方舱结构力学模型探讨.pdf.pdf

表2 类别外开{R寸型式 j(长×宽X高) 1955 2500 自载与自重载II重舱;本产品机动轮方舱4000224022401~蒜-',au 本产品j机动轮方舱×× ~3nn 上表中尺寸单位为mm,重量单位为kg。目前我们正在进行样【的道路试验和完善设汁。方舱结构力学模型探讨陈韧卢延诗刘京生(电子科技大学) 概述 105 】;140 1500 J荷重比 l l~ 。自十年代起,新兴的一种与运输工具“脱钩”的方舱装载体制,以及对多种运输工具的适应性和灵活性,具有体积小、重量轻等特点,更适于现代战争实施战场补给和战术支援,因而在西方国家得到了迅速发展和广泛应用,当前已成为地面战术电子设备的主流装载体制,显然这种发展趋势在我国也是必然的发展方向。我国七-I‘年代才开始对方舱体制进行跟踪研究,1982年研制成功第一台方舱设备一一 F400电站方舱。近年米方舱结构已逐步在我国推广用,使用性能良好,探受部队欢迎。新一代大板式结构方舱相继开发成功,军用电子设备方舱通用规范胞编制,进一步推进了方舱体制发展。为迎接方舱体制的大发展,我们还需全面,系统,科学地作好各方面的技术准衙工作。现就方舱结构设计中有关力模型方面的问题谈谈我们的看法。二、方舱结构类型及建模按方舱结构形式可划分为两种类型,框架式结构与大板式结构。 4 咖一咖一船舶× × 框架式机构以F一400方舱为典型代表,其特点是:以整体骨(箍)架为主承力结构, 方舱外蒙皮以平面应力(膜)单元形式作出贡献,其他构造物(如:内侧镶板,泡沫夹芯等)不考虑其承力贡献,只作呆重载荷处理,较之车载厢式结构(其主承力结构只考虑底盘大梁)已有很大改进,舱体自重随之较大幅度的下降,这种力学模型,简明合理,有效,偏安全,工艺要求不高,便于推广应用另一方面,所谓偏安全,旋意味着还响相当人的潜力可挖,只要从设计到工艺上能保证内外蒙皮与泡沫夹芯形成一个整体夹芯厚板,那么,最倔的力学模型为艇架夹芯厚板混合结构,吏芯厚板的承力贡献已与框架可比,所有结梅件都能发挥作用。按此模型优化的方舱结构,必然进一步改善受力性能。最大限度地降低结构自重,技术上比大板的难度较小,可作为夹芯大板的过渡。大板鳝将它的特点是,方舱由六块预制夹芯大板拼合而成。典型大板除其四周边框采用型材作加强和连结件之外,授内不再有其他隔梁构件。大板结构主承力部件为夹芯大板本身,边框承力为次,结构简单,受力性能很好,但对工艺要求很高,这是大板方舱质量保证的关键表面看来,其力学模型非常普通,属板梁混合结构,问题在于,大板本身的组成非常复杂与多样。犬板为多层复合厚板,各层厚度与材料的力学性能差别很大,特别各向异性材料(玻璃(碳、硼)纤维及其增强型甥料制品一一复台蒙皮,薄板,型材,各种泡沫塑料制品,不同基材的蜂窝结构芯材等)的使用,更增加了犬板本身的复杂性。一般说来复台大板已不能按各向同性薄(厚)板来简化处理,这样,方舱结构力学模型的正确建立问题,进入到了F一层次(单元层次)。这个问题将在本文第三部分进一步讨论。科学的设计,不单来自建模的疋确性,其基础在于有关数据的正确性。但是,有关复台材料的基本性能参数还没有公开的技术资料可参考。实验表明,复合材料性能与原料的配方和生产工艺等诸多因素有关,性能参数变化范围很大,叩使同一配方,同一生产工艺,由于因素复杂,质量控制难于保证,性能参数也比较离散,要想在短期内为设计提供手册化、图表化的性能参数系列看来是不可能的。目前我们只能针对性的围绕设计所需,进行专项试验,解决问题。针对大板式方舱结柯的上述问题进行基础性的理论分析和实试测试工作是非常必要的。为此我们在完成F一4OO型电站方舱结构建模、草图设计、结构分析计算、优化和实验验证等任务之后,即瞄准了下一代大板方舱结构开展了复合大板单元的理论研究、结构分析和CAD 软件的开发工作,并针对铝蒙皮加聚氮脂泡沫夹芯复合厚板,进行了分析计算和聚氨脂滟沫材料的一些基本力学性能参教的测试工作。三、F一400方舱结构力学模型筒介有关技术要求如下: 外形尺寸400·2120·1877MM} 自重(包括附件)<1l00kg} 额定荷载I均布2500kg,油机集中栽荷2,7ookg。为了研究起见,建立了种力学模型: 维普资讯 模型1:纯椒架承力模型,不考l耸外蒙皮的贡献} 模型2:框架平面力中心蒙皮模型} 模型3:框架÷平面应力偏心蒙皮模型。结构模型节点总数203,单元总数286,其中梁柱178,平面应力108。载荷工况与边界约束条件(1)结构设计载荷工况: , , , 凹角简支(千斤顶)。行走机