Purpose. The main purpose of this work is to substantiate the design features of sandwich panels for the manufacture of container walls of size 1SS. Methodology. To ensure the strength of the container walls, it is proposed to use sandwich panels as their components. This involves the manufacture of a sandwich panel from two metal sheets, between which a material with energy-absorbing properties is placed. This solution helps to improve the strength of the container by reducing its load. To determine the thickness of the panel sheet, the corresponding calculations were performed using the Bubnov-Galerkin method. It is taken into account that the sheet is a thin-walled plate subjected to an evenly distributed load. To improve the stiffness of the sheet, it is proposed to make it corrugated. The analysis of the corrugations has led to the conclusion that it is most appropriate to use corrugations with a rectangular configuration. Findings. The strength of the sandwich panel was calculated. The spatial model of the sandwich panel was created in the SolidWorks software package, and the strength calculation was performed in SolidWorks Simulation, which implements the finite element method. The calculations took into account the most unfavorable loading mode of the container during rail transportation - shunting impact. The calculation was performed on the example of the container's end wall, since it is the wall that is subjected to the highest loads in the event of a shunting collision with a platform car. The strength calculations showed that the maximum stresses in the sandwich panel made of corrugated sheets are about 258 MPa, which is 16% lower than the permissible stresses. The maximum displacements in the sandwich panel assemblies occur in its middle part and are equal to 3.1 mm. Originality. The design of the sandwich panels that form the end walls of the container is scientifically substantiated. The rational configuration of the corrugations of the sandwich panel sheets is determined. Practical value. The study will contribute to the development of recommendations for the design of modern modular-type vehicle structures and improve the efficiency of the transport industry.

    Мета. Основна мета цієї роботи – обґрунтування конструкційних особливостей сендвіч-панелей для виготовлення стінок контейнера типорозміру 1СС. Методика. Для забезпечення міцності стінок контейнера запропоновано застосувати як їх складові сендвіч-панелі. При цьому передбачено виготовлення сендвіч-панелі з двох металевих листів, між якими розміщують матеріал з енергопоглинальними властивостями. Таке рішення сприяє поліпшенню міцності контейнера за рахунок зменшення його навантаженості. Для визначення товщини листа панелі проведено відповідні розрахунки з використанням методу Бубнова–Гальоркіна. Ураховано, що лист являє собою тонкостінну плиту, на яку діє рівномірно розподілене навантаження. Для поліпшення жорсткості листа запропоновано виготовляти його гофрованим. Аналіз виконання гофр дозволив зробити висновок, що найбільш доцільно застосувати гофри, які мають прямокутну конфігурацію. Результати. Проведено розрахунок на міцність сендвіч-панелі. Просторову модель сендвіч-панелі створено в програмному комплексі SolidWorks, а розрахунок на міцність здійснено в SolidWorks Simulation, який реалізує метод скінченних елементів. Для проведення розрахунків узято до уваги найбільш несприятливий режим навантаження контейнера під час залізничних перевезень – маневрове співударяння. Розрахунок проведено на прикладі торцевої стінки контейнера, оскільки саме вона зазнає найбільших навантажень у разі маневрового співударяння вагона-платформи. Проведені розрахунки на міцність показали, що максимальні напруження в сендвіч-панелі, виготовленій із гофрованих листів, складають близько 258 МПа, що нижче за допустимі на 16 %. Максимальні переміщення у вузлах сендвіч-панелі виникають у її середній частині і дорівнюють 3,1 мм. Наукова новизна. Науково обґрунтовано конструкційне виконання сендвіч-панелей, які утворюють торцеві стінки контейнера. Визначено раціональну конфігурацію гофр листів сендвіч-панелі. Практична значимість. Проведене дослідження сприятиме виробленню рекомендацій щодо проєктування сучасних конструкцій транспортних засобів модульного типу та підвищенню ефективності функціонування транспортної галузі.


    Access

    Download


    Export, share and cite



    Title :

    Substantiation of the Design Features of Sandwich Panels for Container Wall Lining.
    Обґрунтування конструкційних особливостей сендвіч-панелей для виготовлення стінок контейнера




    Publication date :

    2023-03-28


    Remarks:

    Science and Transport Progress ; No. 1(101) (2023); 55-63



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Ukrainian