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某特种车辆玻璃钢方舱的设计研究
| 论文题名： | 某特种车辆玻璃钢方舱的设计研究 |
| 关键词： | 汽车车厢;玻璃钢方舱;结构强度;有限元分析 |
| 摘要： | 方舱类似于集装箱，是一种在特殊环境下使用的特殊车厢，具有较强的环境适应能力和机动性。随着市场需求的不断增加，方舱的应用领域越来越广，因此用于指导方舱研制和生产的科学理论和分析方法也就显得尤为重要。本文通过对某特种车辆方舱的方舱壁板蒙皮复合材料的设计，在保证方舱应力应变满足要求的基础上，实现方舱的轻量化。根据以往的研究成果和方舱自身的结构特点，对方舱结构进行简化，建立方舱的有限元模型，并赋予方舱壁板蒙皮材料为铝合金，利用有限元分析技术对铝板方舱的结构性能进行研究，根据分析结果验证方舱结构设计的合理性。 本文通过ANSYS对方舱进行有限元分析，主要考虑三种典型应用工况：四点支撑工况、三点支撑工况和直升机吊运工况。分别对铝板方舱和玻璃钢方舱的结构强度和刚度进行分析，得到应力和变形结果。通过分析结果的比较，发现在应力水平相当，甚至玻璃钢方舱结构性能优越的情况下，玻璃钢方舱比铝板方舱的质量减轻了16.38％。然后又对不同铺层设计方案下的玻璃钢方舱进行研究，通过改变层压板的纤维取向角和纤维单层厚度发现，层压板铺层设计时层数的增加有利于提高方舱的结构强度和刚度，且层压板铺层中±45°的出现有利于提高方舱的结构刚度。最后通过ANSYS的优化模块对方舱底板内外蒙皮的尺寸进行优化，得到的最优设计尺寸下的玻璃钢方舱相比较优化前的，最大变形降低近22%，最大应力降低近18%，因此ANSYS优化模块的优化效果明显，方法可靠高效。 |
| 作者： | 徐婧雨 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王铁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 沈阳理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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