扩展厢式展览车扩展壁板的设计.pdf

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1、扩展厢式展览车扩展壁板的设计周京京郭爱东蔺振江吴铁庄军事交通学院装运机械系天津300161摘要：采用Shell91和Shell992种单元混合离散方法，对扩展厢式展览车的可扩展壁板进行了有限元计算分析，确定了满足展览车使用要求的壁板结构，对采用混合离散方法分析复合夹芯板承载特性的新方法进行探索，为类似结构的设计分析提供了有益参考。关键词：扩展厢式车；复合夹芯板；有限元分析；设计中图分类号：TH12文献标识码：A文章编号：1001—0785(2012)04—0039—03Abstract：Thispaper、analyzesthefinit

2、eelementcalculationforextendablepanelsofextendableexhibitionvanwithtwoelementhybriddiscretemethodswhichareShell91andShell99。determinesthepanelstructuresmeetingtherequire．ments，andstudiesthenewmethodofanalyzingload-bearingcharacteristicsforcompositesandwichpanelapplyinghyb

3、riddiscretemethod．Itprovidesbeneficialreferencefordesignanalysisofsimilarstructures．Keywords：extendablevan；compositesandwichpanel；finiteelementanalysis；design扩展厢式展览车以其扩展撤收迅速、使用面积大、质量轻、方便游人参观等优点，被逐渐应用于参观、游览、展会等。但是作为扩展厢式展览车主体结构的复合夹芯壁板，由于结构复杂，承载特性不易获得，给扩展厢式展览车的结构设计带来了诸多不便。本文

4、以大型有限元分析软件Ansys为基础，采用Shell91和Shell992种壳单图1扩展厢式展览车简图元，对某型扩展厢式展览车扩展壁板的结构进行承载特性分析，确定了满足该车使用要求的壁板寸为47mm×47mnl×1．5mm)构成承载骨架。由结构。同时给出一种可行的复合夹心-4+-壁板强度分于扩展壁板的承载面积较大，可以根据需要在布析方法，为今后扩展厢式车的设计和优化提供了置有支撑液压缸或者其他区域设置加强筋。参考。1扩展厢式展览车简介某型扩展厢式展览车的结构如图1所示。车一一体尺寸为12oo0mm×3000111113×2900mm，车体

5、采用聚氨酯泡沫夹芯板，两侧为展品摆放区域，l、4．加强筋2．聚氨酯夹芯3．外蒙皮5．内蒙皮两侧扩展壁板在液压缸的作用下能够展开、收回。图2复合夹芯板结构为了获得最大的展出空间，要求两侧扩展壁板的支撑液压缸数量越少越好，必要时可以在侧板的内外蒙皮和加强筋均为铝合金，其力学属性中间位置设置液压缸，但液压缸的总数不能超过为：or=160MPa，E=7．1×10Pa，=0．33；聚4个。氨酯泡沫夹芯材料的机械性能较复杂，通常其力两侧扩展壁板为复合夹芯板，如图2所示。学属性都与密度直接相关，本设计所采用聚氨酯上下2层为1．5mm铝蒙皮，中间为47n

6、lm聚氨酯泡沫的密度为45kg／m，对应的力学属性为：E=泡沫夹芯，周边以加强筋(即钢制方管，外形尺1．2×10Pa，=0．3，or：0．6MPa。《起重运输机械》2012(4)一39—能保证在6级风的条件下正常展览。风压2承载特性分析1一P=÷·P·C1·C2·(2)2．1创建有限元模型厶式中：P为空气的密度，取1．25kg／m；C由于壁板为复合夹芯结构，且各层之间的几何尺寸和力学特性相差较大，若简单采用Solid实为气动阻力系数，取1．6；C为阵风修正系数，取体网络划分模型，势必大大增加模型的离散数量，1．3；为风速，6级风的风速取1

7、2m／s。甚至会出现因计算量过大而无法计算的情况。本计算可知，作用在侧面壁板上的风载荷为文采用Ansys的Shell91和Shell99对壁板进行187N／m。为了确保计算结果的安全可靠，最终离散。加载到有限元模型上的载荷为500N／m，略大于2项载荷之和。Shell91主要用于模拟复合夹芯壁板主体部分的承载特性。该单元共有8个节点，6个自由度，2．3计算分析可以通过对其8个节点、各层的厚度、各层的铺根据展览车的工作要求，侧面壁板的支撑液设方向以及正交各向异性材料属性等进行定义，压缸数量应尽可能少，分别确定设置2支点(2个确定单元的几何形

8、状和属性。Shell91模拟的夹芯支撑液压缸)和3支点(3个支撑液压缸)2种工况。复合板要求具有较薄的表层(蒙皮)和较柔的夹芯，完全符合复合夹芯壁板的性能要求。2．3．12支点工况分析Shel