军用方舱舱体的设计计算.docx

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性模量
D=Ef(h+t)21松比2(1-2)
Ef——蒙皮材料的弹
財蒙皮材料的
h——芯层的厚度t——蒙皮的厚度
方舱舱体的设计计算
一、舱体的基本结构与设计计算
1、外部尺寸与最大总质量的确定
型号
长度(mm)
宽度(mm)
高度(mm)
最大总质
量(Kg)
CAF20
1968
1900
1800
2000
CAF30
2991
2100
1800
2100
2500
CAF40
4012
2100
1800:
2100
3500
2240
2100:
CAF50
5000
2240
2100
5000
CAF60
6058
2438
2100
7000
2、夹芯板的结构及厚度确定
1)、夹芯板的结构
2)、夹芯板抗弯强度
D正比于(h+t)2,优化h、t可达到所需强度和最轻结构重量。
3、舱体的基本结构
®骨架结构——类似于固定厢式车。
®板式结构——六块大板拼装而成。
4、舱体的设计计算方舱的吊装和跌落是两种最大载荷工况。以吊装为例。1)、舱体结构承载能力的确定
包角及底板夹芯中加强筋的临界应力
nEnEJ
o=C「=J
ij(L/i)—LA
min
式中:E:包角或筋的弹性模量;C:边界支持系数,取1~4;
学****参考
Jmin:包角或筋最小截面惯性矩;L:包角或筋的长度;
imin:包角或筋最小回转半径;A:包角或筋的横截面积。
o=Q
3/EEG
LJ
VFSS
蒙皮局部临界应力:
Q:相关系数,~;
EF:蒙皮弹性模量;ES:芯层的弹性模量GS:芯层的剪切模量。
2)、舱体整体强度计算(受力简图如下):
假设方舱仅由外蒙皮(厚度)承受载荷。弯曲强度
纵向弯矩产生的最***向应力:
——舱体截面系数
扭转强度
位于横断面内纯扭矩所产生的最大切向力:
学****参考
P
Tmax=28(H-5)2
弯、扭组合按第三强度理论有
/02+4TW[o]pWn
取所计算的临界应力中最小者与弯扭合成应力之比,得安全系数。
、舱体刚度计算
j弯曲刚度:设载荷全部集中在舱体中部。舱体中部最大挠度:
式中:Ef——夹芯板蒙皮的弹性模量。
JX——舱体惯性矩。其中:JX二[H4-(H-2)4]/12
O扭转刚度:舱体在位于横截面内纯抟时,两端相对的最大转角:
MK——扭矩,且MK=P2H;G——夹芯板蒙皮的剪切弹性模量;JK——极惯性矩,JX=2JX(仅对于正方形)。
二、方舱的密封性设计
1、密封设计的内容:淋雨、透光、泄风量、涉水、电磁屏蔽等。
2、密封原理:(1)、造成泄漏的原因:一是密封面上有间隙,二是密封
件两侧有压力差。
(2)、密封原理:消除(或减轻)上述任一因素,均可阻止(或减少)泄漏。
二、方舱的密封性设计
3、密封的含义:阻止泄漏,即防止接触内、外的物质相互传递。
、相对静止的结合面间的密封为静密封。
、借助密封件使密封面相互靠紧、接触甚至嵌入,以消除间隙为接触型密封。
4、静密封设计:
、方舱静密封的位置:各大板搭接处;各大板与角形件处等。
、静密封的施实:控制尺寸及加工误差、形位公差,在各种间隙内填充密封胶。
5、接触密封设计
方舱的门、窗、孔口都为接触密封。
❿提高接触密封的措施:门、窗、孔口的框架采用模具压制成型的型材,控制尺寸及形位公差,提高其表面的平面度和垂直度,采用高弹力橡胶封条。
学****参考
6、方舱的密封结构(参考图说明)
用一般结构(参考图说明)
F淋雨涉水要求
光密要求样气密要求
三、方舱内部设备布置原则
1、最大限度地利用空间空间,笨重设备安装于舱底。
2、充分考虑方舱的型号、最大总质量、结构型式,避免方舱超载和局部应力过于集中。
3、有利于工作人员操作(包括采光、照明、空调、出入等。
四、方舱中设备的减震
1、减震的目的:减弱环境震动对精密仪器、设备的干扰。
2、减震器选择原则:
O要满足设备重量的要求;
O要满足减震性能的要求,避免共振;
O便于设备安装。
五、舱车一体化铁路运输方舱装车后的宽度与铁路限界高度的关系
45-
45455L
H=_
9
L——方舱宽度的1/2;
H——铁路限界高度。
学****参考
厢式车的定义
厢式汽车(又称为房式汽车)
定义是:具有独立的封闭结构的车厢或与驾驶室联成一体的整体封闭结构车厢,装备有专用设施,用于载运人员、货物或承担专门作业的专用汽车。
厢式车辆的性能要求
行驶性能
i最高车速及涉水深度符合原底盘车规定;
i制动性能要求;
\指标
制动距离m
在规定初速度
类M
制动初速度m/h
下,紧急制动稳定性要求。
20
30
小型<

跑偏量80mm
~12

不跑偏
大型>12t

不跑偏
驻坡要求:20%〜60%;
刚度、强度符合《厢式车通用技术条件》的要求;厢式车辆的性能要求
s密封性
_气密性:车厢应具有良好的防尘性能;
_水密性:车厢应有良好的防雨性能;
_光密性:车厢在黑暗环境中,门、窗、孔、口关闭
良好,放下防空帘,打开车厢内照明灯,10m外不应观察到透光现象。
s保温性
当车厢内外平均温差在20~25度时,其传热系数</()。
厢式汽车设计
一、厢式汽车底盘与车厢的选择
(一)、底盘选择
1、客厢式汽车多用于载人,提供服务,完成专门作业;选客车专用底盘。设计时要考虑整体结构,便于乘座及专用设施的布置。
2、货厢式汽车主要用于载货和设备,选用二类底盘改装,所考虑的性能指标有:动力性、经济性、越野性、行驶安全性等。
(二)、车厢的选择
1、客厢式:在客车车身上改装——救护车等。
2、货厢式:矩形立方体,根据车速及限制条件,对顶角及前围进行改造,目的在于降低气动阻力。
二、货厢式汽车设计
(一)、货厢式汽车的主要参数
1、尺寸参数
A、轴距、轮轮:由所选底盘车而定,一般不变。
学****参考
B、前悬、后悬:二类底盘带有驾驶室,一般前悬不变,后悬取决于货厢长度、轴距及轴载质量分配情况。但后悬不大于轴距的65%,。
C、外廓尺寸应符合
GB1589-79《汽车外廓尺寸限界》
-83《标准轨距铁路机车车辆限界》
-83《标准轨距铁路建筑限界》
GB1589-79规定
高Ha才4m、、长La才12m
车辆长:
LF:前悬,L:轴距,LR:后悬
车辆高:
hd:车架上平面离地高度
hex:货厢高度
D、货厢容积V
对于军用厢式车,如V受上述三个国标约束后太小时,可采用工作状态下扩展式。
'车厢容积受所选底盘车的制约,设计时应根据用途、设备尺寸、货物密度、装载质量等因素考虑。
E、货厢地板高度hb
hb受轮胎直径及轮胎与地板下平面的必要空隙的影响,考虑到钢板弹簧的变形、冲击、偏载等因素,货厢式汽车hb$230mm,越野厢式汽车hb$310mm.
2、质量参数
1)最大装载质量me
me=m-m0
m厂定最大总质量
m0——整车整备质量
2)整车整质量m0:是指除货物、人员外,仅保证车辆正常行驶和完成使用功能所必需的全部装备质量之和。
3)轴载分布:影响操稳性、制动性、通过性及轮胎寿命等。
①分布原则:尽量保证轮胎载荷均匀。
①分布方法当选定底盘的轴距确定后,通过改变负荷的位置来实现轴载分布的合理性。
①常见厢式汽车轴载分配比例
双
学****参考
4)质心高度hg:影响行驶稳定性和横向稳定性,希望hg"。
横向稳定性的必要条件:(B/2hg)>q
B:轮距hg:满载质心高度甲:道路附着系数
5)荷重比qGO二me/mO
4、性能参数
主要性能参数保持原底盘车不变,只是由于货厢的迎风面积加大,使得最高车速丨,油耗),离去角丨(越野车《26),
质心改动。
(二)、货厢参数设计
1、货厢的布置与容积校核
1)、货厢布置为保证轴载分配合理,货厢与货物或设备的合成质心应在后桥
之前一段距离。
长头后双胎取轴距的5%~10%
平头后双胎取轴距的10%~20%
货厢与驾驶室之间的最小距离:50~100mm。
2)、容积校核
(1)、仅用于载货时,其校核为me/pWV
p货物密度
(2)、当货厢式汽车用于载人、设备、武器装备时,货厢在三个国标的约束下,可根据实际需要,采用开式、闭式、扩展式;内部布局在考虑质心位置和不影响原车性能的情况下,应充分利用空间,合理布局,降低质心。
2、质心位置和轴荷计算
1)、质心位置
测出或估算出底盘、货厢、设备等的质心位置,再利用力矩平衡原理求质心和轴距。
学****参考
hd=(m'd2・L/md-Ld1)ctg
(2)、厢、车组合后的质心位置
设货厢为空厢
L02=(md•Ld2+mx•Lx2)/m0
hO=(md・hd+mx•hx)/mO
2)、轴载质量
学****参考
学****参考
空载:mO1二m0・L02/L
满载:ml二m・L2/L
(三)车厢结构设计
1、一般要求:
1)、最大限度地利用底盘车的使用面积和载重量。
2)、有合理的外形,有利于改善空气动力特性。
3)、能有效地保证货物或设备运输的安全性。
4)、在保证刚度和强度的条件下,尽量减小车厢质量,以提高装载系数。
5)、有良好的制造和装配工艺性。
2、车厢骨架的结构设计
1)、骨加结构设计原则:
截面形状合理,制造工艺简单,成本低,材料轻,有足够的强度和刚度,与蒙皮有良好的连接性。
2)、车厢骨架的连接型式
①整体骨架式:车厢各壁板主骨架(包括门框)连接成一个整体。通常采用焊接。
①分片组装式:车厢六块大片分别成形后,再互相连接成整个车厢。通常采用铆接/螺接加焊接。
3)、底架设计
©底架组成:纵、横梁为槽形截面,通式结构,二者相互垂直焊接在两个平面上,形成一整体框架。
动的要求,其间距应适当大些,一般在1000mm左右,其它各横梁间距为500~700mm,并设计成等强度梁。
学****参考