基于ANSYS的干货集装箱力学性能分析及优化设计

发布时间：2021-11-03 19:12

　　集装箱货物运输业随着国民经济和货物运输的日益繁荣得到了飞速发展。集装箱作为标准化的货物运输载体在全球范围得到普及。集装箱在货物装卸和运输过程中会受到各种外力的作用,而集装箱的底板及底架作为集装箱主要的受力部件承受了其中大部分外力的作用。同时集装箱的其他组成部分,如侧板、顶棚等也都依附于底架。在集装箱的使用过程中,变形是影响其使用性能的主要因素,因此,在集装箱的设计、制造过程中底板及底架的刚度问题是人们比较关心的。本文基于CAD软件建立了集装箱底板及底架结构的实体模型,利用ANSYS有限元分析软件对底板在受横向载荷时的情况进行了静力分析,表明在较低跨高比的情况下,能明显提高底板的刚度;同时,对底板及底架组合体在小车滚压状态下进行了静态分析,结果表明,当小车在底板与底架组合体中部滚压时组合体变形最大,而适当减小底架横梁间距能有效提高组合体刚度;其次,对底架进行了模态分析,计算出了它的模态振型与相应的固有频率,通过固有频率与振型从整体上分析了底架的变形情况,从而了解了底架结构在相应频率时的薄弱之处,为底架的结构设计提供了依据;最后,对底架的纵梁进行了参数化建模,以底架纵梁截面尺寸作为设计变量... 

【文章来源】：南京林业大学江苏省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 集装箱的设计制造及发展现状
        1.2.1 底架材料的发展及现状
        1.2.2 底板材料的发展及现状
        1.2.3 集装箱生产状况
    1.3 本论文的主要研究内容
第二章 有限元单元法及ANSYS 软件
    2.1 引言
    2.2 有限元单元法的基本理论
        2.2.1 有限元法分析过程
        2.2.2 有限元法的特点
    2.3 底板及底架有限元模型建立的原则
    2.4 有限元软件的选择
        2.4.1 ANSYS 软件简介
        2.4.2 ANSYS 软件的特点
第三章 有限元模型的建立
    3.1 引言
    3.2 底架与底板几何模型的建立
    3.3 底板及底架有限元模型的建立
        3.3.1 将底板及底板的几何模型导入到 ANSYS 软件
        3.3.2 设置单元类型与材料参数
        3.3.3 本文所用单元简介
        3.3.4 划分有限元网络
第四章 对底板的静力分析
    4.1 引言
    4.2 预测模型
    4.3 有限单元法分析
        4.3.1 有限元计算模型
        4.3.2 计算模型及参数
    4.4 结果与分析
        4.4.1 跨中挠度和跨中正应力
        4.4.2 不同厚度木单板情况下层合梁力学分析
    4.5 本章小结
第五章 对底板与底架组合体的静态分析
    5.1 引言
    5.2 组合体的受力情况
    5.3 组合体有限元模型的建立
    5.4 对组合体的静态分析
    5.5 本章小结
第六章 底架有限元模态分析
    6.1 引言
    6.2 模态分析的基本理论
    6.3 模态的提取方法
    6.4 底架有限元模态分析的步骤
        6.4.1 模型的建立
        6.4.2 边界条件的确立
        6.4.3 加载与求解
        6.4.4 模态计算结果分析
    6.5 本章小结
第七章 结构优化
    7.1 概述
    7.2 ANSYS 优化设计
        7.2.1 优化设计概述
        7.2.2 ANSYS 优化设计的基本过程
        7.2.3 ANSYS 优化工具
    7.3 底架优化设计模型的建立
    7.4 优化结果及分析
    7.5 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
详细摘要


【参考文献】：
期刊论文
[1]武钢铁路车辆及集装箱用耐候钢的现状及发展[J]. 刘志勇,陈邦文,陈吉清,胡敏,宋育来.  钢铁研究. 2009(06)
[2]基于有限元的汽车车架静态分析[J]. 刘新田,黄虎,刘长虹,郭辉,范平清.  上海工程技术大学学报. 2007(02)
[3]基于ANSYS的汽车车架结构有限元分析[J]. 张进国,程晓辉,孙敬宜.  拖拉机与农用运输车. 2006(05)
[4]木竹复合层合板力学性能预测与分析[J]. 张晓冬,李君,王泉中,朱一辛.  南京林业大学学报(自然科学版). 2005(06)
[5]集装箱基本知识[J].   水路运输文摘. 2005(07)
[6]基于ANSYS的边梁式车架有限元模态分析[J]. 谢世坤,程从山.  机电产品开发与创新. 2005(01)
[7]集装箱50年制造史[J]. 胡锦平.  集装箱化. 2005(01)
[8]竹木复合材料的研究及发展[J]. 江泽慧,王戈,费本华,于文吉.  林业科学研究. 2002(06)
[9]定向刨花板弹性模量微观力学理论求解方法探讨[J]. 马岩,李松龄,商晓霞,汤晓华,张宁,关晓平.  东北林业大学学报. 1996(06)
[10]世界集装箱底板用材的新进展[J]. 孙丰文,张齐生.  世界林业研究. 1995(06)

硕士论文
[1]重型载货汽车车架结构的有限元仿真及优化[D]. 余传文.吉林大学 2005
[2]汽车结构参数优化设计的初步研究[D]. 钱德猛.合肥工业大学 2002



本文编号：3474197