轻量化的温控电伴热ISO罐式集装箱的研发
发布时间：2023-03-11 01:48
在国家节能减排和物流储运成本不断增加的大背景下,以及部分国家受制于公路、铁路及车辆本身的限制,促使国内外主流罐式集装箱客户均对罐式集装箱的自重提出了更高的要求,罐式集装的轻量化已成为未来主要发展方向。另外随着一些对温度控制要求极高的化学品需求的快速增长,市场对能满足高精度控制的罐式集装箱的需求也急剧增加,但目前国内外厂家生产的罐式集装箱均是Collar型结构,该结构经过近十几年的发展,自重已很难再下降,已成为该箱型的发展瓶颈,而目前罐式集装箱的温度控制主要是通过保温、蒸汽加热及热水加热等传统方式,无法实现高精度的温度控制,故轻量化的温控电伴热罐式集装箱的研发已经迫在眉睫。本文主要是研发了一种新型轻量化的温控电伴热罐式集装箱,主要对以下内容进行了研究:首先,充分研究罐式集装箱设计标准,在法规允许的条件下选用综合性能更好的罐体材料,完成可满足罐式集装箱国际标准的罐体设计和计算。其次,开发了一种新型罐式集装箱的框架结构,并基于ANSYS软件建模,对罐式集装箱进行了ISO、IMDG等标准规定的12种试验工况的FEA受力分析。然后,结合公司已有的静态刚性试验台和国内铁路冲击试验台,制定了满足法规...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及其意义
1.2 罐式集装箱简介
1.2.1 概述
1.2.2 罐式集装箱结构
1.2.3 主要功能
1.2.4 主要技术指标
1.3 国内外研究现状和进展
1.3.1 罐式集装箱结构的研究现状和进展
1.3.2 罐式集装箱加热和保温系统的研究现状和进展
1.4 本文研究内容及技术路线
第二章 罐式集装箱的罐体设计计算
2.1 设计依据及参照的主要规范和标准
2.2 罐体设计参数及方案图
2.3 罐体设计计算
2.3.1 容积计算
2.3.2 罐体计算压力确定
2.3.3 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于内压作用的筒体壁厚计算
2.3.4 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于内压作用的椭圆封头壁厚计算
2.3.5 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于外压作用的筒体计算
2.3.6 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于外压作用的椭圆封头计算
2.3.7 IMDG规定下的等效钢最小厚度计算
2.3.8 IMDG规定下的安全阀流量计算
2.4 本章小结
第三章 罐式集装箱框架结构设计及各工况下的有限元分析
3.1 罐箱框架结构方案确定和有限元分析概述
3.2 分析计算模型说明
3.3 材料属性
3.4 计算工况
3.5 各试验工况分析
3.5.1 堆码试验工况
3.5.2 吊顶试验工况
3.5.3 吊底试验工况
3.5.4 外部纵向栓固试验工况
3.5.5 横向刚性试验工况
3.5.6 纵向刚性试验工况
3.5.7 水压试验工况
3.5.8 IMDG运行方向2G工况
3.5.9 IMDG侧向1G工况
3.5.10 IMDG垂直向上1G工况
3.5.11 IMDG垂直向下2G工况
3.5.12 铁路冲击试验工况
3.5.13 分析结果评定
3.6 本章小结
第四章 罐式集装箱静态刚性试验
4.1 堆码试验
4.1.1 堆码试验方法
4.1.2 试验载荷计算
4.1.3 试验结果
4.2 顶角件起吊试验
4.2.1 试验方法
4.2.2 试验载荷计算
4.2.3 试验结果
4.3 底角件起吊试验
4.3.1 试验方法
4.3.2 试验载荷计算
4.3.3 试验结果
4.4 外部纵向栓固试验
4.4.1 试验方法
4.4.2 试验载荷计算
4.4.3 试验结果
4.5 内部横向栓固试验
4.5.1 试验方法
4.5.2 试验载荷计算
4.5.3 试验结果
4.6 横向刚性试验
4.6.1 试验方法
4.6.2 试验载荷计算
4.6.3 试验结果
4.7 横向刚性试验
4.7.1 试验方法
4.7.2 试验载荷计算
4.7.3 试验结果
4.8 罐体水压试验
4.8.1 试验要求
4.8.2 试验程序
4.8.3 试验结果
4.9 气密性试验
4.9.1 试验要求
4.9.2 试验程序
4.9.3 试验结果
4.10 本章小结
第五章 罐式集装箱铁路冲击试验
5.1 试验依据
5.2 试验目的
5.3 试验条件
5.3.1 试验仪器
5.3.2 试验设备
5.3.3 试验环境
5.4 试验内容及实验方法
5.4.1 试验内容
5.4.2 试验方法
5.5 试验数据采集与处理
5.5.1 采样及滤波频率
5.5.2 修正系数
5.5.3 冲击响应谱曲线计算
5.6 评定标准
5.7 试验结果
5.7.1 冲击响应谱曲线
5.7.2 罐箱对角线尺寸结果
5.7.3 罐箱外观检查及评判结果
5.8 本章小结
第六章 罐式集装箱电伴热系统设计
6.1 电伴热系统技术要求及整体方案
6.1.1 电伴热系统概述
6.1.2 罐式集装箱漏热量计算
6.1.3 电伴热系统总体方案
6.2 电伴热系统电气控制原理图
6.3 电伴热线铺设设计图
6.4 电伴热系统施工、实验及测试报告
6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3758961
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及其意义
1.2 罐式集装箱简介
1.2.1 概述
1.2.2 罐式集装箱结构
1.2.3 主要功能
1.2.4 主要技术指标
1.3 国内外研究现状和进展
1.3.1 罐式集装箱结构的研究现状和进展
1.3.2 罐式集装箱加热和保温系统的研究现状和进展
1.4 本文研究内容及技术路线
第二章 罐式集装箱的罐体设计计算
2.1 设计依据及参照的主要规范和标准
2.2 罐体设计参数及方案图
2.3 罐体设计计算
2.3.1 容积计算
2.3.2 罐体计算压力确定
2.3.3 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于内压作用的筒体壁厚计算
2.3.4 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于内压作用的椭圆封头壁厚计算
2.3.5 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于外压作用的筒体计算
2.3.6 ASME第Ⅷ节DIV.1适用于外压作用的椭圆封头计算
2.3.7 IMDG规定下的等效钢最小厚度计算
2.3.8 IMDG规定下的安全阀流量计算
2.4 本章小结
第三章 罐式集装箱框架结构设计及各工况下的有限元分析
3.1 罐箱框架结构方案确定和有限元分析概述
3.2 分析计算模型说明
3.3 材料属性
3.4 计算工况
3.5 各试验工况分析
3.5.1 堆码试验工况
3.5.2 吊顶试验工况
3.5.3 吊底试验工况
3.5.4 外部纵向栓固试验工况
3.5.5 横向刚性试验工况
3.5.6 纵向刚性试验工况
3.5.7 水压试验工况
3.5.8 IMDG运行方向2G工况
3.5.9 IMDG侧向1G工况
3.5.10 IMDG垂直向上1G工况
3.5.11 IMDG垂直向下2G工况
3.5.12 铁路冲击试验工况
3.5.13 分析结果评定
3.6 本章小结
第四章 罐式集装箱静态刚性试验
4.1 堆码试验
4.1.1 堆码试验方法
4.1.2 试验载荷计算
4.1.3 试验结果
4.2 顶角件起吊试验
4.2.1 试验方法
4.2.2 试验载荷计算
4.2.3 试验结果
4.3 底角件起吊试验
4.3.1 试验方法
4.3.2 试验载荷计算
4.3.3 试验结果
4.4 外部纵向栓固试验
4.4.1 试验方法
4.4.2 试验载荷计算
4.4.3 试验结果
4.5 内部横向栓固试验
4.5.1 试验方法
4.5.2 试验载荷计算
4.5.3 试验结果
4.6 横向刚性试验
4.6.1 试验方法
4.6.2 试验载荷计算
4.6.3 试验结果
4.7 横向刚性试验
4.7.1 试验方法
4.7.2 试验载荷计算
4.7.3 试验结果
4.8 罐体水压试验
4.8.1 试验要求
4.8.2 试验程序
4.8.3 试验结果
4.9 气密性试验
4.9.1 试验要求
4.9.2 试验程序
4.9.3 试验结果
4.10 本章小结
第五章 罐式集装箱铁路冲击试验
5.1 试验依据
5.2 试验目的
5.3 试验条件
5.3.1 试验仪器
5.3.2 试验设备
5.3.3 试验环境
5.4 试验内容及实验方法
5.4.1 试验内容
5.4.2 试验方法
5.5 试验数据采集与处理
5.5.1 采样及滤波频率
5.5.2 修正系数
5.5.3 冲击响应谱曲线计算
5.6 评定标准
5.7 试验结果
5.7.1 冲击响应谱曲线
5.7.2 罐箱对角线尺寸结果
5.7.3 罐箱外观检查及评判结果
5.8 本章小结
第六章 罐式集装箱电伴热系统设计
6.1 电伴热系统技术要求及整体方案
6.1.1 电伴热系统概述
6.1.2 罐式集装箱漏热量计算
6.1.3 电伴热系统总体方案
6.2 电伴热系统电气控制原理图
6.3 电伴热线铺设设计图
6.4 电伴热系统施工、实验及测试报告
6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3758961
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