Оптимизация конструкции окон остовов тягового электродвигателя НБ-514 электровозов серии «Ермак» методом конечных элементов

Методом конечных элементов рассмотрены механические напряжения, возникающие при собственных и вынужденных колебаниях остова тягового двигателя НБ-514 электровозов переменного тока в районе возникающей трещины между смотровым и вентиляционным окнами остова тягового двигателя НБ-514. Показано, что максимальные механические напряжения возникают в углах окон, и могут быть почти в 2 раза уменьшены при коррекции формы окон. Рассмотрена сеточная сходимость вычислений, не сильно влияющая на расчеты по уменьшению механических напряжений при коррекции формы окон. Полученные данные показывают возможность оптимизации конструкции с помощью высококачественных моделей – цифровых двойников.

1. Российская Федерация. Правительство. Об утверждении Стратегии развития транспортного машиностроения Российской Федерации на период до 2030 года и плана мероприятий по ее реализации: распоряжение Правительства Российской Федерации от 17.08.2017 № 1756-р. – Текст: непосредственный.

2. ОАО «Российские железные дороги». Об утверждении стратегии научнотехнологического развития холдинга "РЖД" на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года: распоряжение от 17 апреля 2018 года № 769/р (Белая книга).

3. Тушканов, Б. А., Пушкарев, Н. Г., Позднякова, Л. А. Электровоз ВЛ-85: руководство по эксплуатации. – М.: Маршрут, 1992. — 480 с.

4. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К): руководство по эксплуатации / Новочеркасский электровозостроительный завод. – Новочеркасск, 2007. – Т. 1. – 635 с.; Т. 2. – 640 с.

5. Зенкевич, О. К. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. / О. К. Зенкевич; под ред. Б. Е. Победри. – М.: Мир, 1975. – 541 с.: ил.; 22 см. – Библиогр.: с. 7–25, 28–29.

6. Каменев, С. В. Основы метода конечных элементов в инженерных приложениях: учебное пособие. – Оренбург: ОГУ, 2019. – 110 с. 7. Рычков, С. П. Моделирование конструкций в среде Femap with NX Nastran. – М.: ДМК Пресс, 2013. – 784 с.: ил. ISBN 978-5-94074-638-6.

7. Рудаков, К. Н. Геометрическое и конечно-элементное моделирование конструкций. – К.: КПИ, 2011. – 317 с., ил.

8. Портной А. Ю., Мельниченко О. В., Селедцов К. П., Линьков А. О., Яговкин Д. А., Шрамко С. Г., Грузин Г. Г. О вибрации колесно-моторного блока вследствие взаимодействия колеса с рельсом и работы зубчатой передачи электровоза 3ЭС5К в условиях горно-перевального участка. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 3. С. 527–547. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-527-547