машиниста и на разрушение остекления кабины.

Направление исследований соответствуют пункту 15 паспорта научной специальности 2.9.3. Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация - в части «Разработка методов компьютерного моделирования и автоматизации конструирования и проектирования подвижного состава и устройств электроснабжения».

Объектом исследования является: локомотивы.

Область исследования: оценка динамических и прочностных качеств подвижного состава.

Предмет исследования: Кабина машиниста в процессе аварийного столкновения грузового электровоза с препятствием.

Цель диссертационной работы заключается в разработке методики моделирования процессов аварийного столкновения грузовых электровозов и выработке конструктивных решений по повышению эффективности пассивной безопасности грузовых электровозов.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработать методику исследования работоспособности системы пассивной безопасности грузового электровоза моделированием процессов аварийного столкновения.

2. Разработать математическую модель аварийного столкновения грузового электровоза, учитывающей механизм работы системы пассивной безопасности, необратимые деформации модульной кабины электровоза 2ЭС6А, динамические свойства тележек и диссипативные связи элементов пути и экипажа.

3. Провести экспериментальные исследования механических характеристик плоских стальных образцов, из которых впоследствии изготавливаются конструктивные элементы системы пассивной безопасности для идентификации упругопла-стических механических характеристик применяемой стали 09Г2С.

4. Усовершенствовать конструктивные решения системы пассивной безопасности электровоза 2ЭС6А для улучшения функциональных характеристик системы пассивной безопасности и сохранения жизни локомотивной бригады.

5. Исследовать работоспособность проектируемых и модернизируемых средств системы пассивной безопасности грузовых электровозов, на основе разработанной методики исследования.

Научная новизна исследования заключается:

1. Разработана методика анализа напряженно-деформированного состояния грузового электровоза при аварийных столкновениях, базирующаяся на методе конечных элементов (МКЭ) и методе дискретных элементов (МДЭ).

2. Разработаны математические модели аварийного столкновения грузового электровоза с:

- абсолютно жестким неподвижным (в момент столкновения) препятствием;

- упругим неподвижным препятствием;

- упругим препятствием (грузовой автомобиль, полувагон) с сыпучим грузом (щебень, песок, бетонная смесь и др.).

3. Произведена оценка прочности кабины машиниста от нагрузок при аварийных столкновениях линейными квазистатическими расчетами.

4. Установлены зависимости между параметрами и характеристиками процесса аварийного столкновения.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Исследованы факторы, определяющие аварийные ситуации на железнодорожном переезде, приводящие к столкновениям грузовых электровозов и разрушению кабин машиниста, на основе которых сформулированы сценарии аварийных столкновений

2. Разработанные математические модели, описывающие процессы столкновения с различными препятствиями, позволяют производить параметрическую оценку последствий исследуемых процессов по эффективности применяемых технических средств системы пассивной безопасности грузовых электровозов.

3. Разработаны предложения для улучшения функциональных характеристик системы пассивной безопасности и сохранения жизни локомотивной бригады и использованы на ООО «Уральские локомотивы» при оценке работоспособности системы пассивной безопасности электровоза 2ЭС6А.

Методология и методы исследования основываются на:

- применении метода конечных элементов совместно с методом дискретных элементов при исследовании работоспособности системы пассивной безопасности грузовых электровозов при аварийных столкновениях;

- проведении экспериментальных исследований по растяжению плоских стальных образцов различной геометрии для идентификации упругопластических механических характеристик стали 09Г2С;

- использовании методов оптимизации для улучшения функциональных характеристик системы пассивной безопасности грузовых электровозов при аварийных столкновениях.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа последствий аварийных столкновений грузовых электровозов с препятствиями.

2. Методика для оценки работоспособности системы пассивной безопасности грузового электровоза при аварийных столкновениях в квазистатической постановке и методами явной динамики.

3. Математическая модель аварийного столкновения грузового электровоза с различными препятствиями.

4. Методики и результаты:

- исследования механических характеристик стали 09Г2С в зоне упругопла-стического деформирования при растяжении плоских образцов до разрушения.

- определения коэффициентов для упругопластической модели материала Джонсона / Кука для стали 09Г2С и верификация растяжения плоских образцов по результатам испытаний на разрывной машине на численных конечно-элементных моделях.

5. Результаты исследования:

- различных ситуационных столкновений грузового электровоза с абсолютно жестким и упругим неподвижными препятствиями, упругим препятствием с сыпучим грузом.

- по оптимизации массы каркаса кабины машиниста с сохранением функциональных характеристик при аварийных столкновениях грузового электровоза с различными препятствиями.

6. Исследования различных ситуационных столкновений грузового электровоза с абсолютно жестким и упругим неподвижными препятствиями, упругим препятствием с сыпучим грузом.

7. Исследования по оптимизации массы каркаса кабины машиниста с сохранением функциональных характеристик при аварийных столкновениях грузового электровоза с различными препятствиями.

8 Предложения по усилению конструктивных схем модульных кабин машиниста при модернизации локомотивов для соответствия требуемым критериям безопасности при аварийных столкновениях.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационного исследования по оценке работоспособности СПБ грузовых электровозов внедрены в ООО «Уральские локомотивы» при разработке электровоза 2ЭС6А.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается результатами экспериментов, соответствием результатов численного моделирования данным результатам экспериментов; использованием известных научных методов, современных методик сбора, обработки исходной информации; корректным применением разработанного математического аппарата; логичной и последовательной структурой исследования с учетом ранее исследованных факторов и результатов предшествующих работ по рассматриваемой тематике.

Обоснованность результатов диссертационного исследования достигается базированием на строго доказанных и корректно используемых выводах фундаментальных и прикладных наук, таких как теоретическая механика, механика сплошных сред, метод конечных элементов, метод дискретных элементов, теория упругости и теория пластического течения.

Апробация результатов. Материалы диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на 19 конференциях и семинарах:

Всероссийская научно-техническая конференция «Транспорт Урала» (Ур-ГУПС, Екатеринбург, 2020 г.); XVII Международной конференции пользователей САЭРЕМ/АМБУЗ «В фокусе цифровой промышленной трансформации» (Москва, АО «КАДФЕМ Си Ай ЭС», 2020 г.); XXI Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва, РУТ (МИИТ), 2022 г.); Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции «Инфраструктура и транспортно-логистические системы России: технологии, материалы, безопасность» (Барнаул, Ассоциация поддержки научных исследований, 2022 г.); V научно-техническом семинаре «Компьютерное моделирование в железнодорожном транспорте: динамика, прочность, износ» (Брянск, БГТУ, 2022 г.); Совместном выездном заседании Союза «Объединение вагоностроителей» и Ассоциации «Объединение производителей железнодорожной техники» (Белорецк, 2023 г.); Первой международной научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва, РУТ (МИИТ), 2023 г.); 15-й юбилейной Международной научно-практической конференции «Перспективы развития локомотиво-, вагоностроения и технологии обслуживания подвижного состава» (Ростов-на-Дону,

РГУПС, ноября 2023 г.); Международной научно-практической конференции «Транспорт: логистика, строительство, эксплуатация, управление» (УрГУПС, Екатеринбург, 2022-24гг.); семинаре аспирантов УрГУПС.

В целом материалы диссертационной работы докладывались на заседании кафедры «Вагоны» 12 декабря 2024 года.

Публикации. Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в 7 печатных работах, в том числе 3 статьи опубликованы в изданиях, входящих в «Перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций», 2 статьи - в периодических изданиях, индексируемом международной базой научных материалов Scopus.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Грузовые электровозы в течении всего своего срока службы подвергаются нагруженням, как циклическим, при движении с конструкционной скоростью в прямых и кривых участках пути, так и единичным, возникающих при действии максимальных продольных квазистатических и ударных сил.

При конструировании электровозов по ГОСТу 34939 [2] и ГОСТу Р 55364 [3] наиболее нагруженные узлы подлежат проверочному расчету на прочность и усталостную долговечность, такие как, рама кузова или цельнонесущий кузов, связи кузова с тележкой, сцепные устройства, кабина машиниста. Кабина машиниста, где находится локомотивная бригада, проверяется только на действие продольных статических нагрузок, действующих на подоконную часть. В случае аварийных столкновений, кабина машиниста и рама кузова электровоза подвергаются часть не только деформациям смятия, но и разрушению кабины. При разрушении кабины часто происходит тяжелое травмирование локомотивной бригады, в некоторых случаях со смертельным исходом.

Увеличение аварийных столкновений на железнодорожных путях происходит в виду интенсивного развития грузоперевозок и повышения скорости при движении. Полностью исключить аварийные столкновения на железнодорожных переездах невозможно, в виду множества факторов, таких как самоуверенность или невнимательность, а также отсутствие культуры вождения у некоторых водителей, что приводит к эпизодическим нарушения правил дорожного движения на переездах. В редких случаях причиной аварийного столкновения на переездах становятся ошибки подачи сигнала светофора и шлагбаума.

Проанализируем ряд наиболее значимых случаев аварийных столкновений с участием железнодорожного транспорта за последние 13 лет.

Столкновение на перегоне Ерал - Симская произошло на участке Кропачёво - Иглино Куйбышевской железной дороги 11 августа 2011 года в Ашинском районе Челябинской области (близ границы с Башкортостаном). Тяжёлый грузовой поезд

(головном локомотив ВЛ10-336) № 2707 из-за отказа тормозов разогнался на крутом уклоне до скорости 136 км/ч и, догнав впереди идущий грузовой поезд № 1933, столкнулся с его хвостом. В результате столкновения у поезда № 2707 сошли с рельсов два электровоза и 66 из 67 вагонов, погибли оба члена локомотивной бригады поезда, у поезда № 1933 сошли с рельсов 3 последних вагона [4]. Последствия столкновения представлено на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Столкновение на перегоне Ерал - Симская

4 декабря 2012 года в 13-14 на регулируемом переезде допущен наезд поезда № 3158 (вес 2142 тонны, 82 вагона) с электровозом BJI10 № 1524 на автомобиль MAN. Автомобиль выехал на переезд при запрещающих показаниях исправно действующей переездной сигнализации с правой стороны по ходу движения поезда. В результате столкновения локомотивная бригада электровоза погибла, водитель автомобиля в тяжелом состоянии госпитализирован [5]. Последствия столкновения представлено на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2- Столкновение электровоза и грузового автомобиля

13 сентября 2014 года- в Заиграевском районе Республики Бурятия на 40 км перегона «Тугнуй-Челутай» подъездных путей ОАО «Разрез Тугнуйский» при въезде на станцию Шабур произошло столкновение двух грузовых поездов. В результате столкновения с рельсов сошли тепловоз, 5 вагонов, груженых углем, и 10 порожних вагонов. Машинист сошедшего с рельсов тепловоза погиб, помощник ранен. Члены локомотивной бригады второго поезда не пострадали. Повреждено около 100 м пути. По предварительным данным, причиной столкновения стало то, что члены локомотивной бригады поезда, двигавшегося в сторону угольного разреза с порожними вагонами, не уступили путь встречному поезду с вагонами, гружеными углем [6]. Последствия столкновения представлено на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Столкновение в двух грузовых поездов

2 сентября 2015 году в Свердловской области на перегоне Мезенский - Га-гарский произошло столкновение товарных поездов. В результате аварии оба локомотива перевернулись, а шесть вагонов и цистерн ушли под откос [7]. Последствия столкновения представлено на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Столкновение электровоза 2ЭС6 с железнодорожным краном

26 марта 2017 года - столкновение поездов № 5215 и № 5214, следовавших навстречу друг другу на пути необщего пользования, находящемся на балансе АО «Учалинский ГОК» в Республике Башкортостан. В результате столкновения погибло 4 человека: машинист одного состава, двое помощников машиниста обоих поездов и оператор поста централизации [8]. Последствия столкновения представлено на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - Лобовое столкновение двух поездов

4 июля 2018 года - столкновение электровоза ЭП1М-666 пассажирского поезда № 187 Архангельск - Новороссийск с автомобилем КамАЗ на переезде перегона Высочино - Васильево-Петровская Северо-Кавказской железной дороги. Погиб помощник машиниста и водитель грузовика [9]. Последствия столкновения электровоза ЭП1М-666 представлено на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Столкновение пассажирского электровоза с грузовым автомобилем

25 августа 2018 года на станции Иркутск-Сортировочный произошло лобовое столкновение двух электровозов [10]. Последствия столкновения двух электровозов представлено на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 - Столкновение двух электровозов

3 ноября 2018 года - столкновение электровоза ЭП1М-499 пассажирского поезда № 301 Минск - Адлер с автомобилем КамАЗ на регулируемом переезде 1565 км перегона Тимашевская - Ведмидовка Северо-Кавказской железной дороги, шансов выжить у локомотивной бригады, останься она в кабине, не было. В отличие от июльского случая, машинист с помощником успели выскочить в машинное отделение, где их и настигло столкновение. Гружёный песком КамАЗ оказался серьёзным препятствием, поэтому и повреждения, полученные бригадой, серьёзны: помощник в коме, у него черепно-мозговые травмы и перелом шейного отдела позвоночника, у машиниста также сломан позвоночник и перелом обеих ног [11]. Последствия столкновения электровоза ЭП1М-499 представлено на рисунке 1.8.

Рисунок 1.8 - Столкновение пассажирского электровоза с грузовым автомобилем

29 августа 2019 года - столкновение 2 грузовых поездов на технологических путях станции Киселёвск Западно-Сибирской железной дороги. В результате происшествия погибли машинист и его помощник, один человек госпитализирован [12]. Последствия столкновения представлено на рисунке 1.9.

Рисунок 1.9 — Столкновение двух грузовых поездов

28 июля 2020 года на железнодорожном участке для грузовых поездов в районе станции Купчинская Октябрьской железной дороги произошло касательное столкновение двух электропоездов под номерами 3812 и 1255, в результате чего три локомотива и один пустой вагон сошли с рельсов [13]. Последствия столкновения представлено на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 — Касательное столкновения двух грузовых локомотивов

23 октября на станции Ледяной водитель грузового автомобиля, несмотря на предупреждающие сигналы светофора, выехал на железнодорожные пути перед приближающимся грузовым поездом. Машинист применил экстренное торможение, но расстояние было недостаточным, и столкновения избежать не удалось. В результате произошел сход локомотива и 14 вагонов грузового поезда. Помощник машиниста в последствии погиб [14]. Последствие столкновения представлено на рисунке 1.11.

Рисунок 1.11- Столкновение электровоза с грузовым автомобилем

24 октября 2021 года

19 ноября 2021 в Амурской области на железнодорожном переезде Забайкальской железной дороги станции Гонжа произошло дорожно-транспортное происшествие - столкновение грузового поезда № 1241 с автомобилем (трубовозом). [15]. Последствие столкновения представлено на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12 - Последствие столкновения 19 ноября 2021 года

16 февраля 2022 на перегоне Лимонник - Варфоломеевка однопутного неэлектрифицированного участка Новочугуевка - Сибирцево Дальневосточной железной дороги столкнулись грузовой поезд и лесовоз [16]. Последствие столкновения представлено на рисунке 1.13.

Рисунок 1.13 - Столкновение тепловоза с лесовозом 16 февраля 2022 года

6 марта 2023 года тепловоз в составе грузового поезда столкнулся с электровозом на станции Находка-Восточная в Приморье, с рельсов сошли два локомотива и два вагона [17]. Последствие столкновения представлено на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 - Столкновение электровоза с тепловозом 6 марта 2023 года

Статистика количества случаев по годам, вид столкновения, количество человек погибших и пострадавших представлено в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Статистика столкновений с 2011 год по 2023 год

Годы

количество случаев

Вид столкнове- __, сч со чо г- ос 2020 2021 2022 2023 О и О

ния локомотива о сч о сч о сч о сч о сч о сч о сч о сч о сч н к

количество случаев

с грузовым ваго- 1 1

ном

с грузовым автомобилем 2 2 2 1 7

с идентичным локомотивом 1 1 1 1 1 1 1 7

Количество человек

Погибшие 2 2 1 4 1 2 1 13

Пострадавшие 1 2 1 4

Приведенные выше случаи и статистика таблицы 1.1 показывают, что необходимо снижение травмированности локомотивной бригады и исключение гибели при аварийных столкновениях. Снижение травмированности возможно за счет работоспособной СПБТ применяемой на вновь выпускаемых электровозах, а также при модернизации существующих.

1.1 Краткий обзор исследований напряженно-деформированного состояния грузовых электровозов при маневровых и аварийных соударениях

В несущих узлах грузовых электровозов (рама кузова, кузов, кабина машиниста, тележки, связи кузова с тележкой, сцепные устройства) при маневровой эксплуатации возникает напряженно-деформированное состояние, эквивалентные напряжения при этом могут достигать предела текучести материала, из которого

сконструированы узлы. При аварийных соударениях грузовых электровозов с препятствиями на железнодорожных путях, несущие узлы грузовых электровозов могут быть повреждены или разрушены из-за высоких деформаций и работы материала в упругопластической зоне, а также за пределом прочности материала.

Большой вклад в разработку и исследование задач продольной динамики подвижного состава внесли В.М. Богданов, Е.П. Блохин, М.Ф. Вериго, C.B. Вершин-ский, И.Г. Горячева, С.М. Голубятников, A.JI. Голубенко, В.Д. Данович, JI.K. Добрынин, A.C. Евстратов, О.П. Ершиков, В.Н. Иванов, В.Н. Кашников, А .Я. Коган,

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жуйков Михаил Владимирович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 34056 - 2017. (дата актуализации текста: 01.01.2021). Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Термины и определения. - Введ. 01.011.2017. - М.: Стандартинформ, 2018. - 26 с.

2. ГОСТ 34939-2023 (дата актуализации текста: 01.12.2024). Локомотивы. Требования к прочности и динамическим качествам. - Введ. 01.08.2024. - М.: Российский институт стандартизации, 2023. - 45 с.

3. ГОСТ Р 55364-2012 (дата актуализации текста: 01.07.2023). Электровозы. Общие технические требования. - Введ. 01.01.2014. - М.: Стандартинформ, 2013.-34 с.

4. Крушение на перегоне Ерал - Симская. [Электронный ресурс] // - URL: https: //ru.wikipedia.org/wiki/Kpyшeниe_в_Чeлябинcкoй_oблacти_(2011)/ (дата обращения 20.01.2025).

5. Столкновение поезда и грузового автомобиля на перегоне Перебор- Ку-навино. [Электронный ресурс] // - URL: http: //scbist.com/narusheniya-bezopasnosti-na-seti-dorog/21341 -stolknovenie-poezda-i-gruzovogo-avtomobilya-na-peregone-perebor-kunavino-kamensk-uralskii-4-dekabrya-2012-g-print.html?pp=40/ (дата обращения 20.01.2025).

6. Поезда столкнулись. [Электронный ресурс] // - URL: https: //tvatv.ru/news/proisshestviya/8282-poezda-stolknulis/ (дата обращения 20.01.2025).

7. Два товарных поезда столкнулись под Екатеринбургом. [Электронный ресурс] // - URL: https: //life.ru/р/160601/ (дата обращения 20.01.2025).

8. В Башкирии столкнулись два грузовых поезда. [Электронный ресурс] // -URL: https: //ufal.ru/text/gorod/2017/03/26/55318361/ (дата обращения 20.01.2025).

9. ДТП на переездах с участием локомотивов. [Электронный ресурс] // -URL: http: //vrn-6.ucoz.ru/forum/26-109-l/ (дата обращения 20.01.2025).

10. В Иркутске лоб в лоб столкнулись два электровоза. [Электронный ресурс] // - URL: https: //i38.ru/proisshestviya-obichnie/v-irkutske-lob-v-lob-stolknulis-dva-elektrovoza/ (дата обращения 20.01.2025).

11. Кабина страха. Столкновение на переезде электровоз ЭП1М снова не смог защитить локомотивную бригаду. [Электронный ресурс] // - URL: https: //vgudok.com/lenta/kabina-straha-stolknovenie-na-pereezde-elektrovoz-eplm-snova-ne-smog-zashchitit-lokomotivnuyu/ (дата обращения 20.01.2025).

12. Видео с места смертельного столкновения двух поездов в Кузбассе и новые подробности. [Электронный ресурс] // - URL: https: //sibdepo.ru/news/video-s-mesta-smertelnogo-stolknoveniya-dvuh-poezdov-v-kuzbasse-i-novye-podrobnosti.html/ (дата обращения 20.01.2025).

13. В Петербурге «вспахало» рельсы после столкновения двух поездов. [Электронный ресурс] // - URL: https: //regnum.ru/amp/3022274/ (дата обращения 20.01.2025).

14. В ДТП на станции Ледяной два погибших - умер помощник машиниста. [Электронный ресурс] // - URL: https: //ampravda.ru/2021/10/24/108035.html/ (дата обращения 20.01.2025).

15. Из-за ДТП с грузовиком в Амурской области задерживаются три поезда. [Электронный ресурс] // - URL: https: //amurmedia.ru/news/1195587/ (дата обращения 20.01.2025).

16. В Приморье грузовой поезд столкнулся с лесовозом - люди не пострадали, две колёсные пары локомотива сошли с рельсов. [Электронный ресурс] // -URL: https: //news.myseldon.com/ru/news/index/267156539/ (дата обращения 20.01.2025).

17. В Приморье поезд столкнулся с электровозом. [Электронный ресурс] // -URL: https://ria.ru/20230306/poezd-1856140380.html/(датаобращения20.01.2025).

18. Вершинский C.B. Усилия и ускорения, возникающие при соударениях вагонов / Вершинский C.B., Федосеев A.B. // Научные труды ЦНИИ МПС. Вып. 105.-М., 1955.-С. 93-99.

19. Вершинский C.B. Продольная динамика вагонов в грузовых поездах // Труды всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Вып. 143. -М.: Трансжелдориздат, 1957. -263 с.

20. Вершинский C.B. Динамика вагона: учебник для вузов железнодорожного транспорта / Вершинский C.B., Данилов В.Н., Хусидов В.Д.; под ред. C.B. Вершинского. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991. - 360 с.

21. Исследование при ударе в автосцепку нагруженности кузовов вагонов, изготовленных из стали и алюминиевых сплавов / Солодков С.П., Кондрашев В.М. // Вопросы динамики и прочности тягового подвижного состава. - М., 1996. - С. 31 -48.

22. Костенко H.A. Статистические распределения продольных сил, действующих на подвижной состав через автосцепки и методы их определения / Костенко H.A., Никольский JI.H. // Труды Брянского института транспортного машиностроения. Вып. 24. - Брянск, 1971. - С. 69-83.

23. Костенко H.A. О характере нагружения деталей вагонов продольными силами / Костенко H.A., Миронова Т.А., Мишаков C.JI. // Вестник всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 1986. - № 7. - С. 43-44.

24. Костенко H.A. Прогнозирование надежности транспортных машин. -М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

25. Расчет вагонов на прочность / Вершинский C.B. и др.; под ред. JI.A. Ша-дура - Изд. 2-е. - М.: Машиностроение, 1971. - 432 с.

26. Солодков С.П. Прочность боковин главной рамы кузова локомотива при продольном статическом сжатии и ударе // Вестник ВНИИЖТ. - 1969. - № 1. - С. 9-12.

27. Солодков С.П. Прочность буферных брусьев, шкворневых балок и боковин главной рамы кузова локомотива при продольном ударе // Тезисы докладов I республиканской конференции молодых ученых железнодорожников. - Днепропетровск: ДИИТ, 1969. - С. 296-298.

28. Солодков С.П. Прочность кузова локомотива при ударе в автосцепку // Научные труды ЦНИИ МПС. Вып. 393. - М., 1969. - С. 80-89.

29. Солодков С.П. Защита кабины машиниста и оборудования локомотива от разрушений при соударениях // Бюллетень технико-экономической информации ЦНИИТЭИ МПС. - 1970. - № 6. - С. 32-34.

30. Солодков С.П. Определение сил, действующих на шкворневые узлы локомотивов при соударениях // М.: НИИинформтяжмаш. 5-71-4. - 1971. - С. 28-30.

31. Солодков С.П. Расчет элементов рам кузовов локомотивов на ударную нагрузку // М.: НИИинформтяжмаш. 5-74-10. - 1974. - С. 10 - 13.

32. Солодков С.П. Динамико-прочностные испытания алюминиевого кузова моторного вагона скоростного электропоезда ЭР-200 // Вестник всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 1978. - № 6.-С. 36-39.

33. Овечников H.H. Расчет кузова локомотива при соударениях на ЭЦВМ // Труды Вестник всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Вып. 34. - Коломна, 1970. - С. 3-23.

34. Овечников H.H., Солодков С.П., Оганьян Э.С., Наделюев B.JI. / Определение динамической жесткости конструкции локомотивов по результатам их испытаний на соударения. Вестник всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 1984. -№ 1. - С. 26-28.

35. Бунин Б.Б., Овечников H.H., Оганьян Э.С., Пархонин В.А. Исследование прочности металлоконструкций экипажных частей тепловозов. / Труды всероссийского научно-исследовательского института тепловозов и путевых машин. Вып. 79. - Коломна, 1999. - С. 61-75.

36. Наделюев B.JI. Испытания тепловоза на соударения со скоростью 20 км/ч / Наделюев В.Л., Оганьян Э.С., Солодков С.П. // Реф. сб. НИИинформтяжмаш. Вып. 9. Сер. 5. - М.: 1983. - С. 6-9.

37. Наделюев В.Л. Повышение прочности экипажей тепловозов при эксплуатационных и аварийных соударениях: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - М., 1987. - 196 с

38. Иванов A.B. Исследование по выбору рациональных параметров конструкции вагонов электропоезда при восприятии аварийных ударных нагрузок // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения. Вып. 11.-М, 1970. - С. 43-61.

39. Иванов A.B. Применение антиаварийных амортизирующих устройств в электропоездах / Иванов A.B., Солодков С.П. // Вестник научно-исследователь-ского института железнодорожного транспорта. - 1976. -№ 1. - С. 31-35.

40. Иванов A.B. К вопросу защиты кузовов железнодорожных экипажей от разрушения при действии аварийных продольных нагрузок // Межвузовский сборник научных трудов Днепровского национального университета железнодорожного транспорта. Вып. 195/24. - Днепропетровск, 1978. - С. 21-24.

41. Иванов A.B. Совершенствование кузовов электровагонов / Иванов A.B., Солодков С.П, Манашкин JI.A. // М.: НИИинформтяжмаш. Сер. 5. Вып. 19. - 1978. -С. 20-23.

42. Карминский Д. Э, Евсюков В. П. Испытания экипажной части электровоза под ударной нагрузкой. - Науч. труды РИИЖТ, вып. 51, 1965, с. 53-65.

43. Кеглин Б.Г. Сравнительная оценка различных типов поглощающих аппаратов для восьмиосного полувагона. - Э.-И.. Конструирование и эксплуатация оборудования. - Сер. 5, вып. 3. - М.: ЦНИИТЭИ- ТЯЖМАШ, 1988.-е. 1 -3.

44. Кеглин Б.Г. Научные принципы создания амортизаторов удара подвижного состава железных дорог. - Справ.: Инж. ж, № 1, 2000. - с. 13-16.

45. Костенко H.A., Никольский JI.H. Статистические распределения продольных сил, действующих на подвижной состав через автосцепки и методы их определения. Брянск, Труды БИТМ, 1971, вып.24. - с.69-83.

46. Костенко H.A. Прогнозирование надежности транспортных машин. -М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

47. Костенко H.A., Миронова Т.А, Мишаков C.JI. О характере нагружения деталей вагонов продольными силами. -Вестник ВНИИЖТ, № 7, 1986, с. 43-44.

48. Никольский JI.H. Исследование напряженного состояния вагона при ударных нагрузках. - Техника железных дорог, 1946, № 8-9, с. 19-22.

49. Никольский JI.H. О силах удара вагонов и поглощающих свойствах фрикционных аппаратов автосцепки. - Науч. труды БИТМ, вып. 11, 1949, с. 54-64.

50. Никольский Л.Н., Озеров М.А., Дуденков В.Г. Особенности изменения сил и напряжений в конструкции вагона при ударах в автосцепку. -Вестник ВНИИЖТ, № 1, 1962. -с. 3-7.

51. Никольский Л.Н., Костенко H.A. Об ударных нагрузках, воспринимаемых вагонами на сортировочных горках. Вестник ВНИИЖТ, №1, 1967. -с.31-34.

52. Никольский Л.Н., Петрунина И.С., Петрунин B.C. Статистический метод расчета долговечности автосцепки с учетом малоцикловой усталости. - М.: Машиноведение, 1975, №1. - с. 75-80.

53. Беспалько C.B. Метод оценки условий пробоя котла цистерны при аварийной ситуации / Беспалько C.B., Корниенко H.A., Чугунов Г.Ф. // Вестник всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. -2001.-№2. -С. 31-36.

54. Битюцкий A.A. Создание конструкций «жертвенных» частей кузовов вагонов высокоскоростного электропоезда «Сокол» / Битюцкий A.A., Самсонов Г.Б., Зверев М.В. // Тезисы докладов IX международной конференции «Проблемы механики железнодорожного транспорта: Динамика, надежность и безопасность подвижного состава». - Днепропетровск, 1996. - С. 5-6.

55. Битюцкий A.A. Создание конструкции защитного экрана для вагона- цистерны / Битюцкий A.A., Смирнов А.Н., Хохлов C.B. // Тезисы докладов научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)». - СПб., 1999. - С. 14-15.

56. Богомаз Г.И., Соболевская М.Б., Хрущ И.К., Бубнов В.М. Защита котлов железнодорожных цистерн при аварийных ударах в днище. Тезисы докладов научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)». - СПб., 1999. - С. 99.

57. Корниенко H.A. К вопросу о моделировании маневрового соударения вагонов / Корниенко H.A., Чугунов Г.Ф., Беспалько C.B. // Вестник всероссийского

научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 2000. - № 4. - С. 27-31.

58. В.Н. Котуранов, В.Д. Хусидов, П.А. Устич, А.И. Быков. Нагруженность элементов конструкции вагона: учебник для вузов железнодорожного транспорта под ред. В.Н. Котуранова. - М.: Транспорт, 1991. - 238 с.

59. Панькин H.A., Гребенюк П.Т, Паршин В .Я, Тимощук А.И. Распределение продольных сил и ускорений в поезде при нелинейных упруго-вязких связях. Вестник всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 1975. - № 2. - С. 21-24.

60. Пузанков А.Д. Исследование характера распределения напряжений по элементам конструкции самоходных экипажей, вызванных ударом по автосцепке // Труды Московского института инженеров транспорта. Вып. 329. - М, 1970. - С. 66-

61. Пузанков А.Д. Исследование напряженного состояния рамы макета кузова при ударе: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.22.07. - М, 1971. - 176 с.

62. Самсонов Г.П. Эффективность систем аварийной амортизации скоростных поездов / Самсонов Т.П., Бороненко Ю.П, Орлова A.M. // Тезисы докладов научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)». - СПб, 1999. - С. 74.

63. Устич П.А. Надежность рельсового нетягового подвижного состава / Устич П.А, Карпычев В.А, Овечников М.Н. - М.: ИГ «Вариант», 1999. - 416 с.

64. Филиппов В.Н. Исследование поведения вагонов при аварийном соударении / Филиппов В.Н, Радзиховский Е.А. // Вестник всесроссийского научно-ис-следовательского института железнодорожного транспорта. - 1994. - № 3. - С. 9-12.

65. Блохин Е.П. Динамика поезда / Блохин Е.П, Манашкин JI.A. - М.: Транспорт, 1982.-222 с.

66. Блохин Е.П. Метод оценки динамических напряжений в конструкции вагона, возникающих при ударах через автосцепки / Блохин Е.П., Юрченко A.B., Ян-гулов Н.П. // Труды Днепровского национального университета железнодорожного транспорта. Вып. 210/27. Днепропетровск, 1980. - С. 3-13.

67. Лазарян В.А. Динамика транспортных средств. Избранные труды. -Киев: Наукова думка, 1985. - 528 с.

68. Лазарян В.А. Моделирование силовых характеристик связей, имеющих упругопластическую область деформаций / Лазарян В.А., Манашкин Л.А., Музы-кин В.А. // Динамика и прочность машин. Вып. 6. - Харьков: ХГУ, 1967. - С. 136-141.

69. Лазарян В.А. О динамических усилиях, возникающих в упряжных приборах поезда при немонотонном изменении силы тяги / Лазарян В.А.// Труды ДИ-ИТа. - Днепропетровск, 1948. - Вып. 19. - С. 63-82.

70. Лазарян В.А. Энергия деформации и перемещения линейных систем. -Киев: Наукова думка, 1972. - 140 с.

71. Манашкин Л.А. Моделирование продольно-изгибных колебаний кузовов вагонов при продольных ударах / Манашкин Л.А., Юрченко A.B., Скалозуб В.В. // Труды Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. Вып. 143. - Днепропетровск, 1973. - С. 1624.

72. Алимов О Д. Удар. Распространение волн деформаций в ударных системах / Алимов О.Д., Манжосов В.К., Еремьянц В.Э. - М.: Наука, 1985. - 357 с.

73. Алоян P.M. Динамические задачи механики конструкций и сплошных сред. - М.: Изд-во АСВ, 1999. - 225 с.

74. Оганьян Э.С. Особенности нагружения конструкций локомотивов при соударениях // ЦНИИТЭИ МПС. - 1999. - № 7. - С. 52.

75. Оганьян Э.С. Свойства процессов нагружения конструкций тепловозов при соударениях // ЦНИИТЭИ МПС. - 1999. - № 7. - С. 52.

76. Оганьян Э.С. Параметры нагружения конструкций локомотивов при соударениях // Динамика и прочность транспортных машин / Под ред. В.И. Сакало. -Брянск: Изд-во БГТУ, 2000. - С. 7-10.

77. Костина H.A. Уточнение характеристик нагруженности вагона продольными силами через автосцепку // Вестник всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 1981. - № 4. - С. 36-39.

78. Кузьмич Л.Д. Исследование прочностных характеристик вагонов электропоездов / Кузьмич Л.Д, Иванов A.B. // Транспортное машиностроение: научно-технический реферативный сборник. Вып. 3. - М.: ЦИНТИАМ, 1964. - С. 25-29.

79. Морозов С.И. Удар платформы с грузом о препятствие // Известия вузов. Лесной журнал. - 2000. - № 1. - С. 83-87.

80. Оганьян Э.С. Нагруженность конструкций ж.-д. подвижного состава в экстремальных условиях // Тезисы докладов III международной научно-техниче-ской конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава». - Новочеркасск, 2000. - С. 24.

81. Оганьян Э.С. Напряженно-деформированное состояние конструкций экипажной части тепловозов при соударениях и аварийных столкновениях // Труды всероссийского научно-исследовательского института тепловозов и путевых машин. Вып. 79. - Коломна, 1999. - С. 76-81.

82. Оганьян Э.С. Исследование прочности главной рамы тепловоза ТЭМ7 при действии ударной нагрузки / Оганьян Э.С, Солодков С.П, Наделюев В.Л. // Труды всесоюзного научно-исследовательского института тепловозов и путевых машин. Вып. 53. - Коломна, 1981. - С. 143-146.

83. Оганьян Э.С. Исследование прочности унифицированного кузова тепловоза 2ТЭ121 от сил соударений / Оганьян Э.С, Солодков С.П, Жук И.М // Труды всесоюзного научно-исследовательского института тепловозов и путевых машин. Вып. 62. - Коломна, 1985. - С. 151-156.

84. Оганьян Э.С. Прочность рам тепловозов при соударениях с повышенными скоростями / Оганьян Э.С, Наделюев В.Л, Солодков С.П // Труды всесоюзного научно-исследовательского института тепловозов и путевых машин. Вып. 57. -Коломна, 1983. - С. 84-85.

85. Палий О.М. Испытания на прочность кузова вагона скоростного электропоезда «Сокол» / Палий О.М., Шапошников В.М., Никитин В.А. // Тезисы докладов научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)». - СПб., 1999. - С. 62.

86. Изобретение RU 2 253 582 С2 «Кузов железнодорожного транспортного средства». [Электронный ресурс] // - URL: https: //yandex.ru/patents/doc/RU2253582C2_20050610/ (дата обращения 20.01.2025).

87. Изобретение RU 2 309 068 С1 «Кузов локомотива». [Электронный ресурс] //-URL: https: //yandex.ru/patents/doc/RU2309068Cl_20071027/ (дата обращения 20.01.2025).

88. Изобретение RU 2 387 557 С1 «Модуль кабины транспортного средства». [Электронный ресурс] // - URL: https: //yandex.ru/patents/doc/RU2387557Cl_20100427/ (дата обращения 20.01.2025).

89. Конструкция кузова локомотивов семейства TRAXX. М. Löberetal. Elektrische Bahnen, 2004, № 8/9, S. 334 - 344.

90. Locomotive Crashworthiness Research: Modeling, Simulation, and Validation. July 2001. Stephen Kokkins, Wayne Kong, Kash Kasturi.

91. AAR S-580. Locomotive Crashworthiness Requirement. Электронный ресурс] // - URL: https: //ntsb.gov /investigations/AccidentReports/Reports/RAR1202.pdf/ (дата обращения 20.01.2025).

92. Locomotive Crashworthiness. 49 CFR Parts 229 and 238. [Электронный ресурс] // - URL: https: //govinfo.gov/content/pkg/FR-2004-11-02/pdf/04-24148.pdf/ (дата обращения 20.01.2025).

93. DIN EN 15227-2020. Railway applications - Crashworthiness requirements for rail vehicles; German version EN 15227:2020. Железнодорожный транспорт. Требования к ударопрочности рельсовых транспортных средств. Немецкая версия EN 15227:2020. Дата опубликования 01.06.2020. - 61 с. [Электронный ресурс] //-URL: https: //nd.gostinfo.ru/ document/6528449.aspx/ (дата обращения 20.01.2025).

94. ГОСТ 32410-2013 (дата актуализации текста: 01.02.2021). Крэш-системы аварийные железнодорожного подвижного состава для пассажирских перевозок. Технические требования и методы контроля - М. : Стандартинформ, 2013. - 12 с.

95. Технические требования к системе защиты локомотивной бригады при аварийном столкновении локомотива с препятствием. Утверждены Распоряжением ОАО «РЖД» от 10.01.2022 №7/р. [Электронный ресурс] // - URL: https: //urizdat.ru/books/zheleznodorozhnyy-transport/bezopasnost-dvizheniya-crb/tehnicheskie-trebovaniya-k-sisteme-zaschity-lokomotivnoy-brigady-pri-avariynom-stolknovenii-lokomotiva-s-prepyatstviem-utverzhdeny-rasporyazheniem-oao-rzhd-ot-

10-01 -2022-n-7-r.html/ (Дата обращения 20.01.2025).

96. D. С. Tyrell. P. Liana. Locomotive crashworthiness research. Volpe National Transportation Systems Center U.S. Department of Transportation United States.

97. Жуйков M.B. Оценка прочности каркаса кабины машиниста грузового локомотива при аварийных столкновениях / А. Э. Павлюков, М. В. Жуйков // Вестник УрГУПС. 2024. № 2 (62). С. 93-101.

98. Рязанов Э.М. Совершенствование расчетных методов оценки работоспособности аварийных крэш-систем электропоездов: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.22.07 / Рязанов Эльдар Михайлович. - Екатеринбург, 2017.- 149 с.

99. Stefan Hiermaier. Predictive modeling of dynamic processes. ISBN: 978-1-4419-0727-1. p.462. 2009.

100. Бате К.-Ю. Методы конечных элементов. М.: Физматлит, 2010. - 1024 с. -ISBN 978-5-9221-1181-2.

101. Ted Belytschko, Wing Kam Liu, Brian Moran, Khalil I. Elkhodary. Nonlinear finite elements for continua and structures. Second edition. 2014. - pages 834. ISBN 978-1-118-63270-3.

102. J. Chen. Discrete Element Method (DEM) Analyses for Hot-Mix Asphalt (HMA) Mixture Compaction. PhD thesis, University of Tennessee, Knoxville, Tennessee, 52011.

103. В. J. Glasser M. J. Metzger. Numerical investigation of the breakage of bonded agglomerates during impact. Powder Technology, 217:304-314, 2012.

104. LS-DYNA. Theory Manual. LS-DYNA R14. 02/24/2023.

105. Shcherba, D. Developing of phenomenological damage model for automotive low-carbon structural steel for using in validation of euroncap frontal impact / D. Shcherba, A. Tarasov, A. I. Borovkov // Materials Physics and Mechanics. - 2018. - Vol. 40, No. 2. - P. 246-253. - DOI 10.18720/MPM.4022018 13. - EDN YRIDJZ.

106. Skripnyak, V. V. The influence of stress triaxiality on ductility of a titanium alloy in a wide range of strain rates / V. V. Skripnyak, A. A. Kozulyn, V. A. Skripnyak // Materials Physics and Mechanics. - 2019. - Vol. 42, No. 4. - P. 415-422. - DOI 10.18720/MPM.4242019 6. - EDN ALCVHU.

107. ANSYS Mechanical APDL Element Reference. [Электронный ресурс] // -URL: https: //pdfslide.net/documents/ansys-mechanical-apdl-element-refer-ence.html?page=l/ (дата обращения: 01.03.2024).

108. Программный комплекс ЛИРА 10.12. Руководство пользователя. [Электронный ресурс] // - URL: https: //lira-soft.com/upload/iblock/7b9/an6bai2i3shhypwx4gdz9f011y5daoqv/Rukovodstvo_pol_zo vatelya_LIRA_10.12.pdf/ (дата обращения: 20.01.2025).

109. Жуйков М.В. Оценка прочности каркаса кабины машиниста грузового локомотива при аварийных столкновениях / А. Э. Павлюков, М. В. Жуйков // Вестник УрГУПС. 2024. № 2 (62). С. 93-101.

110. Study of deformations and energy intensity of the driver's cabin of a freight electric locomotive during emergency collisions based on numerical simulation / M. Zhuykov, A. Pavlyukov, K. Kolyasov, D. Duvanov // Railway Transport and Technologies (RTT-2021) : International scientific and practical conference. AIP Conf. Proc. 2624, 020015 (2023). [Электронный ресурс] // - URL: https: //doi.org/10.1063/5.0132278/ (дата обращения: 20.01.2025).

111. Simulation of an Emergency Collision of an Electric Locomotive with a Truck / M. V. Zhuykov, A. E. Pavlyukov, К. M. Kolyasov, D. V. Duvanov // Proceedings of the 1st International Scientific and Practical Conference on Transport: Logistics,

Construction, Maintenance, Management - TLC2M. 2022. Pp. 253-259. DOI: 10.5220/0011582500003527.

112. Жуйков M.B. Моделирование аварийного столкновения грузового локомотива с полувагоном в порожнем и груженом состоянии / М. В. Жуйков, А. Э. Павлюков, А. В. Смольянинов // Транспорт Урала. - 2024. - № 2 - С. 29-33.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ДОКУМЕНТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Уральск inte локомотивы

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ

ОТВЕТСТВ ЕННОСТЬЮ «Уральские локомотивы» (ООО «Уральски« локомотивы»)

УТВЕРЖДАЮ

На чал ь н и к Департамента

конструкторских разработок

НирКиным >Л4, Д. 56, I. Це|>Iм■ ■ Питча Свсрлловсь-яя область, 624093 Те.хфол <J4J6H) '>7-4-71, <34J) JTV-11-40

E-mai): rnatl ^ulkm.rit

ОКНО or PH I Hiftfttifitimi'.Ji'J

II ii it' К п п H 0*0 j дч 29/78 sfl s№0 0 i

Д.Э. Лимонов

AKT

о внедрении результатов диссертационной работы

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы Жуйкова Михаила Владимировича на тему «Работоспособность системы пассивной безопасности грузовых электровозов при аварийных столкновениях» использованы на 0(Х) «Уральские локомотивы» при разработке отечественного грузового электровоза с асинхронным приводом ЗЭС8 «Малахит» по оценке прочности металлоконструкции кабины машиниста и сохранения пространства выживания членов локомотивной бригады в кабине машиниста методами явной динамики с различными видами препятствий.

Численное моделирование аварийных столкновений производилось с использованием программных комплексов ANS YS, LS-DYNA« Достоверность результатов подтверждена экспериментальными исследованиями по определению механических свойств плоских стальных образцов.

11редставленная в диссертационной работе методика исследования работоспособности системы пассивной безопасности может быть использована с целью оценки требованиям безопасности при модернизации ранее выпускаемых серийных грузовых электровозов.

Начальник управления Проектирования механических систем

Интефиров-амная састеиэ менеджмента (ИСМЮОО «Урагьсине покоиютивы» сертифицирована ка соответствие требованиям и&ндуигрсдкы* стандарки ISO 90C1JSO.TS 22f0J, ISO 14001 и ISO 45001

опжг