低溫液體運輸車是裝載液化天然氣、液氮、液氧、液氬等深冷介質(zhì)的常用運輸工具,已廣泛用于工業(yè)、航天、食品以及民用行業(yè)。開發(fā)先進的輕量化大容積的低溫液體運輸車,可以提高運輸效率,降低運輸成本,節(jié)約大量能源,保護人類賴以生存的環(huán)境。研究低溫液體運輸車的輕量化技術,是低溫液體運輸車生產(chǎn)企業(yè)、用戶的共同目標,也是縮短與歐美發(fā)達國家同類產(chǎn)品差距的必由途徑。在查閱了相關文獻資料,并分析國內(nèi)、國外低溫液體運輸車的現(xiàn)狀和低溫液體運輸車的發(fā)展歷程上,結合自身多年來的實際開發(fā)工作經(jīng)驗,介紹了低溫液體運輸車的基本結構、行業(yè)中常見的輕量化方案,其中也包括低溫液體運輸車輕量化技術研究中失敗的、以及在研的技術方案,可供后來者借鑒,或繼續(xù)深入研究。本文重點研究了基于應變強化的低溫液體運輸車輕量化技術。從材料的選型開始,對市場上多種牌號的奧氏體不銹鋼,需逐一試驗比較,選出符合技術指標且便于采購、具備工業(yè)化批量生產(chǎn)的材料。對容器結構附件如加強圈、防波板的應變強化適應性進行了有限元分析。對罐體進行應變強化處理,需從模擬容器開始,試驗檢測應變、壁厚、周長等變化量,直至模擬容器加壓爆破,驗證安全裕量。在模擬容器理論分析和試驗檢測...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 低溫液體運輸車的概念
        1.1.2 低溫液體運輸車的使用現(xiàn)狀
    1.2 國內(nèi)外低溫液體運輸車發(fā)展歷程
    1.3 國內(nèi)外罐式車輕量化研究現(xiàn)狀
    1.4 當前存在的問題及研究意義
    1.5 本文技術路線
第二章 低溫液體運輸車輕量化技術研究概述
    2.1 對具體結構優(yōu)化減重
        2.1.1 低溫液體運輸車的基本結構
        2.1.2 支撐結構輕量化研究
        2.1.3 絕熱結構輕量化研究
        2.1.4 缷液結構輕量化研究
        2.1.5 底盤、行走機構輕量化研究
    2.2 采用整體分析設計方法減重
    2.3 應用輕質(zhì)、高強度材料輕量化研究
        2.3.1 鋁制低溫液體汽車罐車的輕量化研究
        2.3.2 高強鋼制低溫液體汽車罐車的輕量化研究
    2.4 本章小結
第三章 應變強化材料選擇及試驗
    3.1 應變強化技術原理
        3.1.1 應變強化罐車適用性
        3.1.2 應變強化罐車與其他類型低溫液體運輸車主要參數(shù)比較
    3.2 母材化學成分
    3.3 拉伸試驗
        3.3.1 拉伸試樣的制備
        3.3.2 試驗要求
        3.3.3 母材拉伸試驗
        3.3.4 焊接試板拉伸試驗
        3.3.5 強化后的焊接試板拉伸試驗
    3.4 彎曲試驗
        3.4.1 母材彎曲試驗
        3.4.2 焊接試板彎曲試驗
        3.4.3 強化后的焊接試板彎曲試驗
    3.5 沖擊試驗
        3.5.1 試驗要求
        3.5.2 試驗方法
        3.5.3 母材沖擊試驗
        3.5.4 焊接試板沖擊試驗
        3.5.5 強化后的焊接試板沖擊試驗
    3.6 本章小結
第四章 容器結構附件應變強化適應性研究
    4.1 非線性有限元分析模型
        4.1.1 容器結構附件
        4.1.2 材料模型
        4.1.3 網(wǎng)格劃分
        4.1.4 邊界條件
        4.1.5 計算方法
    4.2 容器結構附件應變強化適應性分析
        4.2.1 應變強化適應性判據(jù)
        4.2.2 加強圈
        4.2.3 防波板
    4.3 本章小結
第五章 模擬容器設計及試驗
    5.1 模擬容器試驗研究目的
    5.2 模擬容器設計
    5.3 模擬容器應變強化試驗及測量方案
        5.3.1 尺寸測量
        5.3.2 試驗設備及數(shù)據(jù)測量
    5.4 非線性力學分析模型
        5.4.1 實體模型
        5.4.2 材料模型
        5.4.3 網(wǎng)格劃分
        5.4.4 邊界條件
        5.4.5 計算方法
    5.5 應變強化試驗結果和分析
        5.5.1 強化后變形結果
        5.5.2 應變
        5.5.3 周長
        5.5.4 壁厚
    5.6 力學分析模型的可靠性驗證
        5.6.1 設計壓力與強化壓力下的應變比較
        5.6.2 加載過程中的應變比較
    5.7 模擬容器爆破試驗研究方案
    5.8 爆破試驗結果和分析
        5.8.1 爆破壓力
        5.8.2 周長
        5.8.3 壁厚
    5.9 本章小結
第六章 實際容器設計及試驗
    6.1 實際容器試驗研究目的
    6.2 實際容器設計
    6.3 實際容器打壓試驗及測量方案
        6.3.1 實際容器尺寸測量
        6.3.2 試驗過程
        6.3.3 主體材料檢驗
        6.3.4 焊接接頭力學性能檢驗
    6.4 實際容器試驗結果和分析
        6.4.1 周長
        6.4.2 應變強化后焊接接頭力學性能檢測
    6.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3788039