大型军用方舱结构设计的有限元分析.pdf

，在重量增加相对不多的情况下，能有
效提高夹层板的机械性能。

方舱的载荷要求
5000 kg 的载荷。
，，在重量增加相对不多的情况下，能有
效提高夹层板的机械性能。

方舱的载荷要求
5000 kg 的载荷。
，应满足空中吊运的要求。
，应能够承受 3 根直径为 50 mm 的滚杠上的支撑和移动。考虑
到实际中，3 根滚杠有可能不会同时受力，为了安全，下面按 2 根滚杠进行计算
分析。
3. 方舱的有限元分析
根据方舱的载荷要求，需要按三种工况进行有限元分析：即平台支撑工况、
整体起吊工况和整体滚杠工况。有限元分析的流程为：选取单元、建立模型、定
义约束条件、求解设置、求解运算、输出结果和分析汇总。
有限元模型的建立
根据方舱工程设计图的尺寸和结构形式， 可对部分结构进行适当简化， 将上
边的电源门与下边的开关门合并，视为一扇大门，对其它较小的孔口的影响
忽略不计。根据方舱的结构特点， 结构离散采用了梁单元和板单元， 夹层板中的
门框按梁单元考虑，其中梁单元 8 种，板单元 1 种，经过等刚度变换，将复合夹
层板等效为 15 mm 厚的铝板，通过网络划分，共划分了 7963 个节点和 13498 个
单元，其中梁单元 11020 个，板单元 2478 个。结构离散图见图 2。

：平台的四个角限制方舱在 X、Y、Z 方向上的平移。载荷均
布在舱内地板上。
：方舱顶部的四角为起吊位置，其中一角限制方舱在 X、Y、
Z 方向上的平移，另外三个角只限制方舱在 Z 方向上的平移。载荷均布在舱内地
板上。
：方舱底部的 3 根滑橇与 2 根滚杠有 6 个点接触，这 6 个点
限制方舱在 X、Y、Z 方向上的平移。载荷均布在舱内地板上。
方舱组成材料的特性参数
方舱的外蒙皮材料为硬铝合金板 2A12-T4，内蒙皮、滑橇材料为冷轧钢板
Q235A，由于采取了等刚度变换，内、外蒙皮之间的硬质聚氨酯泡沫塑料不予考
虑。材料的特性参数见表 1。