擴(kuò)展廂式展覽車擴(kuò)展壁板的設(shè)計(jì).pdf

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1、擴(kuò)展廂式展覽車擴(kuò)展壁板的設(shè)計(jì)周京京郭愛東藺振江吳鐵莊軍事交通學(xué)院裝運(yùn)機(jī)械系天津300161摘要:采用Shell91和Shell992種單元混合離散方法,對擴(kuò)展廂式展覽車的可擴(kuò)展壁板進(jìn)行了有限元計(jì)算分析,確定了滿足展覽車使用要求的壁板結(jié)構(gòu),對采用混合離散方法分析復(fù)合夾芯板承載特性的新方法進(jìn)行探索,為類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析提供了有益參考。關(guān)鍵詞:擴(kuò)展廂式車;復(fù)合夾芯板;有限元分析;設(shè)計(jì)中圖分類號:TH12文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—0785(2012)04—0039—03Abstract:Thispaper、analyzesthefinit

2、eelementcalculationforextendablepanelsofextendableexhibitionvanwithtwoelementhybriddiscretemethodswhichareShell91andShell99。determinesthepanelstructuresmeetingtherequire.ments,andstudiesthenewmethodofanalyzingload-bearingcharacteristicsforcompositesandwichpanelapplyinghyb

3、riddiscretemethod.Itprovidesbeneficialreferencefordesignanalysisofsimilarstructures.Keywords:extendablevan;compositesandwichpanel;finiteelementanalysis;design擴(kuò)展廂式展覽車以其擴(kuò)展撤收迅速、使用面積大、質(zhì)量輕、方便游人參觀等優(yōu)點(diǎn),被逐漸應(yīng)用于參觀、游覽、展會等。但是作為擴(kuò)展廂式展覽車主體結(jié)構(gòu)的復(fù)合夾芯壁板,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,承載特性不易獲得,給擴(kuò)展廂式展覽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了諸多不便。本文

4、以大型有限元分析軟件Ansys為基礎(chǔ),采用Shell91和Shell992種殼單圖1擴(kuò)展廂式展覽車簡圖元,對某型擴(kuò)展廂式展覽車擴(kuò)展壁板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載特性分析,確定了滿足該車使用要求的壁板寸為47mm×47mnl×1.5mm)構(gòu)成承載骨架。由結(jié)構(gòu)。同時給出一種可行的復(fù)合夾心-4+-壁板強(qiáng)度分于擴(kuò)展壁板的承載面積較大,可以根據(jù)需要在布析方法,為今后擴(kuò)展廂式車的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了置有支撐液壓缸或者其他區(qū)域設(shè)置加強(qiáng)筋。參考。1擴(kuò)展廂式展覽車簡介某型擴(kuò)展廂式展覽車的結(jié)構(gòu)如圖1所示。車一一體尺寸為12oo0mm×3000111113×2900mm,車體

5、采用聚氨酯泡沫夾芯板,兩側(cè)為展品擺放區(qū)域,l、4.加強(qiáng)筋2.聚氨酯夾芯3.外蒙皮5.內(nèi)蒙皮兩側(cè)擴(kuò)展壁板在液壓缸的作用下能夠展開、收回。圖2復(fù)合夾芯板結(jié)構(gòu)為了獲得最大的展出空間,要求兩側(cè)擴(kuò)展壁板的支撐液壓缸數(shù)量越少越好,必要時可以在側(cè)板的內(nèi)外蒙皮和加強(qiáng)筋均為鋁合金,其力學(xué)屬性中間位置設(shè)置液壓缸,但液壓缸的總數(shù)不能超過為:or=160MPa,E=7.1×10Pa,=0.33;聚4個。氨酯泡沫夾芯材料的機(jī)械性能較復(fù)雜,通常其力兩側(cè)擴(kuò)展壁板為復(fù)合夾芯板,如圖2所示。學(xué)屬性都與密度直接相關(guān),本設(shè)計(jì)所采用聚氨酯上下2層為1.5mm鋁蒙皮,中間為47n

6、lm聚氨酯泡沫的密度為45kg/m,對應(yīng)的力學(xué)屬性為:E=泡沫夾芯,周邊以加強(qiáng)筋(即鋼制方管,外形尺1.2×10Pa,=0.3,or:0.6MPa。《起重運(yùn)輸機(jī)械》2012(4)一39—能保證在6級風(fēng)的條件下正常展覽。風(fēng)壓2承載特性分析1一P=÷·P·C1·C2·(2)2.1創(chuàng)建有限元模型厶式中:P為空氣的密度,取1.25kg/m;C由于壁板為復(fù)合夾芯結(jié)構(gòu),且各層之間的幾何尺寸和力學(xué)特性相差較大,若簡單采用Solid實(shí)為氣動阻力系數(shù),取1.6;C為陣風(fēng)修正系數(shù),取體網(wǎng)絡(luò)劃分模型,勢必大大增加模型的離散數(shù)量,1.3;為風(fēng)速,6級風(fēng)的風(fēng)速取1

7、2m/s。甚至?xí)霈F(xiàn)因計(jì)算量過大而無法計(jì)算的情況。本計(jì)算可知,作用在側(cè)面壁板上的風(fēng)載荷為文采用Ansys的Shell91和Shell99對壁板進(jìn)行187N/m。為了確保計(jì)算結(jié)果的安全可靠,最終離散。加載到有限元模型上的載荷為500N/m,略大于2項(xiàng)載荷之和。Shell91主要用于模擬復(fù)合夾芯壁板主體部分的承載特性。該單元共有8個節(jié)點(diǎn),6個自由度,2.3計(jì)算分析可以通過對其8個節(jié)點(diǎn)、各層的厚度、各層的鋪根據(jù)展覽車的工作要求,側(cè)面壁板的支撐液設(shè)方向以及正交各向異性材料屬性等進(jìn)行定義,壓缸數(shù)量應(yīng)盡可能少,分別確定設(shè)置2支點(diǎn)(2個確定單元的幾何形

8、狀和屬性。Shell91模擬的夾芯支撐液壓缸)和3支點(diǎn)(3個支撐液壓缸)2種工況。復(fù)合板要求具有較薄的表層(蒙皮)和較柔的夾芯,完全符合復(fù)合夾芯壁板的性能要求。2.3.12支點(diǎn)工況分析Shel

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