分体组装式干货集装箱的设计与优化

发布时间：2020-07-26 12:44

【摘要】：标准干货集装箱一直以来都是集装箱行业应用范围最广的产品,其结构经过不断地优化已日趋成熟,但是,由于其整箱焊接结构的特点所带来的一些弊端始终无法解决,如整箱制造工艺、空箱堆存运输及产业布局等问题。分体组装式干货集装箱是一种以部件成品组装的结构方式所设计的新产品,以解决传统标准干货集装箱存在的各种弊端,为干货集装箱的制造、堆存、运输及产业布局带来革命性的突破。本论文对分体组装式干货集装箱结构进行了设计与优化,并分别通过有限元模拟试验及实际试验验证了强度可靠性,具体内容及成果如下:1)根据研发目的,并基于标准干货集装箱的相关要求及行业规范,分别制定了分体组装式干货集装箱的设计目标、部件划分准则和强度设计准则。其中强度设计准则包括:连接强度设计准则、试验要求、实际试验失效准则、模拟试验理论失效依据以及结构设计要求。2)根据制定的设计目标、部件划分准则及强度设计准则,完成了分体组装式干货集装箱的部件划分、部件结构设计及连接结构设计,并分别通过模拟试验及实际试验验证了设计结构的强度可靠性。其中,侧墙结构在侧壁试验中表现较弱,强度余量仅为14%左右;角柱连接结构高度方向永久变形为0mm,表明角柱连接结构的强度可靠性较好。3)通过模拟试验对每个连接件铆钉进行了详细的强度分析,并基于分析结果对铆钉的数量及排布进行了优化设计。其中,底侧梁连接铆钉设计在凹波内更合理,且每凹波2颗铆钉应尽量靠近斜波。前墙侧连接铆钉采用错位排布更合理,且错位距离在结构允许范围内越大越好。4)本文对模拟试验结果进行了误差分析,误差原因主要是材料差异性、装配误差及间隙、焊接及装配应力。误差相对值绝大多数在6%左右及以下,最大的为8.2%,所以认定有限元模拟试验的精确度能够满足强度验证的要求。5)本文对门扇及侧墙波板结构进行了优化设计。其中,门扇结构优化后,质量可减少约17.5kg,强度只降低了4.3%,能够满足试验强度要求。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH247
【图文】：

示意图,制造工艺,示意图,焊接结构

应用范围最广市场占比最多的产品，一直以来都是集装箱行业优化改进升为了追求更大的内容积、更大的载货量、更轻的箱体重量、同时又保证箱安全及可靠性，标准干货集装箱经历了一代又一代的优化改进升级。目前的标准干货集装箱在内容积、重量、承载能力和强度可靠性方面均达到了衡。但是，其整体的结构方式并没有变化，即整箱焊接结构[5]，而这种结制造工艺、空箱运输模式及产业布局方式等一系列问题，随着世界贸易的护要求的提高和人工成本的上升，标准干货集装箱传统结构所带来的弊端，主要表现在以下几点：) 标准干货集装箱的整箱焊接结构给生产线升级带来困难。于标准干货集装箱是整箱焊接结构，所以在实际制造时，需要首先把所有成整箱半成品，再进行整箱喷漆、木地板安装、配件安装、打密封胶贴标。这种制造工艺，由于整箱焊接后体积较大、重量较重、死角较多、箱内而导致施工安全性差及生产线自动化实现困难。（如图 1-1）

示意图,喷漆工艺,示意图,工厂

图 1-2 标准干货集装箱喷漆工艺示意图集装箱工厂堆存占地面积大，同时新箱运输至交箱地交箱运输成本高。装箱由工厂制造完成后，一般一段时间内均需要暂时堆一般占地面积均较大，其中大部分面积是作为堆场仓库，新箱从工厂运输至客户指定的交箱地，均为空箱出运成本浪费。集装箱制造工厂布局分散，不利于资源集中优化配置，环境压力大。同地区的需箱要求，以及节省长距离空箱运输成本的考别建造集装箱制造工厂，不但增加了投资成本，而且扩大，同时分散的布局也不利于资源的优化配置。造成传统标准干货集装箱各种弊端的根本原因为整箱焊

示意图,喷漆工艺,组装式,分体

第 1 章绪论不存在箱内施工作业困难、焊接死角多的问题。部件制的生产线自动化技术的引入。（如图 1-3）图 1-3 分体组装式干货集装箱生产工艺示意图式干货集装箱的部件油漆工艺，不但可节省油漆损耗。装式干货集装箱生产过程中，均为部件制造工艺，油漆放，避免传统干货集装箱的油漆侧喷、倒喷等问题，从而而言，较小的部件更方便新油漆工艺的应用。（如图 1

【参考文献】