Совершенствование конструкций массивных несущих деталей подвижного состава на основе анализа напряженно-деформированного состояния при эксплуатационных и технологических воздействиях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, доктор технических наук Саврухин, Андрей Викторович

• Саврухин, Андрей Викторович
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Саврухин, Андрей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ конструкции и данных по повреждаемости корпусов автосцепок в эксплуатации.

1.2. Анализ конструкции, технологии изготовления и данных по отказам цельнокатаных колес вагонов в эксплуатации.

1.3. Анализ методов расчетной и экспериментальной оценки тепловых, деформационных и термодеформационных процессов и структурных превращений при технологических воздействиях, связанных с изготовлением, ремонтом и эксплуатацией.

1.4. Выводы по главе 1. Цели и задачи исследования.

2. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ, ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В ЭЛЕМЕНТАХ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА С УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ.

2.1. Разработка методики моделирования нелинейных нестационарных процессов теплопроводности применительно к конструктивным элементам железнодорожного транспорта.

2.2. Разработка методов моделирования кинетики НДС в трехмерной постановке применительно к наиболее ответственным элементам конструкций подвижного состава.

2.3. Разработка методики решения нелинейных, нестационарных задач термоупругопластичности применительно к эксплуатационным и технологическим воздействиям на элементы подвижного состава.

2.4. Разработка методики компьютерного моделирования кинетики структурных и фазовых превращений в колесной стали марки

2.5. Выводы по главе 2.

3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В ЭЛЕМЕНТАХ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА.

3.1. Принципы построения и требования к программному обеспечению для реализации поставленных задач. Структура программного комплекса.

3.2. Особенности реализации решения трехмерных нелинейных, нестационарных задач термоупругопластичности в объемной постановке.

3.3. Верификация математического аппарата и программного обеспечения.

3.4. Выводы по главе 3.

4. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕМЕНТАХ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ С УЧЕТОМ РАБОТЫ МАТЕРИАЛА В УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ.

4.1. Моделирование и уточненная оценка НДС наиболее часто повреждаемых зон корпуса автосцепки на основе использования КЭМ повышенной степени дискретизации. Определение схем и уровня нагрузок, соответствующих переходу материала в упругопластическую область в зонах концентрации напряжений.

4.1.1. Анализ напряженно-деформированного состояния зоны перехода от головы автосцепки к хвостовику со стороны малого зуба.

4.1.2. Рекомендации по совершенствованию конструкции корпуса автосцепки в зоне перехода от головы автосцепки к хвостовику и обоснование их эффективности на основе результатов компьютерного моделирования.

4.1.3. Анализ особенностей формирования граничных условий при компьютерном моделировании взаимодействия перемычки хвостовика с клином тягового хомута и упорной плитой.

4.2. Анализ напряженно-деформированного состояния перемычки хвостовика автосцепки на основе решения задач в упругопластической области с учетом предыстории нагружения при различных схемах и уровне нагруженности в эксплуатации.

4.2.1. Разработка конечно-элементной модели для компьютерного моделирования процессов взаимодействия перемычки хвостовика с упорной плитой и клином тягового хомута.

4| 4.2.2. Анализ напряженно-деформированного состояния перемычки хвостовика при действии растягивающего усилия на автосцепку в эксплуатации.

4.2.3. Анализ напряженно-деформированного состояния перемычки хвостовика при действии сжимающих сил, соответствующих нормативным усилиям 3 МН.

4.2.4. Анализ напряженно-деформированного состояния перемычки хвостовика при действии сил растяжения и сжатия на автосцепку в эксплуатации с учетом предыстории нагружения.

4.2.5. Анализ напряженно-деформированного состояния перемычки хвостовика автосцепки с измененной конструкцией. Верификация результатов компьютерного моделирования на основе сопоставления результатов расчета с экспериментом.

4.2.6. Разработка рекомендаций по совершенствованию конструкции перемычки хвостовика автосцепки. Анализ напряженно-деформированного состояния перемычки хвостовика предлагаемой конструкции и обоснование эффективности конструктивных изменений на основе результатов компьютерного моделирования.

4.3. Обобщенные рекомендации по совершенствованию конструкции корпуса автосцепки на основе результатов компьютерного моделирования НДС с учетом работы материала в упруго-пластической области.

4.4. Компьютерное моделирование кинетики напряженно-деформированного состояния цельнокатаного колеса в условиях термического воздействия, связанного с термообработкой при изготовлении на основе разработанной методики и программного обеспечения решения нелинейной нестационарной задачи термоупругопластичности.

4.4.1. Разработка методики компьютерного моделирования кинетики тепловых процессов, структурообразования и напряженно-деформированного состояния цельнокатаного колеса вагона при термической обработке, включающей закалку и последующий отпуск.

4.4.2. Анализ кинетики тепловых и термодеформационных процессов, а также структурных превращений в цельнокатаном колесе при различных режимах закалки и отпуска.

4.5. Разработка рекомендаций по совершенствованию технологического процесса термической обработки цельнокатаных колес

4.6. Выводы по главе 4.

5. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ РАСЧЕТНО

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТОДА ДЛЯ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В НАИБОЛЕЕ ПОВРЕЖДАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА. ВЕРИФИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ.

5.1. Разработка методики применения магнитоупругого метода для оценки напряженно-деформированного состояния элементов конструкций подвижного состава. Основные принципы оценки напряженно-деформированного состояния на основе использования магнитоупругого метода.

5.1.1. Особенности применения магнитоупругого метода для оценки остаточных напряжений в ободе цельнокатаного колеса после термообработки. Анализ результатов экспериментальных исследований и сопоставление с результатами расчетов.

5.2. Разработка расчетно-экспериментального метода заводского контроля остаточных напряжений в цельнокатаных колесах вагонов после термообработки.

5.3. Выводы по главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование конструкций массивных несущих деталей подвижного состава на основе анализа напряженно-деформированного состояния при эксплуатационных и технологических воздействиях»

Железнодорожный транспорт является основной неотъемлемой частью • всего транспортного комплекса Российской федерации. На его долю приходится приблизительно две трети общего грузооборота по магистральным железным дорогам и около половины пассажирских перевозок в межобластном, пригородном и городском сообщении. От эффективности и качества его работы в значительной мере зависят темпы экономического и социального развития общества.

Сложные процессы реформирования экономики в последние десятилетия существенно осложнили условия, в которых работает железнодорожный транспорт. Дробление единой сети железных дорог и раздел подвижного состава между отдельными государствами СНГ способствовало увеличению интенсивности эксплуатации подвижного состава. ^ Как показывает анализ отцепок вагонов в текущий ремонт, свыше 40 % приходится на неисправность ходовых частей и автосцепного оборудования.

Наибольшую опасность для безопасности движения представляют хрупкие разрушения элементов ходовых частей и автосцепного устройства в эксплуатации, связанные с зарождением и развитием трещиноподобных дефектов. Особую озабоченность вызывает значительное количество обрывов и саморасцепов автосцепного устройства в эксплуатации. Так, например, по данным статистической отчетности в 1999 году на сети ж. д. России имели место 74 случая обрыва автосцепных устройств и 80 случаев саморасцепов автосцепок. Следует отметить, что 78,8 % всех случаев обрывов произошли по корпусу автосцепки, а 21,2 % по тяговому хомуту. Обрывы корпусов автосцепок имели место по следующим зонам: зона перехода от головы к хвосто-^ вику - 28,3 %, перемычка хвостовика - 34,8 %, средняя часть хвостовика

23,9 %, в зоне большого зуба - 13 %. Очевидно, что наибольшее количество обрывов корпусов автосцепок в эксплуатации в 1999 году приходилось на долю перемычки хвостовика и зоны перехода от головы к хвостовику. В последние годы количество обрывов корпусов по перемычке возросло до 80 %.

Имевшая место положительная динамика снижения количества обрывов деталей автосцепного устройства с 1995 г. (158 случаев) по 1999 г. (74 случая) объясняется скорее не объективными причинами, связанными с повышением прочностных свойств элементов автосцепного устройства, обусловленных конструктивными изменениями, совершенствованием технологии изготовления или применяемых материалов, а субъективными причинами, обусловленными негативными процессами в экономике и, как следствие, снижением интенсивности эксплуатации подвижного состава и массы поездов.

Наиболее тяжелые материальные последствия имеют место при возникновении трещин и изломов в ободе, диске и ступице колеса, которые яв-щ ляются следствием дефектов металлургического и прокатного производства неудовлетворительной термообработки, неметаллических включений и расслоений металла, неровностей от прокатки, а также возникают от накопления остаточных напряжений. Вплоть до последнего времени разрушения отечественных вагонных колёс в эксплуатации были связаны с зарождением и ростом усталостных трещин в приободной части дисков колёс. Однако, в 1999 году наблюдались случаи разрушения колёс грузовых вагонов, причиной которых явилась недостаточная регламентация уровня остаточных технологических напряжений в ободьях колёс.

Кинетика напряженно-деформированного состояния колеса в эксплуатации определяется схемой и уровнем остаточных напряжений, сформировавшихся в процессе термообработки колеса при изготовлении, а также на-ф пряженным состоянием, связанным с эксплуатационным механическим и тепловым нагружением. Уровень остаточных технологических напряжений в колесе, с которыми оно вступает в эксплуатацию, в ряде случаев является одним из основных показателей качества надежности и долговечности. Сочетание напряженно-деформированного состояния, определяемого эксплуатационным нагружением с остаточными технологическими напряжениями при неблагоприятных условиях, например, при пониженной температуре, наличии микродефекта или локальных отклонений в формировании микроструктуры, может привести к образованию трещин в диске или хрупкому излому колеса, что неоднократно подтверждалось результатами экспертиз изломов колеса.

На практике возникает необходимость в адекватной оценке напряженно-деформированного состояния элемента конструкции от действующих эксплуатационных нагрузок, в оценке прочности и определении возможных причин преждевременного отказа отдельных элементов и конструкции в целом. В этом случае анализ необходимо начинать с оценки исходного напряженно - деформированного состояния (НДС), связанного с технологическими ^ операциями изготовления, с которым эта конструкция поступает в эксплуатацию, что трудно выполнимо на практике.

Развитие математических методов моделирования нестационарных процессов и многофакторного анализа текущего состояния системы в сочетании с развитием средств программирования и вычислительной техники позволили в последние годы качественно изменить систему проектирования и контроля текущего состояния машиностроительных конструкций. Уточненная оценка кинетики тепловых и деформационных процессов на основе результатов компьютерного моделирования позволила существенно сократить долю экспериментальной составляющей при разработке новых перспективных конструкций и экспертной оценки причин разрушений. Кроме того, это дало возможность разрабатывать принципиально новые методы анализа и ф контроля текущего состояния элементов конструкций на основе сочетания принципов компьютерного моделирования и инструментальных средств.

Повышение работоспособности наиболее ответственных элементов конструкций подвижного состава железных дорог путем совершенствования их конструкций, технологии изготовления и ремонта на основе развития методов и средств проектирования и оценки напряженно-деформированного состояния на всех этапах изготовления, ремонта и эксплуатации является актуальной задачей.

Выражаю благодарность д.т.н., профессору Хохлову A.A. за большую помощь и поддержку при выполнении данной работы и участие в обсуждении получаемых результатов.

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Саврухин, Андрей Викторович

5.3. Выводы по главе 5

1. Разработана методика применения магнитоупругого метода для оценки НДС конструкций подвижного состава, основанная на применении стандартных приборов ИМН-3 и ИМН-4, получении на основе специальных испытаний характеристик соответствующих материалов исследуемых конструкций и разработке схем и методик измерений в зависимости от особенностей геометрии исследуемого объекта.

2. Результаты измерений остаточных напряжений после термообработки ЦКК партии колес на Выксунском металлургическом заводе показали вполне удовлетворительное соответствие полученных результатов с измерениями, полученными другими методами (тензометрия, лазерная интерферен-тмия), а также с результатами расчетов.

3. Показана принципиальная возможность и построены номограммы для определения остаточных напряжений в ЦКК после термической обработки. Установлено, что разработанная методика может быть основой для проведения 100 % неразрушающего заводского контроля остаточных напряжений в ЦКК. При этом предложенный метод отличается малыми сроками и простотой реализации, а также относительно невысокой стоимостью необходимого комплекта оборудования.

4. Разработан проект «Инструкции» для контроля остаточных напряжений в ЦКК магнитоупругим методом после полного цикла изготовления, а также проведен контроль партии колес в заводских условиях. Проект «Инструкции» передан ВМЗ для рассмотрения и использования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведенный анализ состояния проблемы, связанной с обеспечением работоспособности в эксплуатационных условиях наиболее ответственных элементов конструкций подвижного состава свидетельствует о том, что до настоящего времени имеют место факты разрушения элементов конструкций подвижного состава, таких, как автосцепка, цельнокатаные и бандажирован-ные колеса и ряд других.

Анализ многолетних наблюдений по отказам корпусов свидетельствует о том, что на долю трещин по перемычке хвостовика и зоне перехода в совокупности с «выпучиванием» боковой стенки, приходится до 80% всех дефектов. Это свидетельствует о необходимости совершенствования конструкции корпуса автосцепки с целью снижения концентрации напряжений в наиболее повреждаемых зонах, перераспределению силовых потоков между наиболее и наименее нагруженными областями.

Анализ данных по отказам цельнокатаных колес в эксплуатации свидетельствует о том, что наиболее тяжелые последствия имеют место при возникновении трещин и изломов в ободе, диске и ступице колеса, которые являются либо следствием наличия дефектов металлургического и прокатного производства, или отклонениями в термической обработке, наличием существенных временных и остаточных напряжений.

2. На основе использования основных положений теории теплоперено-са и метода конечных элементов разработана методика для проведения компьютерного моделирования тепловых процессов в нестационарной нелинейной постановке в пространственных трехмерных конструкциях железнодорожной техники. Новизна разработанной методики заключается в том, что обеспечена возможность оценки и корректировки значений теплофизических характеристик и свойств материала в каждой точке конструкции с учетом ее текущего теплового состояния, а также структурного состава, сформировавшегося на предыдущих шагах решения.

Для проведения анализа напряженно-деформированного состояния конструкций подвижного состава железнодорожной техники с учетом возникновения и накопления пластических деформаций использованы основные положения теории малых упругопластических деформаций, а также теории пластического течения. Для решения задачи упругопластического деформирования использован метод начальных напряжений и физическая модель идеального упругопластического тела. С целью снижения количества итераций на отдельных шагах решения и сокращения времени расчета при формировании вектора невязки условия равновесия системы и использовании объемных 8й узловых изопараметрических КЭ, рассматриваются только КЭ, в которых протекают пластические деформации на текущем шаге решения. Правомочность такого подхода доказана на ряде верификационных примеров.

3. В отличие от ранее известных разработок для решения нестационарной задачи термоупругопластичности в нелинейной неизотермической постановке разработана методика разделения решения деформационной части задачи теплового нагружения конструкции с выделением приведения предела текучести к новому значению в отдельный этап решения деформационной задачи. Применение разработанной методики обеспечило устойчивое решение задачи при сложном нагружении, включая этапы как нагрева (понижении предела текучести и накоплении пластических деформаций), так и охлаждения.

Для уточненной оценки напряженно-деформированного состояния элементов конструкции на различных этапах изготовления, эксплуатации и ремонта разработан алгоритм решения задач моделирования кинетики теплового состояния, НДС и структурных превращений при последовательном воздействии любых технологических и эксплуатационных видов нагружений, когда при определенном виде воздействия новое состояние конструкции определяется с учетом начального поля напряжений, деформаций и состояния металла в каждой точке КЭ от предыдущих воздействий.

4. Для обеспечения наиболее полного соответствия физической модели материала его действительному состоянию при эксплуатационных и технологических нагревах механические свойства при решении задач термоупру-гопластичности определялись с учетом наличия в каждом конечном элементе смеси различных структурных составляющих, которые определялись на каждом шаге решения. Для этого разработана методика анализа кинетики структурных превращений во всем температурном диапазоне существования ау-стенита (от начала а - у превращения до подсолидусных температур), основанная на использовании серии диаграмм анизотермического распада аусте-нита при охлаждении колесной стали с различных максимальных температур от 900 °С до 1350 °С. При этом обеспечена возможность рассмотрения процессов с учетом незавершенности структурных превращений при нагреве и охлаждении, на основе использования принципа приращения структурных составляющих на текущем шаге решения.

Для обеспечения компьютерного моделирования процесса структуро-образования в процессе нагрева и охлаждения во всем интервале температур структурных превращений углеродистых сталей, включая температуры ау-стенитно-перлитного превращения, соответствующие температурному интервалу 800.500 °С, разработана методика перестроения диаграммы в координатах Т - \Уб/5, полученной на основе расчета по программе МГТУ им. Баумана, в диаграмму в координатах Т - \у8/7.

5. Для реализации методики решения стационарных и нестационарных тепловых, деформационных и нестационарных термодеформационных задач в нелинейной, неизотермической постановке автором совместно с рядом специалистов разработан программный комплекс необходимого уровня, обеспечивающий возможность проведения анализа кинетики тепловых и деформационных процессов в пространственных элементах конструкций подвижного состава.

ПК содержит ряд новых блоков и процедур, разработанных лично автором и связанных с введением в излагаемой работе более совершенной физической модели материала и анализа протекающих процессов на основе учета в каждой точке тела (модели) структурных составляющих или их смесей, обусловленных спецификой предшествующих теплофизических процессов, а также температурой и параметрами теплофизического процесса в рассматриваемой точке тела в данный момент времени.

Проведена верификация методического и программного обеспечения путем сравнения результатов расчетов с результатами аналитических решений и экспериментальных данных полученных другими авторами.

6. На основе результатов компьютерного моделирования НДС с учетом работы материала в упругопластической области, а также накопления остаточных деформаций и напряжений на предыдущих этапах нагружения разработаны рекомендации по совершенствованию конструкции корпуса автосцепки в наиболее часто повреждаемых зонах: перемычка хвостовика, зона перехода от головы к хвостовику. Для повышения локальной жесткости и перераспределения полей напряжений в зоне перехода предложено ввести в конструкцию дополнительный элемент жесткости, который начинается на вертикальной стенке хвостовика автосцепки, а заканчивается на боковой стенке головы со стороны малого зуба. Сравнительный анализ результатов оценки НДС типовой автосцепки СА-3 и автосцепки усовершенствованной конструкции свидетельствует о том, что максимальные напряжения в зонах концентрации уменьшились на 50 % вследствие их перераспределения по сечению, а области максимальных значений напряжений смещаются от зоны перехода по телу хвостовика к перемычке. На предложения по совершенствованию конструкции корпуса автосцепки получен патент на изобретение. [166]. Учитывая неравномерность распределения силовых потоков по сечению хвостовика, существенное превышение уровня напряжений на вертикальных стенках при относительно низких значениях напряжений на горизонтальных полках, предложено ввести изменения в геометрию поперечного сечения хвостовика, заключающееся в переходе внутреннего контура хвостовика от прямоугольной формы с ребрами жесткости на горизонтальных полках к овальной форме расчетной геометрии.

7. Проведено компьютерное моделирование контактного взаимодействия перемычки хвостовика с клином тягового хомута с учетом их совместного деформирования и рассмотрения процесса в условиях упругопластическо-го деформирования материала. Это позволило выявить зоны пластического деформирования и причины образования в эксплуатации трещин в центральной части перемычки. Установлено, что при растяжении корпуса автосцепки нормативной нагрузкой 2,5 МЫ в центральной части перемычки материал деформируется в упругопластической области, причем расстояние зоны пластического деформирования от поверхности контакта с клином в направлении продольной оси автосцепки достигает 18 мм. Максимальные значения интенсивности пластических деформаций составляют 81=0,129 %. Показано, что зона расположения пластических деформаций совпадает с областью формирования трещин в перемычке в эксплуатации, компонента пластической деформации, перпендикулярная продольной оси автосцепки,, является деформацией удлинения (ех=0,0136.0,03 %) и представляет собой основную причину образования и развития трещин в этой зоне. Установлено, что при сжатии автосцепки усилием 3 МН максимальные значения интенсивности пластических деформаций в зоне упругопластического деформирования составляют £¡=0,0333 %. Наибольшее значение пластической деформации отмечается в горизонтальном направлении, перпендикулярном продольной оси автосцепки (поперечные), которое является деформациями удлинениях абсолютными значениями ех=0,0152.0,0234 %.

При сжатии автосцепки также как и при растяжении в рассматриваемой зоне образуются поперечные пластические деформации удлинения, от-Ф ветственные за разрушения в этой зоне. Существенным является факт, что при сжатии автосцепки величина пластической деформации удлинения в зоне образования трещин ниже, чем при растяжении и скорость роста трещины при приложении растягивающей нагрузки в рассматриваемой зоне соответственно выше.

При повторных нагружениях возникают напряжения противоположного знака, что приводит к работе материала в зоне перемычки хвостовика в условиях знакопеременного циклического нагружения наиболее опасного с позиции образования и развития трещиноподобных дефектов, что и наблюдается в эксплуатации.

Таким образом, установлены основные положения модели образования ^ и развития трещин в центральной зоне перемычки хвостовика.

Другим важным конструктивным решением в зоне перемычки хвостовика, направленным на перераспределение контактного давления со стороны клина, является введение плоской площадки на поверхности контакта перемычки хвостовика и аналогичной плоской площадке на клине тягового хомута. Данные рекомендации защищены патентом на изобретение [165].

Указанные выше изменения конструкции хвостовика и клина приводят к существенному изменению НДС в этой зоне и работе материала в упругой области, что способствует повышению эксплуатационных характеристик этих конструктивных элементов и снижает вероятность образования трещин.

8. Компьютерное моделирование кинетики напряженно-деформированного состояния цельнокатаного колеса в условиях термическо-* го воздействия, связанного с термообработкой при изготовлении на основе решения нелинейной и нестационарной задачи теплопроводности и термоуп-ругопластичности обеспечило возможность проведения уточненной оценки теплового, структурного и напряженно-деформированного состояния ЦКК по всему объему как в процессе проведения термообработки, так и после завершения процесса. На основе проведенных исследований установлено, что максимальные значения напряжений в ободе ЦКК имеют место на этапе завершения процесса охлаждения при закалке и мало зависят от времени закалки. Максимальные значения интенсивности напряжений а; отмечаются на охлажденных поверхностях: поверхности катания, гребня и на боковых поверхностях обода. Окружные напряжения имеют наибольшие значения по сравнению с радиальными и осевыми и близки к ат колесной стали в состоянии закалки.

Схема и уровень остаточных напряжений в ЦКК после термообработки существенно зависит от времени закалки и схемы охлаждения спрейерами поверхности обода колеса. Установлено, что наиболее неблагоприятная схема охлаждения с позиции НДС обода соответствует варианту охлаждения поверхности катания и гребня с двух сторон. В этом случае в момент окончания закалки в центре гребня, имеющего структуру троостита возникает схема трехосного (объемного) растяжения с компонентами аг=+541 МПа, ст0=+315 МПа, а©=+978 МПа. Такая схема наиболее опасна с позиции возможности образования здесь трещиноподобных дефектов, что соответствует данным эксплуатации ЦКК.

9. Установлено, что проведение отпуска при 500 °С в течении 3 часов приводит к существенному снижению максимальных значений остаточных напряжений в ЦКК. После отпуска значения интенсивности остаточных напряжений снижаются почти в три раза по сравнению с аналогичными данными после закалки. Максимальные значения остаточных растягивающих окружных напряжений снижаются и не превышают +260 МПа.

Изменение температуры отпуска после закалки с 500 до 300 °С является весьма существенным фактором, определяющим как увеличение растягивающих остаточных напряжений почти в 2 раза, так и увеличение в поверхностных слоях обода более твердых и малопластичных структур, что, как установлено на практике, приводит к хрупкому разрушению цельнокатаного ф колеса как после изготовления на заводе, так и после короткого периода эксплуатации.

Результаты расчетов подтверждены экспериментальными измерениями величин остаточных напряжений, проведенными на Выксуиском металлургическом заводе совместно с представителями ВНИИЖТ и завода с использованием неразрушающего магнитоупругого метода, тензометрирования, а также рентгенографического методов (имеется акт внедрения).

Для повышения качества цельнокатаных колес предложена методика по применению заводского неразрушающего контроля остаточных напряжений при термической обработке на основе сочетания инструментальных методов контроля и результатов компьютерного моделирования. ® На основании проведенных работ предложены рекомендации по совершенствованию технологического процесса термической обработки ЦКК и контроля остаточных напряжений, которые переданы ВНИИЖТ и ВМЗ для апробации на опытных образцах.

10. Разработана методика применения магнитоупругого метода для оценки НДС конструкций подвижного состава, основанная на применении стандартных приборов ИМН-3 и ИМН-4, получении на основе специальных испытаний характеристик соответствующих материалов исследуемых конструкций и разработке схем и методик измерений в зависимости от особенностей геометрии исследуемого объекта. Результаты измерений остаточных напряжений после термообработки ЦКК на партии колес на Выксунском металлургическом заводе показали хорошее соответствие полученных результатов с измерениями, полученными другими методами (тензометрия), а также с результатами расчетов. Показана принципиальная возможность и построены номограммы для определения остаточных напряжений в ЦКК после термической обработки. Установлено, что предложенная методика может быть основой для проведения 100 % неразрушающего заводского контроля остаточных напряжений в ЦКК. При этом предложенный метод отличается малыми сроками и простотой реализации, а также относительно невысокой стоимостью необходимого комплекта оборудования. Разработан проект «Инструкции» для контроля остаточных напряжений в ЦКК магнитоупругим методом после полного цикла изготовления и проведен контроль партии колес в заводских условиях. Проект «Инструкции» передан ВМЗ для рассмотрения.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Саврухин, Андрей Викторович, 2005 год

1. Вагоны / Л. А. Шадур, И. И. Челноков, Л. Н. Никольский и др. -М., Транспорт, 1980. -439с.

2. Технология вагоностроения и ремонта вагонов / В.И. Безценный и др. М., Транспорт, 1976, -432 с.

3. Расчетная оценка сопротивления автосцепки малоцикловой усталости / Л.Н. Никольский, И.С. Петрунина // В кн.: Вопросы исследования надежности и динамики элементов подвижного состава железных дорог (тр. БИТМ, вып. XXIY). Брянск. - 1971. - С.16-23.

4. Продольная динамика вагонов в грузовых поездах / C.B. Вершинский//Труды ВНИИЖТ, вып.143. М.:Трансжелдориздат, -1957.-263с.

5. Долматов A.A. Теоретическое и экспериментальное исследование прочности автосцепки. Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., ВНИИЖТ., 1953.-8с.

6. Костина H.A. Исследование повреждаемости и разработка предложений по повышению надежности корпуса автосцепки железнодорожного подвижного состава. Автореферат дисс. канд. техн. наук. М., ВНИИЖТ., 1980. 16с.

7. Коломийченко В.В., Отвечалин В.И. Усталостная и статическая прочность автосцепки// Железнодорожный транспорт, 1976.-№5.-С.64-67.

8. Татаринцев В.А. Обоснование уровня прочностной надежности литых деталей грузовых вагонов и его обеспечение за счет механических свойств материала. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Брянск, БИТМ. 1984.* 20с.

9. Исследование влияния автосцепных устройств на поперечные силы при сжатии с введением стабилизирующего шарнира и выбор его характеристик / В.Н. Максимов // Отчет о НИР. Госрегистрация № 01.77.008656. МИИТ. М. 1979.

10. Исследование напряженно-деформированного состояния автосцепки четырехосных вагонов повышенной массы / A.A. Хохлов // Отчет о НИР. Тема №64/86. Госрегистрация № 01.86.0085363. МИИТ, М. 1986.

11. Уточнение характеристик нагруженности вагона продольными силами через автосцепку / Костенко Н. А. // Вестник ВНИИЖТ. Вып. 4. -1981.-С. 36-39.

12. Костенко Н; А. Прогнозирование надежности транспортных машин // М.: Машиностроение. 1989. -240с.

13. Вопросы исследования надежности и динамики элементов подвижного состава железных дорог // Тр. БИТМ, вып.ХХ1У. 1971; - 196с.

14. Разработка методики усталостных испытаний автосцепки и анализ влияния основных параметров автосцепки на ее прочность / Л.Н. Никольский и др. // Архив БИТМ. Брянск. 1971.

15. Совершенствование автосцепного устройства. Стендовые испытания перспективного автосцепного устройства / И.Б. Феоктистов и др. // Отчет о НИР. Тема И-545-В-80 р.2, Госрегистрация №30058467. Архив ВНИИЖТ.

16. Испытания новых образцов автосцепного устройства и разработка предложений по повышению надежности существующих конструкций // Промежуточный отчет о НИР. Тема № 07.1.92.89.90.93, ВНИИЖТ. М. 1989.

17. Испытания автосцепного устройства для перспективных условий эксплуатации // Отчет о НИР. Тема № 07.01.50.86.88.90. ВНИИЖТ. М. -1988.

18. Карабан Л. А. Прочность корпуса автосцепки в области проушины с учетом особенностей контактного взаимодействия с клином. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Брянск. 1996. - 22с.

19. Исследование напряженного состояния большого зуба автосцепки / С.И. Лиляев, Л.Г. Панкова, A.B. Чечетов // В сб. Динамика и прочность транспортных машин и ПТМ. Тула.: ТИН. 1976. - С.30-37.

20. Костенко H.A., Сакало В.И., Чечетов A.B. К оценке прочности натурных литых деталей. Проблемы прочности. 1979. №9. с. 110-115.

21. Прочность при малом числе циклов нагружения / С.В. Серенсен и др. М.: Наука. 1969. - 258 с.

22. Махутов H.A. Деформационные критерии малоциклового и хрупкого разрушения. Автореферат дисс. д-ра. техн. наук. ИМАШ. М-1973. -71с.

23. Даунис М.А. Закономерности малоциклового деформирования и разрушения с учетом внутренней и внешней нестационарности. Автореферат дисс. д-ра. техн. наук. КПИ. 1979. - 50с.

24. Бекерман А.Ф. Повышение надежности корпуса автосцепки в условиях интенсивной эксплуатации (по критерию усталостного разрушения). Автореферат дисс. канд. техн. наук. ВНИИЖТ. М. - 1988. - 23с.

25. Расчетная оценка параметров усталости корпуса автосцепки / Шлюшенков А.П. // Вестник ВНИИЖТ. №6. М. - 1977. - С.28-30.

26. Шоташвили Автореферат дисс. канд. техн. наук. М. ВНИИЖТ. -1988.-23с.

27. Колеса цельнокатаные. ГОСТ 10791-89. М.: Издательство стандартов. 1989.-10 с.

28. Перспективные направления работ в области повышения износостойкости, восстановления и упрочнения железнодорожных колес / С.Н. Киселев, И.Л. Пашолок // Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: Тез. докл. конф. М.:МИИТ. - 1988.

29. Прогнозирование предела выносливости и циклической несущей способности цельнокатаных колес вагонов / JIM. Школьник, A.C. Сунруров // Вестник ВНИИЖТ. №6. М. - 1983 - С.39-35.

30. Исследования в опытных составах / В.А. Иванов, М.В. Орлов, A.A. Пранов, A.A. Соломенников, Ю.В. Зыков, Н.Ф. Сирина // Жел.дор. транспорт. №12 1996.- С.32-35

31. Об остаточных напряжениях в цельнокатаных железнодорожных колесах / Ларин Т.В., Узлов И.Г., Мирошниченко Н.Г., Шевченко В.И., Узлов В.И., Староселецкий М.И. // Вестник ВНИИЖТ. №7 1978.

32. Нормативные материалы по контролю вагонных колес, соответствующие новому Европейскому стандарту ЕЙ 13262 7 Отчет о НИР. Рук. С.Н.

33. Киселев // МИИТ. М. - 2000 -173с.

34. Нормы для расчета и: проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) / ГосНИИВ-ВНИИЖТ, М.-1996.-319с.

35. Разрушение: В 7-ми т./ Под ред. Г. Либовица. М. -1973-1977. -Т.1-6.

36. Механика разрушений и прочность материалов. Т. 1-5 / В. В. Па-насюк и др. Наукова думка. Киев. 1988.

37. Николаев Г. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции, расчет и проектирование / М., Высшая школа. 1990. 446с.

38. Панасюк В. В. Механика квазиупругого разрушения материалов // Киев., Наукова думка. 1991. —409 с.

39. Мешков Ю. Я., Пахаренко Г. А. Структура металла и хрупкостьстальных изделий//Киев., Наукова думка. 1985. 268 с.

40. Статистическая прочность и механика разрушения сталей// Сб. науч. тр., пер. с нем., (ред. Даль В., Антон В.). М., Металлургия. 1986. -566 с.

41. Сварка в машиностроении // Справочник, т. 3, /под ред. Винокурова В. А. / М., Машиностроение. 1979. -567с.

42. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность//Справочник. М., Машиностроение. 1985. -223с.

43. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под. ред. В.И. Труфякова. Киев., Наукова думка. 1990. -256 с.

44. Винокуров В. А., Куркин С. А., Николаев Г. А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности // М., Машиностроение. 1996. -576 с.

45. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог/ А. Н. Савоськин, Г. П. Бурчак, А. П. Матвеевичев и др.; Под общ. ред. А. Н. Савоськина. М., Машиностроение. 1990. -288с.: ил.

46. Савоськин А. Н. Об учете влияния характеристик экипажа и пути на возмущения, вызывающие вертикальные колебания рельсовых экипажей // Межвуз. сборн. науч. тр. / МИИТ. -Вып. 329. 1970. -С.14-32.

47. Савоськин А. Н., Сердобинцев Е. В. Надежность несущих деталей подвижного состава при усталостных повреждениях // Вестник ВНИИЖТ. № 7. 1984. С.33-36.

48. Савоськин А. Н., Франц В. В. Прогнозирование надежности несущих деталей при внезапных отказах // Проблемы прочности. № 6.-1984.-С.103-107.

49. Савоськин А. Н., Сердобинцев Е. В. Надежность деталей при постепенных отказах, вызванных накоплением усталостных повреждений / Надежность и контроль качества. Ежемес. прил. к журналу Стандарты и качество. №11.-1986-С.13-19.

50. Киселев С. Н., Зайнетдинов Р. И. Оценка показателей надежности сварочных узлов, работающих при циклических нагрузках // Сварочное производство. № 5. -1986. -С. 30-32.

51. Киселев С. Н., Бурчак Г. П., Зайнетдинов Р. И. Прогнозирование надежности несущих сварных конструкций грузовых вагонов при усталостных повреждениях // Вестник ВНИИЖТ. №7. -1986. -С. 40-43.

52. Киселев С. Н., Воронин Н. Н., Зайнетдинов Р. И. Метод оценки надежности сварных соединений подвижного состава с учетом пластических деформаций, возникающих в эксплуатации // Межвуз. сборн. науч. тр. / МИИТ. Вып. 783. 1986. -С. 4-13.

53. Киселев С. Н. Внедрение математических методов в исследование технологических процессов резерв повышения надежности транспортных конструкций // Межвуз. сборн. науч. тр. / МИИТ. Вып. 800 - 1988. -С. 4-15.

54. Расчет несущей способности и надежности сварных узлов транспортных конструкций / С. Н. Киселев, Р. И. Зайнетдинов, В. Ю. Шувалов // Математические методы в сварке. Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, -1986. -С. 25-32.

55. Воронин Н. Н. Анализ повреждаемости и оценка работоспособности несущих сварных конструкций грузовых вагонов: Автореферат дис. доктора техн. наук: 05.22.07, 05.03.06. /МПС РФ. МИИТ/. -М. - 1994. - 48с.

56. Черкашин Ю. М. Динамика наливного поезда / Труды ЦНИИ МПС. М., Транспорт. Вып. 543. - 1975. -136с.

57. Котуранов В. Н. Методы исследования напряженно-деформированного состояния котлов железнодорожных цистерн: Автореферат дис. доктора техн. наук: 05.05.02 /МПС СССР. МИИТ/. -М. - 1973. -46с.

58. Котуранов В. Н., Глазкова Р. С. Исследование местных напряжений в зоне установки шпангоутов при нагружении оболочки котла цистерны внутренним давлением // Межвуз. сборн. науч. тр. МИИТ. Вып. 368. 1971. -С. 82-101.

59. Котуранов В. Н., Чугунов Г. Ф. Алгоритмы прочностных расчетов цистерн, подкрепленных шпангоутами // Межвуз. сборн. науч. тр. МИИТ. Вып. 368. 1971. -С. 102-127.

60. Котуранов В. Н., Чугунов Г. Ф. Методы определения напряжений в котлах цистерн, дискретно подкрепленных тонкостенными шпангоутами // Тр. ВНИИВ, вып. 14. -1971. -С. 80-98.

61. Котуранов В. Н., Хусидов В. Д., Устич П. А. Нагруженность элементов конструкции вагона// М., Транспорт. 1991. -238с.

62. Опыт эксплуатации и пути дальнейшего снижения металлоемкости восьмиосных цистерн / В; Н. Котуранов и др., М., ВНТО железнодорожников и транспортных строителей. Транспорт. 1988. -56 с.

63. Котуранов В. Н., Азовский А. П., Овечников М. Н. Выбор рациональных параметров оболочки и подкрепляющих элементов котла железнодорожной цистерны / МИИТ. М., 1986. - 8с.: ил. - Деп. в ЦНИИТЭИтяж-маш 06.04.86, № 1639-тм.

64. Котуранов В. Н., Овечников М. Н. Расчет котла цистерны с нерегулярными подкреплениями // Межвуз. сборн. науч. тр. МИИТ. 1986. -Вып. 780. -С. 60-65.

65. Устич П. А., Карпычев В. А., Овечников М. Н. Надежность рельсового нетягового подвижного состава// М.: ИГ "Вариант", 1999. 416 с.

66. Анисимов П. С., Желнин Г. Г., Куликовский Б. С. Допускаемые скорости движения восьмиосных цистерн габарита Т.// Межвуз. сборн. науч. тр. МИИТ. Вып. 780. 1986. -С. 10-26.

67. Хохлов А. А. Решение экстремальных задач динамики вагона// Учебное пособие. М.: МИИТ. -1982. -103с.

68. Быков А. И. Формулы суперэлементов для расчетов кузовов вагонов // Межвуз. сборн. науч. тр. МИИТ. Вып. 677. 1980. -С. 78-82.

69. Устич П. А. Работоспособность и надежность грузового вагона: Автореферат дис. доктора техн. наук: 05.22.07-/МПС СССР. МИИТ/. -М. -1992.-44с.

70. Вагоны. Схемы оценки проектных решений / А. П. Азовский, В. В. Кобищанов, В. Н. Котуранов, В. И. Светлов, В. А. Юхневский. Под ред. В. Н. Котуранова. М., МИИТ. 1999. -186 с.

71. В. В. Кобищанов. Выбор схемы предварительного напряжения пассажирского вагона блочной конструкции// Механика вагонов. Брянск. БГТУ.-1998. -С.61-69.

72. Киселев С.Н., Киселев A.C., Саврухин A.B. Применение компьютерного моделирования при анализе процессов сварки и наплавки// «Автоматизация и современные технологии». №10. М. -1998. С. 12-16.

73. Оценка взаимодействия колеса с рельсом с учетом остаточных напряжений / С.Н. Киселев, A.C. Киселев, A.B. Саврухин, А.Н. Неклюдов // Тяжелое машиностроение. 2002. - №12.-С.20-21.

74. Болотин В. В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений//М., Стройиздат. -1981.-351с.

75. Болотин В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций// М., Машиностроение. 1984. -312 с.

76. Болотин В. В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений// М., Стройиздат. 1981.-351 с.

77. Когаев В. П. Расчеты на прочность при напряжениях переменных во времени//М., Машиностроение. 1993. -364 с.

78. Коллинз Дж. Повреждение матреиалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение. / Пер. с англ. А.М. Васильева. Под ред. Э.И. Григолюка. М., -1984. -624 с.

79. Ларионов В.П. Влияние усталости на хладостойкость сварных соединений//Новосибирск. 1976. - 135 с.

80. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике// Пер. с англ. -М.: Мир.- 1975.-544 с.

81. Винокуров В.А., Григорьянц А.Г. Теория сварочных деформаций и напряжений// М.: Машиностроение. -1984. 280 с.

82. Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций// Киев. Наукова думка. - 1976. - 320 с.

83. Ueda Y., Murakawa Н. New trends of research on mechanics in welding and fabrication in Japan // Trans, of JWRI. 1993. - V. 22, № 2. - P. 189-200.

84. Three dimensional numerical simulation of various thermo-mechanical processes by FEM (Report IV) / Y. Ueda, J. Wang, H.Murakawa, M. Yuan// Trans, of JWRI. 1993. - V. 22, № 2. -P. 289-294.

85. Argyris J., Szimmat L., William K. Computational aspects of welding stress analysis // Computational Methods in Applied Mechanics and Engineering. -1982.-V. 33.-P. 635-666.

86. Куркин А.С. Прямое математическое моделирование процесса разрушения сварных конструкций для определения их прочности и трещино-стойкости: Дис. . докт. техн. наук. М., 1998. - 247 с.

87. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках/ М.: Мир, 1984. - 289 с.

88. Free J., Goff R. Predicting residual stresses in multi-pass weldments with the finite element method // Computers and Structures. 1989. - V. 12, № 2. -P. 365-378.

89. Karlsson R., Josefson B. Three-dimensional finite element analysis of temperatures and stresses in a single-pass butt-welded pipe // Trans. ASME. Journal of Pressure Vessel Technology. 1990. - V. 112, № 1. - P. 76-84.

90. Попова JI.E., Попов А.А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана/ М.:Металлургия. - 1991. - 504 с.

91. Gulick L. Finite element welding computations using general purpose nonlinear analysis codes // ASME Pressure Vessel and Piping div. 1988. - V. 143. -P. 13-22.

92. Leung C., Pick R., Mok D. Finite element modeling of a single passweld // Welding Research Council Bulletin Series. 1990. - № 356. - P. 1-10.

93. Three dimensional numerical simulation of various thermo-mechanical processes by FEM (Report 1) / Y. Ueda, J. Wang, H. Murakawa, M. Yuan // Trans, of JWRI. 1992. - V. 21, № 2. - P.l 11-117.

94. Лошкарев B.E. Математическое моделирование процесса закалки с учетом влияния напряжений на структурные превращения в стали. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1986. - № 1 - С. 2-6.

95. Сварка и свариваемые материалы: Справочник: В 3 т. / Под ред. Э.Л.Макарова. М.: Металлургия, 1991. - Т. 1: Свариваемость материалов. -256 с.

96. Температурные поля, деформации и напряжения при наплавке гребней колес вагонов. Отчет о НИР (закл.) / МИИТ; Рук. С.Н. Киселев.142/92; -М., 1992 137 с.

97. Анализ кинетики температурных полей и НДС при восстановлении наплавкой поверхности катания и гребня цельнокатанных вагонных колес. Отчет о НИР (пром.) / МИИТ; Рук. С.Н. Киселев № 159/93; М., 1993 -150 с.

98. Исследование напряженно-деформированного состояния автосцепок четырехосных вагонов и вагонов повышенной массы. Отчет о НИР / МИИТ. Рук. A.A. Хохлов. № 64/86. М., - 1987. - 102 с.

99. Саврухин A.B. Уточненная оценка напряженно-деформированного состояния корпуса автосцепки и совершенствование его конструкции: Дис. . канд. техн. наук. М., 1990. - 224 с.

100. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов.

101. М.: Металлургия, 1977. 408 с.

102. Павлович A.A., Куркин A.C. Алгоритм расчета нестационарных температурных полей в массивных деталях // Изв. вузов. Машиностроение.1987. -№2.-С. 102-106.

103. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ.- М.: Мир, 1979.- 392 е., ил.Ф

104. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Изд-во АН СССР, 1963.376с.

105. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести М.: Машиностроение. -1968. 360 с.

106. Вершинский А.В. Технологичность и несущая способность крановых металлоконструкций// М. -1984. -167 с.

107. Винокуров В .А., Григорьянц А.Г. Теория сварочных деформаций и напряжений// М., -1984. -280 с.

108. А.В. Вершинский, Ж.Н. Касымбек, М.Р. Нургужин, С.С. Базарба-ев. Несущая способность крановых металлоконструкций при пониженных температурах// АЛМАТЫ., «ГЫЛЫМ». 1997. - 308 с.

109. Yamada Y., Yoshimura N., Sakura N. // Int. J. Mech. Sci. 1968. V. 10, №5. P. 643-654

110. Победря Б .E. Численные методы в теории упругости и пластичности//М., 1981.344 с.

111. Морозов Е.М., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения// М. -1980. -256 с.

112. Вершинский А.В., Касымбеков Ж.Н. Применение метода конечных элементов при расчете остаточных напряжений и деформаций в сварных крановых металлоконструкциях. //Теория, расчет и исследование подъемно-транспортных машин. М. -1981. -С.3-22.

113. Masubuchi К. Analysis of Welded Structures: Residual Stress, Distortion and their Consequences. Oxford, 1980. 642 p.

114. Аладинский B.B., Маханев B.O. Применение метода конечных элементов для решения некоторых нелинейных задач механики деформируемого твердого тела / Ин-т машиноведения АН СССР. М., 1985. - 9 с, (Деп. в ВИНИТИ, № 8634-В).

115. Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций// Киев. Наукова думка. -1976. 320 с.

116. Касаткин Б.С., Кудрин А.Б., Лобанов JI.M. и др. Экспериментальные методы исследований деформаций и напряжений// Справочное пособие. Киев.-1981. -584 с.

117. Макаров Э.Л., Коновалов A.B. Система компьютерного анализа свариваемости и технологии сварки легированных сталей // Сварочное производство. 1995. - № 3. - С. 6-9.

118. Сварка и свариваемые материалы / Под. ред. В.Н. Волченко, Справочник в трех томах. М.: Металлургия. -1991.

119. Исследование напряженно-деформированного состояния автосцепок четырехосных вагонов и вагонов повышенной массы. Отчет о НИР / МИИТ. Рук. A.A. Хохлов. М., -1987. -102 с.

120. Максимов В.Н. Взаимодействие вагонов с автосцепками СА-3 в вертикальной продольной плоскости// Межвуз. сб.науч. тр. МИИТ. -1971. Вып. 331.-С. 35-41.

121. Gladwell G.M.L. Contact Problems in the Classical Theory of Elasticity. Alphen aan den Rijn: Sijthoff and Noordhoff, 1980.

122. К. Джонсон. Механика контактного взаимодействия// М.: МИР. -1989. -512 с.

123. Стародубов К.Ф., Узлов И.Г. Исследование влияния скорости охлаждения на микроструктуру и свойства колесной стали // Вопросы производства железнодорожных цельнокатаных колес. М., 1959. - С. 125-130.

124. С.Н. Киселев, В.Г. Иноземцев, С.Ю. Петров, A.C. Киселев, Температурные поля, деформации и напряжения в цельнокатанных колесах при различных режимах торможения // Вестник ВНИИЖТ. -1994.- №4.-С.13-17.

125. Выбор показателей свойств колесных и бандажных сталей для существующих и перспективных условий эксплуатации: Отчет о НИР (пром.) / МИИТ; Рук. С.Н. Киселев, М., 1999 -175 с.

126. Sarkar N.K. Kirloskar Electric Co Ltd Bonglore/ AVestern Railway; Krichna Prasad В.N. Bombay/ -1989. - 40 с.

127. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ.- М.: Мир, 1981.-304 е., ил.

128. Сварка и свариваемые материалы: Справочник: В 3 т. / Под ред. Э.Л.Макарова. М.: Металлургия, 1991. - Т. 1: Свариваемость материалов. -256 с.

129. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. М.: Машиностроение, 1981. - 247 с.

130. Прохоров H.H. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации// М.: Металлургия. - 1979. - 248 с.

131. Карзов Т.П., Леонов В.П., Марголин Б.З. Расчетное определение полей остаточных сварочных напряжений в конструкциях оболочечного типа (Сообщение 1) // Автоматическая сварка. 1992. - № 3. - С. 3-8.

132. Куркин A.C., Киселев A.C. Разработка программного обеспечения для моделирования термонапряженного состояния деталей и его применение для повышения качества сварных конструкций // Труды МВТУ им. Н.Э.Баумана; 1988. - № 511. - С. 89-105.

133. Аладинский В.В., Маханев В.О., Павлович A.A. Профессиональное программное обеспечение для моделирования в задачах индустрии сварки // САПР и экспертные системы в сварке: Сб. статей. Тула: Тульск. гос. техн. ун-т, 1995. - С. 32-36.

134. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести// М.: Машиностроение, 1968. 360 с.

135. Качанов JI.М Основы теории пластичности / М.: Наука, 1969.420с.

136. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966.-532 с.

137. Павлович A.A. Разработка метода определения напряженно-деформированного состояния при электрошлаковой сварке плит: Дис. . канд. техн. наук. М., 1987. - 204 с.

138. Европейские нормы EN 13260, 13261, 13262 для колесных пар в сборе, осей, колес и подшипников.

139. Постнов В. А. Численные методы расчета судовых конструкций. JL: Судостроение, 1977.-280 е., ил.

140. Е. Schneider, R. Herzer, IzfP, Saarbrucken; H. Hintze, W. Rode, Bundesbahn-Zentralamt, Minden Qualitats-und Betriebssicherung von Eisenbahradern mittels zerstörungsfreier Ultraschall Spannungsanalyse Deutsche

141. Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prufung e.V.3. Kolloquium Qualitätssicherungdurch Werkstoffprüfung in der Hochschule für Technik und Wirtschaft Zwickau (FH) am 23. und 24. November 1993.

142. Контроль остаточных напряжений в цельнокатаных колесах, возникающих в процессе изготовления и эксплуатации на основе компьютерно

143. Щ го моделирования/ С.Н. Киселев, A.C. Киселев,

144. A.C. Киселев, И.JI. Пашолок, A.B. Саврухин // Контроль. Диагностика. -1999. №4 (Ю).-С.3-13.

145. Оценка кинетики структурных превращений в колесах вагонов при восстановлении наплавкой/ A.B. Саврухин, А.Н. Неклюдов, С.Н. Киселев // Сварка и контроль -2004: Материалы Всероссийской с международным участием науч-техн. конф. Пермь, 2004.-С.131-132.

146. Орехов Г.Т. Определение остаточных сварочных напряжений магнитоупругим методом. Автоматическая сварка, 1974, №4, с. 30-32.

147. Г.А. Николаев, С.А. Куркин, В.А. Винокуров. Саврные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. М. «Высшая школа», 1982, в 2 т., том 1, 272 с.

148. Инструкция по проведению оценки напряжений магнитоупругим методом.

149. Семыкин В.Н. Развитие магнитоупругого метода и создание средств определения напряженного состояния конструкций тяжелого машиностроения: Автореф. дис. канд.техн.наук: -М., 1992. -16 е.: ил.

150. Патент на изобретение. Автосцепное устройство / A.A. Хохлов, A.B. Саврухин. №2179127; заявл. 5.07.2001; Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.02.2001; приоритет от507.2001.т ссш1с1ш1. фшшащшил ИЗОБРЕТЕНИЕ2179126

151. Российским агентством по патентам и товарным знакам на основании Патентного закона Российской Федерации, введенного в действие 14 октября 1992 года, выдан настоящий патент на изобретение

152. УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ АВТОСЦЕПКИ С ТЯГОВЫМ ХОМУТОМ ПОГЛОЩАЮЩЕГО АППАРАТА

153. П атентообладател ь( л и):

154. Московский государственный университет путей сообщенияпо заявке № 2001118337. дата поступления: 05.07.2001 Приоритет от 05.07.2001 Автор(ы) изобретения:

155. Хохлов оАлександр сДлекжвн1, Сабрухин сАидрей $>икторови1

156. Патент действует на всей территории Российской Федерации в течение 20 лет с 5 июля 2001 г. при условии своевременной уплаты пошлины за поддержание патента в силе

157. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерацииттжашмм:ил изобретение2179127

158. Российским агентством по патентам и товарным знакам на основании Патентного закона Российской Федерации, введенного в действие 14 октября 1992 года, выдан настоящий патент на изобретение1. АВТОСЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО1. Патентообдадатель(ли):

159. Московский государственный университет путей сообщенияпо заявке 2001118338. дата поступления: 05.07.2001 Приоритет от 05.07.2001 Автор{ы) изобретения:

160. Хохлоб (-Александр сАлекеееёнк, Сабрухнн ^Андрей Зднкшро6и1

161. Патент действует на всей территории Российской Федерации в течение 20 лет с 5 «юля 2001 г. при условии своевременной уплаты пошлины за поддержание патента в силе

162. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерацииг. Москва. 10 февраля 2002 г.