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高毒性危险货物包装容器及划分隔离实验研究
| 论文题名： | 高毒性危险货物包装容器及划分隔离实验研究 |
| 关键词： | 危险货物;罐式集装箱;结构优化;跌落仿真;应力分布 |
| 摘要： | 在罐式集装箱运输过程中，如遇到外部撞击、吊装跌落、侧翻时，会导致罐式集装箱应力状态发生变化，严重情况下罐式集装箱的结构会发生大的屈服变形。为了提高罐式集装箱的运输安全性，本文分别对裙座型与鞍座型两种主要连接结构型式的罐式集装箱长侧面平跌、侧翻进行了数值仿真分析与实验研究，分析在跌落情况下，罐式集装箱的应力状态以及结构薄弱点。 基于有限元软件，对上述两种结构型式的罐式集装箱进行了仿真模拟分析。仿真结果表明，罐式集装箱在长侧面平跌与侧翻情况下，两类罐式集装箱的端梁为主要承受冲击载荷结构，且端梁发生屈服变形，靠近冲击板一端损坏严重。侧翻情况下，上端梁的屈服变形比下端梁严重。平跌与侧翻情况下，罐式集装箱的罐体与框架连接部位的结构都发生了变形、损坏。鞍座型罐式集装箱跌落后，鞍座底板两端角部区域发生屈服变形;裙座型罐式集装箱跌落后裙座屈服损坏。 研制了上述两种结构型式的罐式集装箱试件，并进行长侧面平跌与侧翻实验。实验表明，罐体与框架连接处结构承受较大应力，屈服损坏。罐式集装箱试件的鞍座底板与裙座结构的屈服变形特点、位置与仿真分析结果吻合，验证了有限元模拟结果。对比跌落碰撞后的仿真分析结果与罐式集装箱试件实验结果，裙座型罐式集装箱罐体与框架连接处受力产生的变形小于鞍座型罐式集装箱罐体与框架连接处的变形，表明裙座型罐式集装箱支撑罐体结构受力均匀，设计较为合理。 通过罐式集装箱试件跌落实验发现，由于鞍座底板的较大变形导致鞍座型罐式集装箱的罐体与冲击板发生碰撞。已有事故表明，安装在罐体上的管路、阀门等在罐体发生撞击时，容易遭到损坏而发生泄漏。为减小罐式集装箱在跌落时产生较大的瞬时应力以及避免罐体及阀门的破坏，对裙座型罐箱框架的端梁增大了设计尺寸，并在框架角件处增加了三角形肋板进行加强，仿真模拟表明，在碰撞时罐箱的形变量明显减小，有效保证了罐体的安全。 实验中也发现，鞍座型罐式集装箱试件进行长侧面平跌实验时，在与冲击板撞击后发生了翻转，翻转固定朝向同一方向。这表明鞍座结构连接框架与罐体，导致罐式集装箱在碰撞时受到不平衡力矩作用，发生了转动。 |
| 作者： | 王威涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王奎升;陈兴志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京化工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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