Пояснительная записка (1220995), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Очевидно, что при расчете износа профиля колеса проводится моделирование динамики некоторого конкретного рельсового экипажа (износ колес которого и изучается), на различных участках пути с различными скоростями, массой экипажа и т.д. Поэтому подразумевается, что при расчете износа профилей колес МВР будет содержать одну и ту же модель рельсового экипажа в разных семействах альтернатив.
4.1 Создание нового проекта
В программе моделирования UM Simulation выбрав пункт меню «Расширенный анализ/Сканирование» создали новый проект, после чего появляется окно описания проекта сканирования. Пример рабочего окна представлен на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Окно описания проекта: начало работы
4.1.1 Добавление новой модели к проекту сканирования
В окне описания проекта, на закладке «Альтернативы» добавили новую альтернативу и в появившемся окне открытия модели выбрали созданную ранее модель «Locomotive».
После этого данная модель появится в списке «Семейства альтернатив».
4.1.2 Описание иерархии параметров
В нашем случае будут содержатся три семейства: движение модели в прямой, движение модели в кривой R = 300 м и в кривой R = 600 м. Переименовали созданное семейство в «Locomotive_ straight».
В проектах эволюции профиля сканирования для семейства проводится только по одному параметру – скорость движения. В иерархическом списке «Список параметров» выбрали пункт «Список значений» и ввели три значения скорости: 15, 20, 25 м/с. На закладке «Иерархия параметров» появилась новая группа параметров с именем «Группа 1», переименовали ее в «Скорость». Таким образом, в процессе сканирования при расчетах в прямой будет выполнено 3 численных эксперимента. Пример добавления иерархии параметров в окне сканирования проекта показан на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Проект сканирования: иерархия параметров
4.1.3 Настройка железнодорожных параметров
Настроили неровности путевой структуры перейдя на закладку «Колесо-Рельс/Путь/Неровности» и установив тип пути в значение «Неровный». Окончательный вид закладки и выбранные файлы неровностей пути представлены на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Настройка неровностей путевой структуры
Перейдя на закладку «Путь/Макрогеометрия» изменили тип пути на «Прямая». Перешли на закладку «Профили/Рельсы» и установили файлы в качестве профилей рельса, а на закладке «Профили/Колеса» установили файл в качестве профиля для всех колес. Конечный результат настройки профиля колес показан на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 – Настройка профилей колес
Далее настроили модели сил в контакте колеса и рельса (силы крипа). Перейдя на закладку «Контакт/Контактные силы» выбрали модель сил крипа «Неэллиптическая». Задали контактные параметры согласно рисунку 4.5.
Рисунок 4.5 – Настройка сил крипа
На закладке «Профили/Настройки контакта» задали параметры, отображенные на рисунке 4.6.
Рисунок 4.6 – Настройка параметров контакта
4.1.4 Настройка условий завершения
При использовании сканирования численные эксперименты могут завершаться не только по истечении некоторого установленного времени, но также и по выполнению условия вида: «Переменная [Условная операция] Численное значение».
В качестве переменной может быть установления любая переменная, вычисляемая в процессе расчетов. В нашем случае уменьшили путь до 200 метров.
Теперь первое семейство описано полностью. Сохранили многовариантный расчет.
4.1.5 Копирование семейств
Два оставшихся семейства для расчетов в кривых создадим копирование из первого семейства.
На закладке «Альтернативы» скопировали первое семейство и переименовали его в «Locomotive_r300».
Изменили настройки в скопированном семействе так, чтобы расчеты проводились в кривой R = 300 м для скорости движения 13 м/с (равновесная скорость).
Для настройки параметров кривой перешли на закладку «Путь/Макрогеометрия» и выбрали тип пути «Кривая». Задали параметры участка согласно рисунку 4.7.
Рисунок 4.7 – Настройка параметров кривой
Для настройки скоростей движения перешли на закладку «Иерархия параметров» и удалили параметры, которые были введены для прямой и ввели скорость 13 м/с.
На закладке «Условия завершения» ввели пройденный путь равный 240 м, для того, чтобы модель проехала всю кривую.
Новое семейство для расчета износа в кривой радиусом 300 м готово. Сохранили многовариантный расчет.
Копируя вновь созданное семейство переименовали его в «Locomotive_r600». На закладке «Путь/Макрогеометрия» задали радиус кривой R1 = 600. На закладке «Иерархия параметров» также, как и для предыдущего семейства удалили скорость 13 м/с и задали набор скоростей: 15, 18, 21 м/с.
Все семейства необходимые для расчета созданы. Сохранили многовариантный расчет.
4.1.6 Настройка параметров эволюции профиля
Настроили параметры износа профиля. На закладке «Эволюция/Настройки» выбрали число итераций равное 10. Из выпадающего списка «Тип профиля» выбрали «Эволюция железнодорожных колес». Результат настройки эволюции профилей железнодорожных колес представлен на рисунке 4.8.
Рисунок 4.8 – Настройка эволюции профиля
Группа элементов «Рассчитывать износ» – выбор тел для изнашивания: профиль колеса или рельса.
Группа элементов «Модели износа»: Арчарда, Шпехта, ВНИИЖТа и модель с учетом пластики.
Группа элементов «Коэффициенты » содержит поля, в которые вводятся значения коэффициентов, используемых в соответствующих моделях износа.
Группа элементов «Профиль » содержит поле «Шаг по профилю » (в метрах), в котором задается длина отрезков по профилю для накопления работы.
Группа элементов «Съем материала » содержит опции для настройки параметров снятия материала.
Группа элементов «Задавать» (Съем материала или Пробег): выбор параметра, для которого будет задаваться величина, определяющая максимальный, съем за итерацию. Значение задается в поле «Съем материала » , мм или «Пробег», км, соответственно. Так, если задан съем материала 0.1 мм, то максимальный съем материала профиля за одну итерацию будет примерно равен 0.1 мм (возможны отклонения из-за сглаживания профиля), а пробег будет пересчитан в соответствии с данными, полученными для текущей итерации. Если задан пробег, то будет снято столько материала, сколько соответствует заданному пробегу. При задании съема по пробегу необходимо следить за тем, чтобы для заданного пробега съем не оказалось очень большим, что может привести к некорректным расчетам. Рекомендуемая максимальная величина съема за одну итерацию 0.1 мм.
Группа элементов «Перерассчитывать пробег » – выбор параметра, по которому будет проводиться перерасчет пробега по данным, полученным после выполнения одной итерации. При задании перерасчета по объемному съему пробег перерассчитывается пропорционально объему снятого материала, по максимальному съему – перерасчет идет по максимальной величине снятого материала (линейный съем).
Съем за итерацию, мм (Пробег, км) – указывает на то, что максимальное значение съема материала профиля за итерацию будет равен введенной величине, а пробег перерассчитывается. При задании пробега максимальное значение пробега за итерацию будет равен введенной величине, а съем перерас-считывается.
Проезд вперед и назад – учитывает возможное движение рельсового экипажа в прямом и обратном направлении исследуемого участка дороги без разворота.
Симметричный износ профилей одной КП – упрощенный вариант, при котором считается, что левый и профили изнашиваются одинаково.
Сглаживать эпюры износа – указывает, сглаживать ли эпюры износа перед тем, как производить съем материала с профиля колеса или рельса по этим эпюрам (по умолчанию не включено).
На закладке «Эволюция/Веса» зададим вес семейства Locomotive_straight – 0.7; для семейства Locomotive_r300 – 0.1 и для семейства Locomotive_r600 – 0.2. Кроме того, в тех семействах, где сканирование проводится для более чем одной скорости необходимо настроить вес для скоростей. В нашем случае это необходимо сделать для первого и третьего семейств. Ввели значение весов скоростей: 0,4; 0,3; 0,3 для первого семейства и 0,2; 0,3; 0,5 для третьего.
Теперь проект готов к моделированию. Для этого на закладке «Выполнение» нажали кнопку «Запустить».
5 СКАНИРОВАНИЕ МОДЕЛИ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Обработка результатов расчета износа профилей колес возможна как после прерывания расчета, так и после его окончания. Обработку результатов выполненного ранее расчета можно также проводить с использованием команды главного меню, в этом случае можно одновременно открыть результаты нескольких различных расчетов.
Доступны следующие результаты:
- профили колеса (рельса) – отображение профилей для выбранного колеса или рельса, полученных на всех итерациях (абсцисса – мм, ордината – мм). Первый график в списке соответствует стартовому профилю. В скобках указывается пробег при исследовании износа колеса и количество проездов используемых в расчете экипажей при исследовании износа рельса. Пример закладки профилей колеса первой КП левой стороны представлен на рисунке 5.1;
Рисунок 5.1 – Профили колеса
- эпюры колеса (рельса) – отображаются усредненные сглаженные эпюры интенсивности износа, приведенные к одному условному метру участка дороги, для всех рассчитанных итераций (абсцисса – мм/м, ордината – мм). В скобках указывается пробег при исследовании износа колеса и количество проездов используемых в расчете экипажей при исследовании износа рельса. Пример закладки эпюры колеса первой КП левой стороны показан на рисунке 5.2;
Рисунок 5.2 – Все усредненные эпюры износа для отдельного колеса
- износ за итерацию – отображаются диаграммы износа за одну итерацию (абсцисса – мм, ордината – мм). В скобках указывается пробег при исследовании износа колеса и количество проездов используемых в расчете экипажей при исследовании износа рельса. Пример закладки износа за итерацию первой КП левой стороны показан на рисунке 5.3;
Рисунок 5.3 – Диаграмма износа колеса за одну итерацию
- суммарный износ – отображаются диаграммы суммарного износа, накопленного за все итерации до текущей (абсцисса – мм, ордината – мм). В скобках указывается пробег при исследовании износа колеса и количество проездов используемых в расчете экипажей при исследовании рельса. Пример закладки суммарного износа первой КП левой стороны представлен на рисунке 5.4;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
