原文传递
基于有限元法集装箱系固设备剩余强度研究
| 论文题名： | 基于有限元法集装箱系固设备剩余强度研究 |
| 关键词： | 海运集装箱;系固设备;局部腐蚀;有限元分析;剩余强度 |
| 摘要： | 集装箱运输占据海上货物运输主要贸易份额，随着集装箱船大型化，堆垛增高，集装箱系固难度随之增大。集装箱海上运输过程中坠箱事故频繁，不仅造成货物的损失，还会形成海洋污染。坠箱事故虽然原因众多，但根据事故调查分析不难发现，集装箱系固设备的腐蚀和破损是其中原因之一，其中包括固定式系固设备角件。为确保集装箱系固安全，有必要对存在缺陷的角件进行剩余强度评估，为调整积载方式和设备维护更换提供理论指导。 本文基于材料力学弹塑性理论，结合ISO标准和各船级社集装箱检验和验收标准，探究试验工况下存在缺陷角件的剩余强度。建立完整的集装箱有限元模型，利用ANSYS软件模拟检验工况，根据规范对集装箱进行堆码、横向、纵向刚性试验，强度检验结果合格。选取与实际运输相近的堆码和拴缚工况，通过缺陷模拟和有限元计算，探究存在腐蚀、裂纹的角件在相应工况下的剩余强度。 结果显示角件上壁厚度的减小会导致角件抗压剩余强度下降。点蚀存在于角件的上表面或边缘位置几乎不会影响角件抗压强度，存在于角件侧孔和端孔附近且尺寸较大则会对剩余强度产生较大影响。蚀孔与角件侧孔边距影响着角件剩余强度，蚀孔边距越小，剩余强度下降越大。表面裂纹的存在会使角件的抗拉剩余强度降低，裂纹长度相比于裂纹深度对角件剩余强度影响更大。倾角为0?的裂纹对角件剩余强度影响最显著，当倾角大于50?时，角件垂向抗拉剩余强度不受影响。 综合上述分析，缺陷的存在会使角件剩余强度下降，点蚀和裂纹影响最为凸出，且缺陷达到一定尺寸时会造成强度的骤降。日常应加强对角件的检查和维护，应特别重视角件侧孔和端孔附近的局部腐蚀和裂纹的存在，并对缺陷尺寸进行精确测量并以此粗略评估剩余强度，及时对设备进行修补和报废处理或调整积载方式以保证海运集装箱的系固安全。 |
| 作者： | 何建 |
| 专业： | 航海科学与技术 |
| 导师： | 田佰军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
