Подробное описание документа

Рубанов П. С., Тихонова А. С., Мавлонов М. Х.
   Анализ расчётных конечно-элементных моделей несущих систем полуприцепов / Рубанов П. С., Тихонова А. С., Мавлонов М. Х. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2025. - № 5. - С. 538-547.

Обоснование. Несущие системы полуприцепов играют ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективности грузоперевозок. Поэтому при проектировании рамы необходимо проводить детальный анализ напряженно-деформированного состояния при помощи метода конечных элементов. При решении задач численного анализа важным этапом является выбор подходящей конечно-элементной модели рамы полуприцепа, обеспечивающей адекватное представление распределения напряжений и деформаций. В данном исследовании проводится сравнительный анализ различных подходов к построению конечно-элементных моделей, которые отличаются друг от друга методом передачи нагрузки со стороны перевозимых грузов, учетом контактных взаимодействий между элементами, а также способом моделирования седельно-сцепного устройства. Цель - разработка и анализ расчётных конечно-элементных моделей несущей системы шторного полуприцепа с различными вариантами моделирования соединений элементов конструкции, способами передачи нагрузок со стороны седельного тягача и перевозимого груза.
Методы. Решение поставленной задачи проводится при помощи метода конечных элементов в программном комплексе Siemens NX.
Результаты. При анализе различных конечно-элементных моделей установлено, что: При передаче нагрузки через поддоны разница напряжений достигает 60%. Внедрение седельно-сцепного устройства в расчётную модель способствует снижению напряжений до 25% благодаря созданию дополнительной опорной поверхности для переднего листа полуприцепа. Учёт контакта между всеми соприкасающимися элементами несущей системы и задание усилий затяжки болтов позволяет снизить напряжения в лонжеронах до 60%.
Заключение. В результате проведенного исследования разработан и проанализирован ряд конечно-элементных моделей рамы полуприцепа. Проведено исследование влияния различных вариантов моделирования соединений элементов конструкции, способов передачи нагрузок от седельного тягача и перевозимого груза на прочностные характеристики несущей системы. Анализ полученных результатов позволил выявить существенное влияние добавления поддонов, седельно-сцепного устройства и контактного взаимодействия между элементами на результаты расчета, что не позволяет сделать вывод об эквивалентности упрощенной и детализированной моделей. Следовательно, при проведении расчётов методом конечных элементов нельзя допускать отсутствие указанных элементов, т.к. это может привести к значительной разнице в результатах расчётов.
Ключевые слова полуприцеп, несущая система, рама, напряжённо-деформированное состояние, метод конечных элементов, конечно-элементная модель, седельно-сцепное устройство