Вычисление потенциальной энергии деформации ограждения и автомобиля

Обоснование расчётной схемы при деформации в собственной плоскости

Сила взаимодействия АТС с дорожно-боковым ограждением в начале активной фазы удара может быть представлена векторной суммой:

с поперечной составляющей

и продольной составляющей

, где – угол наезда.

Предварительно рассмотрим деформацию ограждения в собственной плоскости от действия единичной силы , затем из собственной плоскости от

(рис 5)

Вычисление Ux

В качестве 1-ой расчётной схемы принимаем плоскую семипралётную раму, выделяя панель, воспринимающую удар и 3-х сметных расположенных левее и правее. Влияние других панелей условно не учитывается по малости усилий в них. Все пролёты приняты равными шагу размещения стоек S. Высота стоек 0,6 м., в расчётной схеме она увеличена на 1/3, т.е. 0,8 м, чтобы учесть изгиб стоек в грунте. Изгибная жесткость стоек принята , ригеля , к – физически учитывает соотношение изгибных плоскостей элементов, влияющих на усилие (приложение 1).

,

значит

Сначала вычисляем потенциальную энергию деформации через действующие внутренние усилия:

Для расчёта рамы можно привлечь метод сил, метод перемещений, метод конечных элементов. Воспользуемся последним, реализованным по программе INTAB 12 на ПК. Результаты действия силы (100) приводятся на рис.8.

Потенциальная энергия дифференциального изгиба стоек равна:

Аналогично учтём потенциальную энергию деформации ригеля при изгибе:

Дополнительно учтём продольные деформации ригеля от нормальных сил:

Полная потенциальная энергия деформации в собственной плоскости.

кДж

Обоснование расчётной схемы при деформации из собственной плоскости

Расчётная схема дорожного ограждения в плане представляет собой балку на упруга оседающих опорах, работающих на изгиб из плоскости ограждения и на кручение. Для геометрической неизменности системы к ригелям добавим горизонтальную связь (рис.6).

(рис.6) – горизонтальная связь.

Жёсткостью стоек на закручивание по их малости можно пренебрегать, поэтому удалим спиральные пружины из схемы. Податливость стоек при изгибе учтём фиктивными стрежнями длиной со специально подобранной жёсткостью при сжатии – расширении соответствующей жёсткости стоек при изгибе (рис.7).

рис.7 – стойка при изгибе.

рис.8 – результаты действия силы (100).

Информация по теме:

Анализ повреждаемости автосцепного устройства
Детали автосцепного устройства в процессе работы подвергаются сложному силовому воздействию, в результате чего в элементах возникают всевозможные деформации: растяжения, сжатия, изгиба и кручения. Габаритные размеры основных деталей автосцепного устройства по условиям размещения их на раме вагона, ...

Расчет параметров и конструирование передачи винт–гайка
В данном проекте рассматривается шариковинтовой механизм предкрылков. Назначение материала пары винт-гайка Для изготовления винта принимаем следующий материал: 30ХГСА((МПа)). Принимаем материал гайки:38ХА, ; ...

Класс судна, грузовая марка, обеспечение плавучести и непотопляемости
Судно имеет следующий класс GL╬100 A5 E3. где GL╬ – судно построено под наблюдением и по правилам Регистра судоходства Германии; 100 A5 – обозначение степени автоматизации, позволяющее безвахтенное обслуживание ЦПУ и МО; E3 – класс ледовых усилений корпуса судна, позволяющий навигацию в ...