<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20220324//EN" "JATS-archive-oasis-tables-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2413-9807</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Транспортные сооружения</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Transport Engineering</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name>ООО «Издательство «Мир науки»</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.15862/13SATS323</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://t-s.today/13SATS323.html</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Анализ напряженно-деформированного состояния клеевого соединения полимерного изолятора контактной сети железных дорог с металлическим оконцевателем при кручении</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Stress-strain state analysis of the polymer insulator
adhesive bonding of a railway overhead system with a metal insulation displacement contact under torsion</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Жаринов</surname>
            <given-names>Михаил Юрьевич</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name xml:lang="ru" name-style="eastern">
              <surname>Жаринов</surname>
              <given-names>Михаил Юрьевич</given-names>
            </name>
            <name xml:lang="en" name-style="western">
              <surname>Mikhail</surname>
              <given-names>Yu. Zharinov</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>zharinovmiit@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Марасанов</surname>
            <given-names>Александр Игоревич</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name xml:lang="ru" name-style="eastern">
              <surname>Марасанов</surname>
              <given-names>Александр Игоревич</given-names>
            </name>
            <name xml:lang="en" name-style="western">
              <surname>Alexander</surname>
              <given-names>I. Marasanov</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>marasanovai@yandex.ru</email>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-8672-8822</contrib-id>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта» (Москва, Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Russian University of Transport (Moscow, Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2023-12-24">
        <day>24</day>
        <month>12</month>
        <year>2023</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2023</year>
      </pub-date>
      <volume>10</volume>
      <issue>3</issue>
      <elocation-id>13SATS323</elocation-id>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2023-08-18">
          <day>18</day>
          <month>08</month>
          <year>2023</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2023-12-08">
          <day>08</day>
          <month>12</month>
          <year>2023</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-year>2023</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">Жаринов Михаил Юрьевич, Марасанов Александр Игоревич</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">Mikhail Yu. Zharinov, Alexander I. Marasanov</copyright-holder>
        <license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>CC BY 4.0</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://t-s.today/13SATS323.html">https://t-s.today/13SATS323.html</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>На основе рассмотрения упрощенной модели представлено аналитическое решение задачи об оценке напряженно-деформированного состояния клеевого соединения полимерного изолятора контактной сети железных дорог с металлическим оконцевателем при кручении. Полимерный изолятор выполнен из однонаправленного стеклопластика на основе эпоксидной смолы при соотношении связующего и заполнителя 0,3:0,7. Решение получено на основе рассмотрения условий равновесия бесконечно малого элемента клеевого соединения. Исследовано влияние на изменение напряженно-деформированного состояния клеевого соединения таких параметров как толщина слоя клея, длина клеевого соединения, а также модуль сдвига металлического оконцевателя. Показано, что наибольшие касательные напряжения в клеевом слое возникают в месте входа стеклопластикового стержня в стальной оконцеватель, причем длина зоны относительно больших касательных напряжений в клеевом слое является малой величиной по сравнению с длиной клеевого соединения. При исследовании влияния толщины слоя клея на наибольшие касательные напряжения в клеевом слое получено, что при принятых параметрах клеевого соединения увеличение толщины клеевого слоя в десять раз приводит к уменьшению наибольших касательных напряжений в клеевом слое примерно в три раза. Увеличение же длины клеевого соединения при прочих равных условиях оказывает малозаметное влияние на наибольшие касательные напряжения в клеевом слое. К такому же выводу можно прийти
при варьировании величиной модуля сдвига металлического оконцевателя. Так, замена стального оконцевателя на медный или алюминиевый оконцеватель практически не меняет значения наибольших касательных напряжений в клеевом слое.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>Based on consideration of a simplified model, an analytical solution to the problem of adhesive bonding stress-strain state estimation of a polymer insulator of the railway overhead system with a metal insulation displacement contact under torsion is presented. The polymer insulator is made of unidirectional epoxy
resin-based fibreglass with the ratio of binder and filler 0.3:0.7. The solution is obtained by considering the adhesive bonding incremental element equilibrium.
The influence of such parameters as the thickness of
the adhesive layer, the adhesive bonding length, and
the modulator of shearing of the metal insulation displacement contact on the adhesive bonding
stress-strain state change has been investigated. It is shown that the greatest tangential stresses in the adhesive layer occur at the point of entry of the fibreglass rod into the steel termination, and the length of the zone of relatively large tangential stresses in the adhesive layer is a small value compared to the length of the adhesive bonding. During the research of influence of glue layer thickness on the greatest tangential stresses in a glue layer it is received, that at accepted parameters of a glue bonding increase of thickness of a glue layer in ten times leads to reduction of the greatest tangential stresses in a glue layer approximately in three times. An increase in the length of the adhesive bonding, all other things being equal, has little noticeable effect on the greatest tangential stresses in the adhesive layer. The same conclusion can be reached by varying the shear modulus of the metal termination. Thus, replacement of steel insulation displacement contact with copper or aluminium insulation displacement contact practically does not change the value of the greatest tangential stresses in the adhesive layer.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>стеклопластиковый стержень</kwd>
        <kwd>металлический оконцеватель</kwd>
        <kwd>толщина слоя клея</kwd>
        <kwd>длина клеевого соединения</kwd>
        <kwd>наибольшие касательные напряжения в клеевом слое</kwd>
        <kwd>модуль сдвига</kwd>
        <kwd>сдвиговая деформация</kwd>
        <kwd>крутящий момент</kwd>
        <kwd>контактная сеть железных дорог</kwd>
        <kwd>напряженно-деформированное состояние в клеевом соединении</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>fibreglass rod</kwd>
        <kwd>metal insulation displacement contact</kwd>
        <kwd>glue layer thickness</kwd>
        <kwd>glue bonding length</kwd>
        <kwd>greatest tangential stresses in the glue layer</kwd>
        <kwd>shear modulus</kwd>
        <kwd>shear deformation</kwd>
        <kwd>torsion torque</kwd>
        <kwd>railway overhead system</kwd>
        <kwd>stress-strain state in the glue bonding</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Полимерные материалы в устройствах контактной сети / А.М. Лукьянов, Ю.Н. Шумилов, З.С. Бакалов [и др.]. — М.: Транспорт, 1988. — 224 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Алесковский, С.Л. Расчет и проектирование клеевых соединений композитов / С.Л. Алесковский, В.Л. Зыонг // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. — 2017. — Т 2. — С. 520–524. — URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29434278. — EDN YUCWID. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Хватан, А.М. Расчет клеевого соединения с учетом пластичности клея / А.М. Хватан // Ученые записки ЦАГИ. — 1979. — Т 10. — № 4. — С. 140–143. — URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23817609. — EDN SBCCIY. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Рогов, Н.В. К вопросу использования метода расчета клеевых соединений / Н.В. Рогов, Д.Н. Жертиев // Комплексные проблемы техносферной безопасности: Материалы VII Международной научно-практической конференции. В 2-х частях, Воронеж, 24–25 февраля 2022 года / Отв. редактор И.Г. Дроздов. Том Часть I Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2022. — С. 351–355. — URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=50325981. — EDN JVOPMT. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Калинин, А.А. Расчет клеевого соединения с учетом пластичности клея / А.А. Калинин, А.В. Сивуха // Вестник Витебского государственного технологического университета. — 2011. — № 1. — С. 52–58. — URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20259976. — EDN RBJBUL. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Куреннов, С.С. Расчет напряженного состояния клеевого соединения прямоугольных пластинок разной ширины / С.С. Куреннов, Е.В. Танчик // Вестник Московского авиационного института. — 2015. — Т 22. — № 2. — С. 162–189. — URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23485896. — EDN TTYMMX. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Куреннов, С.С. Двухпараметрическая модель упругого основания в расчете напряженного состояния клеевого соединения / С.С. Куреннов // Труды МАИ. — 2013. — № 66. — С. 3. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20359619. — EDN RDNTUR. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Mathias, J.D. On the bidirectional stress distribution in rectangular bonded composite patches / J.D. Mathias, M. Gr'diac, X. Balandraud. — DOI https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2006.02.016 // International Journal of Solids and Structures. — 2006. — Т 43. — № 22-23. — С. 6921–6947. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020768306000485. — EDN KETPQZ. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Luo, Q. Analytical solutions for adhesive composite joints considering large deflection and transverse shear deformation in adherends / Q. Luo, L. Tong. — DOI https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2008.07.001 // International Journal of Solids and Structures. — 2008. — Т 45. — № 22-23. — С. 5914–5935. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020768308002709. — EDN KEUFZZ. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Luo, Q. Fully-coupled nonlinear analysis of single lap adhesive joints / Q. Luo, L. Tong. — DOI https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2006.07.009 // International Journal of Solids and Structures. — 2007. — Т 44. — № 7-8. — С. 2349–2370. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020768306002745. — EDN JEHDWM. (дата обращения: 26.07.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Hart-Smith, L.J. Adhesive-Bonded Single-Lap Joints / L.J. Hart-Smith. — Хэмптон NASA, 1973. — 114 с. — URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19740005083 (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Sandu, M. Strength of adhesively bonded single-strapped joints loaded in tension / M. Sandu, A. Sandu, D. Constantinescu // Proceedings of the Romanian Academy — Series A: Mathematics, Physics, Technical Sciences, Information Science. — 2010. — Т 11. — № 4. — С. 371–379. — URL: https://www.researchgate.net/publication/268420117_Strength_of_adhesively_bonded_single-strapped_joints_loaded_in_tension. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Shahin, K. Analysis of deformations and stresses in balanced and unbalanced adhesively bonded single-strap joints / K. Shahin, F. Taheri. — DOI https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2006.09.014 // Composite Structures. — 2007. — Т 81. — № 4. — С. 511–524. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0263822306003850. — EDN KULBYD. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Криканов, А.А. Крепление облицовки к композитному валу / А.А. Криканов, А.Ф. Разин // Механика композиционных материалов и конструкций. — 1998. — Т 4. — № 1. — С. 29–40. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15128995. — EDN MTBTSF. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Бегеев, Т.К. Исследование контактного взаимодействия в механических и клеевых соединениях / Т.К. Бегеев, В.И. Гришин, В.Б. Литвинов // Ученые записки ЦАГИ. — 1992. — Т 23. — № 1. — С. 104–108. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=13007499. — EDN KYQSQF. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref16">
        <label>16</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Бойтемиров, Ф.А. Экспериментальное исследование работы несимметричных соединений листовых конструкций / Ф.А. Бойтемиров // Научное обозрение. — 2016. — № 20. — С. 10–14. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30503294. — EDN ZRNCED. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref17">
        <label>17</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Tong, L. Effect of joint flexibility in adhesively bonded composite panel-to-flange joints / L. Tong, A. Sheppard, D. Kelly, P. Chalkley. — DOI https://doi.org/10.1016/S1359-8368(97)00044-9 // Composites Part B: Engineering. — 2004. — Т 29. — № 3. — С. 287–298. — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836897000449. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref18">
        <label>18</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Кульков, А.А. Методика расчета клеевых соединений деталей из композиционных материалов / А.А. Кульков, В.В. Федоров // Клеи. Герметики. Технологии. — 2007. — № 2. — С. 30–32. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12176519. — EDN KGLYAN. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref19">
        <label>19</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Chen, W.T. Thermal Stress in Bonded Joints / W.T. Chen, C.W. Nelson. — DOI https://doi.org/10.1147/rd.232.0179 // IBM Journal of Research and Development. — 1979. — Т 23. — № 2. — С. 179–188. — URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/5390832. (дата обращения: 11.08.2023).</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
