Кузова, внутреннее оборудование, САПР

Основные направления деятельности лаборатории заключаются в разработке теоретических проблем, необходимых для решения практических задач по созданию новых и модернизации существующих вагонов и в выполнении проектных и опытно-конструкторских работ.

Предпроектные работы выполняются в направлении разработки конструкций:

• кузовов перспективных и модернизируемых пассажирских вагонов;
• узлов внутреннего оборудования;
• кузовов специализированных, почтово-багажных и грузовых вагонов;
• специализированных контейнеров для жизнеобеспечения персонала работающего в отдаленных регионах с тяжелыми климатическими условиями;
• специализированных отдельных подвижных единиц путевых машин (рисунок 1);

• нестандартного технологического оборудования.

В теоретическом плане в лаборатории проводятся следующие работы:

• решаются задачи по оценке прочности и устойчивости кузовов вагонов и их элементов, узлов ходовых частей с использованием проектно-вычислительных комплексов метода конечных элементов (МКЭ) SCAD и NASTRAN (рисунки 2,3);

• решаются задачи оптимального проектирования вагонных конструкций;
• создается математическое и программное обеспечение для автоматизации прочностных расчетов на вычислительной технике;
• выполняются расчеты по проверке и обеспечению нормативных и технических требований на вагонные конструкции.
• проводятся технико-экономические обоснования создания новых типов вагонов и расчет их лимитных цен.

 Лабораторией разработаны и внедрены следующие программные средства:

• для расчета на прочность кузовов вагонов по различным стержневым схемам;
• для уточненного расчета на устойчивость стержней упруго опертых с учетом линейной и угловой жесткостей опор и действительным распределением напряжений по длине стержня;
• для уточненного расчета на устойчивость пластин подкрепленных продольными элементами жесткости;
• для расчета буферной зоны рамы вагона;
• оптимизации параметров обшивки кузовов вагонов с учетом технологического перераспределения в ней усилий;
• для статического расчета однопролетных и многопролетных балок с произвольной нагрузкой;
• для автоматизации расчетов при проектировании технологической оснастки (штампов);
• для автоматизации компоновки, развески и расчета центра тяжести кузовов вагонов;
• для расчета геометрических характеристик плоских поперечных сечений;
• для вычисления показателей плавности хода вагонов;
• для динамических расчетов вагонов и определения собственной частоты изгибных колебаний кузовов вагонов;
• для расчета вписывания в габарит;
• для расчета резьбовых соединений.



Рисунок 1 – Несущая металлоконструкция автомотрисы «Север»	Рисунок 2 – Расчётная схема МКЭ кузова двухэтажного пассажирского вагона модели 61-4465 содержит более 15300 узлов, 22100 элементов, порядок системы уравнений более 92000 неизвестных	Рисунок 3 – Расчётная схема МКЭ рамы тележки безлюлечного типа модели 68-4095 содержит более 37200 узлов, 39200 элементов, порядок системы уравнений более 223000 неизвестных

Наряду с перечисленными, лаборатория проводит работы по адаптации программных средств, разработанных другими организациями, и выполняет оценку несущей способности и динамических параметров различных конструкций.

Лаборатория входит в состав аккредитованного испытательного центра продукции вагоностроения Тверского института вагоностроения и проводит сертификационные испытания по эргономическим показателям пассажирских вагонов, моторвагонного подвижного состава и кресла машиниста подвижного состава железных дорог.