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试述刚度新型蜂窝集装箱地板结构优化设计

收藏本文 2024-04-05 点赞:34297 浏览:157240 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:在满足集装箱地板的强度要求前提下,减少自身重量,以增加货运量,是对集装箱地板制造业提出的特殊要求。而对集装箱地板的结构进行优化,可以解决上面陈述的的特殊要求。本论文在浅析国内外集装箱地板的探讨成果和运用近况的基础上,提出采取铝合金作为面层材料,增强铝蜂窝芯作为中间层,利用胶黏剂将蜂窝芯与面板粘结、定型、固化,制造出高性能轻质的铝蜂窝地板运用于替代传统的硬木胶合板。并对新型的蜂窝集装箱地板进行结构上的优化及改善,以减轻集装箱地板重量,降低能耗,提升零部件的利用率。试制蜂窝地板,探讨其在弯曲载荷作用下的失效形式,并浅析其失效的理由,得出蜂窝芯的强度性能和面层的弯曲性能对整体蜂窝地板的力学性能具有极大的影响,优化模型的建立需要考虑上面陈述的因素。根据蜂窝集装箱地板结构的优化设计准则,以蜂窝集装箱地板的弯曲性能、蜂窝芯强度要求、夹层板的自由振动固有频率和夹层板质量四个方面进行优化,并以稳定性条件、屈曲极值条件、剪切强度条件和地板刚度条件作为四个约束条件,构造评价函数,编写程序,得出较高精度的尺寸和性能的最优值,并对结构进行强度校核,得出集装箱地板优化结构,结果表明优化出集装箱地板能满足利用要求。但铝蜂窝地板的成本高,使得其难以用于大规模的生产。为了推动新蜂窝地板在实际工程中的推广运用,提升蜂窝地板的抗弯刚度,增大其截面的惯性矩,本论文在原优化的蜂窝地板的基础上进行改善,提出以铝合金为面板,铝蜂窝芯和玻璃钢加强筋形成芯层的改善的夹层结构,这种结构的比刚度和比强度较之纯粹的铝蜂窝夹层结构更好。且制造成本有显著的降低。关键词:蜂窝集装箱地板论文优化设计论文固有频率论文抗弯刚度论文玻璃钢加强筋论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第一章 绪论10-25

    1.1 引言10

    1.2 集装箱可替代地板探讨近况及进展走势10-16

    1.2.1 传统集装箱胶合板技术性能要求10-11

    1.2.2 集装箱地板可替代材料探讨近况11-15

    1.2.3 集装箱地板进展走势15-16

    1.3 蜂窝夹层板的结构特点和论述探讨近况16-21

    1.4 多目标最优化论述探讨近况21-23

    1.5 课题的来源和作用23-24

    1.5.1 课题的来源23

    1.5.2 课题的作用23-24

    1.6 课题的主要探讨内容24

    1.7 本章小结24-25

    第二章 四边简支蜂窝夹层结构自由振动浅析25-34

    2.1 引言25

    2.2 夹层板自由振动制约方程组及固有频率计算25-30

    2.2.1 不等厚度的单层板等效刚度计算25-26

    2.2.2 基于Hoff论述下蜂窝夹层结构制约方程组26-30

    2.3 算法的验证30

    2.4 蜂窝夹层结构材料参数对固有频率的影响30-32

    2.4.1 蜂窝面板弹性模量对固有频率的影响31

    2.4.2 夹芯材料剪切模量对固有频率的影响31-32

    2.4.3 蜂窝夹芯材料弹性模量对固有频率的影响32

    2.5 本章小结32-34

    第三章 蜂窝地板的弯曲试验探讨34-39

    3.1 引言34

    3.2 试验材料及原理34-36

    3.3 试验案例36-37

    3.3.1 试验设备36

    3.3.2 试验步骤36-37

    3.4 试验结果浅析37-38

    3.4.1 试验现象描述37

    3.4.2 试验结果的浅析37-38

    3.5 本章小结38-39

    第四章 蜂窝集装箱地板结构优化及强度校核39-60

    4.1 引言39

    4.2 蜂窝集装箱地板优化模型的建立39-52

    4.2.1 结构设计基准39-40

    4.2.2 蜂窝集装箱地板设计变量的选取40

    4.2.3 蜂窝集装箱地板目标函数的确定40-49

    4.2.4 优化设计约束条件的确定49-52

    4.3 多目标优化策略的选取52-55

    4.3.1 评价函数的构造52-54

    4.3.2 寻优算法的确定54

    4.3.3 优化程序编写54-55

    4.4 结构优化结果55-57

    4.5 蜂窝集装箱地板结构强度校核57-59

    4.5.1 强度校核论述57-58

    4.5.2 设计地板校核结果58-59

    4.6 本章小结59-60

    第五章 新型蜂窝集装箱地板结构改善设计60-74

    5.1 引言60

    5.2 地板可替代材料选用60-61

    5.3 蜂窝集装箱地板的改善设计61-67

    5.3.1 平截面检测定定律62-63

    5.3.2 改善集装箱地板应力计算63-65

    5.3.3 改善集装箱地板挠度计算65-66

    5.3.4 改善集装箱地板挠强度校核准则66-67

    5.4 新蜂窝集装箱地板设计案例及评价67-70

    5.4.1 设计案例67-69

    5.4.2 经济技术评价69-70

    5.5 改善集装箱地板有限元浅析70-73

    5.5.1 计算模型的建立70

    5.5.2 有限元结果的浅析70-73

    5.6 本章小结73-74

    结论与展望74-75

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