Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Цельнокатаное ж/д колесо Ø957 мм
Прочностной расчёт колеса при боковом навале гребня на рельс в кривой и вертикальной осевой нагрузке по ГОСТ 10791.
Колёса железнодорожного подвижного состава работают в условиях циклического многоосного нагружения от веса вагона и боковых усилий направляющего набегания на рельс в кривых. Криволинейный S-образный диск компенсирует температурные расширения при торможении и снижает концентрации напряжений в переходных галтелях обода и ступицы. Модель верифицирует НДС колеса при расчётном режиме EN 13979-1: вертикальной нагрузке 1,25P и боковой силе 0,7P.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Колёсная сталь марки 2 по ГОСТ 10791 (E = 210 ГПа, ν = 0,28, предел текучести 580 МПа).
- •Твердотельное B-Rep тело вращения номинального диаметра по кругу катания Ø957 мм с S-образным диском и ступицей под ось Ø190 мм.
- •Профиль обода с конической поверхностью катания 1:20 / 1:40 и гребнем высотой 28 мм.
- •Сетка тетраэдров из 137 890 элементов и 108 400 степеней свободы с измельчением в галтелях перехода диска к ступице.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Жёсткое закрепление по внутренней цилиндрической расточке ступицы (посадка с натягом на подступичную часть оси).
- •Вертикальная нагрузка от колеса на рельс P_v = 156,2 кН (1,25 от статической осевой 125 кН) на пятне контакта круга катания.
- •Боковая направляющая сила навала гребня P_бок = 87,5 кН (0,7 от статической нагрузки) на рабочей поверхности гребня.
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Пиковое эквивалентное напряжение по Мизесу σ_vm = 182,0 МПа в вогнутой переходной галтели между S-образным диском и ободом.
- ✓Максимальное упругое перемещение |u| = 1,295 мм на внешней кромке обода под действием бокового опрокидывающего момента.
- ✓Коэффициент запаса по пределу текучести n = 3,18, что полностью удовлетворяет нормативам безопасности ОАО «РЖД» и EN 13979-1.
Проектные институты вагоностроения используют WebCAE для экспресс-верификации профилей диска по ГОСТ 10791 и EN 13979-1 за считанные секунды в браузере. Быстрый переход в настольную версию позволяет рассчитывать крупноразмерные B-Rep модели и выпускать расчётно-пояснительные записки без задержек.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Блок цилиндров рядного 4-цил. ДВС
Поворотный кулак подвески McPherson
Литой корпус двухступенчатого редуктора
