3D-моделирование и исследование напряженного состояния современных конструкций резервуаров пожарных автоцистерн объемом 5 м³ из композитного материала и высоколегированной стали

Abstract

Цель. Расчет напряженного состояния и запаса прочности современных конструкций резервуаров пожарных автоцистерн объемом 5 м3 из композитного материала и высоколегированной стали с учетом эксплуатационных нагрузок. Методы. Разработка 3D-моделей конструкций цистерн выполнялась в программном комплексе SolidWorks. Создание их конечно-элементных моделей и расчет проводились в модуле Static Stractural программного комплекса ANSYS Workbench. Результаты. Проведен анализ особенностей применения композитных материалов при современном производстве пожарных автоцистерн, представлены их преимущества по сравнению со стальными. Разработаны 3D-конечно-элементные модели конструкций цистерн объемом 5 м3 из усиленного армированного волокнистого стеклопластика и высоколегированной нержавеющей стали. Для проведения сравнительного расчета выбраны наиболее нагруженные режимы и условия, характеризующие особенности движения пожарных автомобилей к месту ликвидации чрезвычайных ситуаций. Расчет позволил установить зависимости, связывающие напряженное состояние конструкций цистерн с режимами движения пожарных автомобилей, а также выявить наиболее нагруженные узлы в конструкциях. Представлены результаты расчета запаса прочности конструкций цистерн с учетом эксплуатационных нагрузок. Область применения исследований. Пожарные аварийно-спасательные подразделения, промышленные предприятия и высшие учебные заведения.

Keywords

• пожарный автомобиль
• резервуар пожарной автоцистерны
• режим движения
• стеклопластик
• высоколегированная сталь
• конечно-элементная модель
• напряженное состояние
• запас прочности