一种特制集装箱结构优化设计有限元分析.pdfVIP

第25卷 第4期 山东 建 筑 大 学 学 报 VoI．25 No．4 2010正 8月 JOURNAL OF SHANDONG JIANZHU UNIVERSITY Aug． 2010 文章编号：1673—7644(2010)04—0355—04 一 种特制集装箱结构优化设计有 限元分析 程钢，史宝军 (山东建筑大学 机电工程学院，山东 济南 250101) 摘要：优化技术在工程中的应用是集装箱结构优化设计的前提和基础。针对一种特制集装箱箱体的结构和承 载特点 ，建立了三维有限元模型，对该集装箱框架结构进行了静力分析，得到了结构的应力和变形分布。在对 箱体应力水平偏高和变形较大进行分析的基础上，提出了相应的优化设计。结果表明：(1)优化设计后该集装 箱的最大变形量由62mm降低到38mm；(2)最大VonMises应力 由248MPa降低到 190．4MPa，最大剪应力由 82．59MPa降低到64．59MPa；(3)最大normalmomentstensor由168．7MPa降低到89．38MPa，最大 shearmoments tensor由123．1MPa降低到86．96MPa。这说明经优化设计后集装箱的变形及应力大幅降低 ，结构的最大应力均 未超过材料的屈服强度，能满足强度及刚度设计要求。 关键词 ：集装箱；有限元分析；优化设计 中图分类号：TP391．72 文献标识码 ：A Finiteelementanalysisofastructureoptimization ofanhandtail0red container CHENGGang，SHIBao-jun (SchoolofMechanicalandElectronicEngineering，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China) Abstract：Optimizationisthepremiseandbasisofthecontainerstructuredesigninengineeringtech— nologyaccordingtostructuralandloadingcharacteristicsofanhandtailoredcontainer．a3一dimensional solidmodelisestablishedonwhich finiteelementstaticanalysisismade．Obtained resultsaredis- placement，equivalentstressandstrainofthecontainer．Theweak spatsofintensityarefound and correspondingimprovedschemesarebroughtforwardaswel1．Furtherfinite elementanalysisresults show thatthemaximum deformationofthecontainerreducesfrom 62mm to38ram andthemaximum VonMisesstressfrom 248MPato190．4MPa；themaximum shearstressreducesrfom 82．59MPato 64．59MPa．themaximum normalmomentstensorrfom 168．7 MPato89．38 MPaandthemaximum shearmomentstensorreduced123．1MPato86．96MPa．Thisshowsthatthedeformationandstress ofthecontainerreducesignificantlybyus