【摘要】： 隨著世界貿(mào)易的迅速發(fā)展,運輸業(yè)越來越顯現(xiàn)出其重要性。由于具有單次承載能力強、運輸成本低的優(yōu)點,集裝箱運輸逐漸成為國內(nèi)外大型企業(yè)的首選運輸方式。集裝箱作為運輸?shù)闹饕d體,其合理設(shè)計和安全操作成為決定運輸成敗的關(guān)鍵因素。因此,深入分析和研究集裝箱在運輸過程中的實際狀態(tài),進而對集裝箱結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計就顯得非常必要。罐式集裝箱是集裝箱中最具代表性的一種,罐體屬于第三類壓力容器,在運行時不僅要承受內(nèi)壓或外壓載荷,還將受到其本身的慣性力作用以及罐內(nèi)液態(tài)介質(zhì)晃動所帶來的沖擊力。本論文以有限元為手段,研究罐式集裝箱的強度和罐體中介質(zhì)的晃動。 論文采用有限元分析軟件ansys建立了罐式集裝箱的有限元分析模型,將罐體在運輸過程中受到的介質(zhì)慣性力等效為罐體所受靜載荷,對在常溫及-40℃下受四種不同工況作用的罐式集裝箱進行應(yīng)力分析,并依據(jù)壓力容器分析設(shè)計標準進行強度校核,結(jié)果表明,本論文所分析的罐式集裝箱所有強度條件都能滿足,同時也發(fā)現(xiàn)罐式集裝箱罐體的應(yīng)力強度主要由內(nèi)壓決定,框架的應(yīng)力強度則是由慣性力的大小和方向決定的結(jié)論。 為研究罐式集裝箱在運輸過程中的顛簸問題,論文應(yīng)用流體分析軟件Fluent對罐式集裝箱在運輸過程中出現(xiàn)向上顛簸時罐內(nèi)介質(zhì)的晃動進行了模擬,得到了晃動過程中液體的分布情況,同時給出了罐體內(nèi)的壓強分布及罐體受到的沖擊力,為罐式集裝箱的優(yōu)化設(shè)計和安全運行提供了一定的參考。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH247
【圖文】：

每個節(jié)點有6個自由度:沿節(jié)點坐標系X、Y、Z方向的3個位移(UX，UY，UZ)和沿節(jié)點坐標系X、Y、Z軸的3個轉(zhuǎn)角(ROTX，ROTY，ROTZ)，所以一個單元共有24個自由度。單元SHELL63的幾何形狀、節(jié)點位置及坐標系如圖2一1所示[43]:今z.J ____lll‘ ‘-一含，--，，價 價廣 廣 廣圖2一 1Shell63單元的幾何結(jié)構(gòu)Fig.2一 1SHELL63Gcometry板殼的應(yīng)力是由彎曲應(yīng)力和薄膜應(yīng)力疊加的結(jié)果，其中彎曲應(yīng)力是沿著厚度方向成線性變化，所以板殼元素的輸出應(yīng)力在沿著厚度方向每一處都不相同。此外板殼元素通常也都會輸出彎矩。SHELL63應(yīng)力的輸出如圖2一2所示[43l。S袱TOP)SX(MID)圖2一Shell63單元的應(yīng)力輸出Fig.2一 2SHELL63StressoutPut

每個節(jié)點有6個自由度:沿節(jié)點坐標系X、Y、Z方向的3個位移(UX，UY，UZ)和沿節(jié)點坐標系X、Y、Z軸的3個轉(zhuǎn)角(ROTX，ROTY，ROTZ)，所以一個單元共有24個自由度。單元SHELL63的幾何形狀、節(jié)點位置及坐標系如圖2一1所示[43]:今z.J ____lll‘ ‘-一含，--，，價 價廣 廣 廣圖2一 1Shell63單元的幾何結(jié)構(gòu)Fig.2一 1SHELL63Gcometry板殼的應(yīng)力是由彎曲應(yīng)力和薄膜應(yīng)力疊加的結(jié)果，其中彎曲應(yīng)力是沿著厚度方向成線性變化，所以板殼元素的輸出應(yīng)力在沿著厚度方向每一處都不相同。此外板殼元素通常也都會輸出彎矩。SHELL63應(yīng)力的輸出如圖2一2所示[43l。S袱TOP)SX(MID)圖2一Shell63單元的應(yīng)力輸出Fig.2一 2SHELL63StressoutPut

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宋祥;輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計研究[D];山東建筑大學(xué);2012年

本文編號：2727727