ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 625.032.4

Техническая механика, 2018, 2, 90 - 102

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕПЯТСТВИЙ ДЛЯ НОРМАТИВНЫХ СЦЕНАРИЕВ СТОЛКНОВЕНИЙ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ

Соболевская М. Б., Горобец Д. В., Сирота С. А.

Соболевская М. Б.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

Горобец Д. В.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

Сирота С. А.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

      В настоящее время основными тенденциями развития отечественного железнодорожного транспорта являются: обновление пассажирского подвижного состава, увеличение скоростей движения поездов, ориентация на европейские стандарты. В конструкции экипажей скоростного пассажирского поезда нового поколения должны быть интегрированы системы пассивной безопасности (СПБ), которые срабатывают в момент аварийного столкновения, позволяют погасить кинетическую энергию удара, сохранить жизни пассажиров и поездной бригады, минимизировать последствия аварии. В 2016 году Украина методом подтверждения приняла стандарт ДСТУ EN 15227:2015 (EN 15227:2008), соответствующий европейскому стандарту EN 15227, регламентирующему пассивную безопасность пассажирских поездов при столкновениях. В этом стандарте определены четыре сценария столкновений эталонного поезда, которые используются при проектировании и экспериментальной отработке железнодорожных экипажей с СПБ. Цель исследований – определение характеристик препятствий в сценариях столкновений с учетом отличий отечественного пассажирского подвижного состава от европейского (объединенные ударно-тяговые приборы, разные габаритные и массовые ограничения, другие нормативные требования и т. д.). Особое внимание в статье уделено определению характеристик препятствия в сценарии 2 столкновения с грузовым вагоном, оборудованным объединенными ударно-тяговыми устройствами, а также в сценарии 3, который характеризует столкновение с грузовым автомобилем на железнодорожном переезде и является базовым при оценке параметров конструкции кабины машиниста с СПБ. В сценарии 3 грузовой автомобиль представляет собой свободно стоящее на железнодорожном переезде деформируемое препятствие с заданными геометрическими параметрами. В стандарте EN 15227 приведен критерий для разработки модели деформируемого препятствия. Разработка такой модели предполагает создание геометрической модели препятствия, построение его конечно-элементной схемы и определение физико-механических параметров. В статье предложена геометрическая модель препятствия в виде конструкции, состоящей из трех фрагментов (обшивки, сердцевины и нижней части). Новизной работы является твердотельная конечно-элементная модель пластического деформирования препятствия при ударе шаром. Выполнен комплекс исследований влияния физико-механических параметров препятствия на характеристику контактной силы. Разработана модель препятствия, соответствующая критерию стандарта EN 15227. Она может быть использована при проектировании кабин машиниста с СПБ и для оценки выполнения требований стандарта EN 15227 при аварийных столкновениях эталонных поездов согласно сценарию 3.

Скоростной пассажирский поезд, грузовой автомобиль, столкновение на железнодорожном переезде, конечно-элементное моделирование, модель деформируемого препятствия.

1. Програма (прогнозна) оновлення рухомого складу ПАТ “Укрзалізниця” на період до 2021 року та її виконання у 2017 році. URL: http://eurotrain.railway-publish.com/assets/files/pdf/1.pdf (Last accessed: 15.09.2017).

2. EN 15227. Railway applications – Crashworthiness requirements for railway vehicle bodies. Brussels, 2008. 37 p.

3. ГОСТ 32410-2013 Крэш-системы аварийные железнодорожного подвижного состава для пассажир-ских перевозок. Технические требования и методы контроля. М.: Стандартинформ, 2014. 29 с.

4. Каталог нормативних документів. URL: http://uas.org.ua/ua/natsionalniy-fond-normativnih-dokumentiv/katalog-normativnih-dokumentiv-2/ (Last accessed: 24.04.2018).

5. Железная дорога – Крушения и аварии: сайт-справочник. URL: http://ru-railway.livejournal.com/ 602638.html?thread=6195726 (Last accessed: 24.04.2018).

6. ГОСТ 3475–81. Устройство автосцепное подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Установочные размеры. М.: ИПК издательство стандартов, 1981. 6 с.

7. ГОСТ 21447–75. Контур зацепления автосцепки. Размеры. М.: Государственный комитет стандартов Совета Министров СССР, 1975. 4 с.

8. Кількість ДТП на переїздах і коліях Укрзалізниці у 2017 р. URL: https://info.uz.ua/photo-video/kilkist-dtp-na-pereizdakh-i-koliyakh-ukrzaliznitsi-u-2017-r (Last accessed: 24.04.2018).

9. Проігнорував світлофора: на Львівщині вантажівка ГАЗ зіткнулася з електричкою – 3 постраждалих. URL: https://www.5.ua/regiony/proihnoruvav-svitlofora-na-lvivshchyni-vantazhivka-haz-zitknulasia-z-elekt rychkoiu-3-postrazhdalykh-156313.html (Last accessed: 24.04.2018).

10. Водій вантажівки спричинив ДТП на залізничному переїзді. URL: http://odz.gov.ua/?news=1219 (Last accessed: 24.04.2018).

11. На Донеччині поїзд на переїзді протаранив вантажівку. URL: https://dn.depo.ua/ukr/donetsk/na-donechchini-poyizd-na-pereyizdi-protaraniv-vantazhivku-foto-20180419761978 (Last accessed: 24.04.2018).

12. У Вінницькій обл. на переїзді “КАМАЗ” врізався у потяг, водій вантажівки загинув. URL: https://ua.112.ua/avarii-np/u-vinnytskii-obl-na-pereizdi-kamaz-vrizavsia-u-potiah-vodii-vantazhivky-zahynuv-274317.html (Last accessed: 24.04.2018).

13. Krieg R. D., Key S. W. Implementation of a time independent plasticity theory into structural computer pro-grams. Vol. 20 of Constitutive equations in viscoplasticity: computational and engineering aspects. New York: ASME, 1976. Р. 125–137.

14. Саймондс П. С. Динамика неупругих конструкций. М.: Мир, 1982. 224 с.

15. Cowper G. R., Symonds P. S. Strain Hardening and Strain Rate Effects in the Impact Loading of Cantilever Beams. Providence : Brown University, 1958. P. 46.

16. Оден Д. Конечные элементы в механике сплошных сред. М.: Мир, 1976. 464 с.

17. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1986. 512 с.

Copyright (©) 2018 Соболевская М. Б., Горобец Д. В., Сирота С. А.

Copyright © 2014-2018 Техническая механика