方艙是指能對工作人員和設(shè)備提供適宜的工作環(huán)境,同時便于實施多種方式裝卸和運輸?shù)墓ぷ鏖g。方艙由數(shù)塊復(fù)合夾芯板搭接而成,復(fù)合夾芯板結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各結(jié)構(gòu)的材料屬性差異較大,力學(xué)特性分析較復(fù)雜。方艙經(jīng)常在野外進行作業(yè),工作環(huán)境相對比較惡劣,載荷工況比較復(fù)雜,有時會出現(xiàn)鼓包和脫粘現(xiàn)象,盡管這種現(xiàn)象很少出現(xiàn),但在出現(xiàn)后修復(fù)非常麻煩,同時給產(chǎn)品質(zhì)量和外觀帶來一定的負面影響。通過對相關(guān)文獻查閱,方艙的鼓包、脫粘問題是一個行業(yè)性難題,分析方艙鼓包、脫粘產(chǎn)生的原因找出解決辦法,對方艙質(zhì)量的提高是非常必要的。本文針對復(fù)合大板式方艙進行了熱力學(xué)方面的研究,根據(jù)已有試驗大板的設(shè)計圖紙和對已有相關(guān)文獻的學(xué)習(xí),提出了幾種不同的有限元建模方案,經(jīng)過對建模和計算結(jié)果的比較,確定了一種比較合理的建模方案,建立復(fù)合大板的有限元熱-結(jié)構(gòu)耦合模型,施加和實驗同樣的溫度載荷,根據(jù)計算結(jié)果與實驗結(jié)果的對照,該方案的計算結(jié)果與已有的實驗結(jié)果一致性較好,由于整艙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,對其進行合理的簡化是很有必要的,不考慮方艙骨架焊接處材料特性的變化,將焊接處的材料特性和相鄰結(jié)構(gòu)件的材料特性視為相同的;蒙皮與夾芯均假設(shè)為線彈性材料;整艙的變形為小變... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究進展
        1.2.1 國內(nèi)外方艙技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)外CAE技術(shù)的發(fā)展概況
        1.2.3 軍用方艙結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程
        1.2.4 方艙的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究方案和技術(shù)路線
    1.4 本課題的主要內(nèi)容
2 方艙熱力學(xué)的基本理論研究
    2.1 方艙艙體的溫度場分析
    2.2 方艙熱量傳遞基本方式概述
        2.2.1 艙體的熱傳導(dǎo)
        2.2.2 艙體的熱對流
        2.2.3 艙體的熱輻射
    2.3 方艙的溫度場控制方程及定解條件
        2.3.1 方艙溫度場控制方程
        2.3.2 方艙溫度場的定解條件
    2.4 方艙熱結(jié)構(gòu)耦合問題的有限元法
        2.4.1 耦合場分析的定義
        2.4.2 耦合場的類型
        2.4.3 熱-結(jié)構(gòu)的耦合場分析
    2.5 小結(jié)
3 方艙復(fù)合大板有限元建模分析
    3.1 有限元法的基本原理與步驟
    3.2 有限元軟件的選擇及其工作流程
    3.3 復(fù)合大板力學(xué)性能分析
        3.3.1 層合板的基本假設(shè)
        3.3.2 層合板的應(yīng)力和應(yīng)變
        3.3.3 對稱層合板的剛度
        3.3.4 復(fù)合材料夾芯板的剛度
        3.3.5 復(fù)合大板的濕熱效應(yīng)分析
    3.4 方艙大板有限元模型的建立
        3.4.1 復(fù)合大板結(jié)構(gòu)
        3.4.2 復(fù)合大板的幾何模型建立
        3.4.3 復(fù)合大板有限元分析的若干假設(shè)
        3.4.4 復(fù)合大板有限元建模方案的研究
        3.4.5 復(fù)合大板單元類型選擇
        3.4.6 復(fù)合大板有限元分析模型
        3.4.7 大板的變形和應(yīng)力分析
    3.5 本章小結(jié)
4 整艙的有限元分析
    4.1 整艙的結(jié)構(gòu)
    4.2 整艙模型的建立
    4.3 方艙的熱力學(xué)分析
        4.3.1 方艙的熱分析
        4.3.2 方艙的熱-結(jié)構(gòu)耦合分析
        4.3.3 溫度載荷對方艙應(yīng)力和變形的影響
    4.4 方艙的模態(tài)分析
        4.4.1 動力學(xué)有限元分析的基礎(chǔ)方程
        4.4.2 大板式方艙模態(tài)分析計算
        4.4.3 方艙的計算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 發(fā)泡缺陷對蒙皮鼓包脫粘的影響研究
    5.1 鼓包現(xiàn)象及其產(chǎn)生氣泡的原因
    5.2 發(fā)泡缺陷分析模型
        5.2.1 發(fā)泡缺陷分析的幾何模型建立
        5.2.2 結(jié)果分析
        5.2.3 不同氣泡尺寸的影響
    5.3 避免脫粘和鼓包的方法探究
        5.3.1 大板式方艙大板成型工藝分析
        5.3.2 大板式方艙大板成型結(jié)構(gòu)分析
    5.4 復(fù)合式大板的優(yōu)化方案
    5.5 降低熱變形可行性分析
    5.6 小結(jié)
6.總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]方艙復(fù)合疊層板高溫力學(xué)性能研究[J]. 劉子龍,趙征,劉罡,韓紅雨.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2012(02)
[3]冰箱聚氨酯發(fā)泡空洞的成因及解決方案[J]. 張叢文,余文軍.  電器. 2011(S1)
[4]基于ANSYS的復(fù)合大板式方艙建模方法研究[J]. 王陽,安純前,薛凌,何叔繁.  山西科技. 2010(06)
[5]我國軍用特種車輛現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 韓林.  汽車與配件. 2010(04)
[6]新型方艙大板膠粘劑的研制及其性能研究[J]. 周玲,石小富.  國防制造技術(shù). 2009(05)
[7]基于有限元的特種車輛方艙結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析[J]. 王良模,吳長風(fēng),王晨至.  機械設(shè)計. 2009(04)
[8]我國方艙設(shè)備的發(fā)展回顧[J]. 董虎軍,馬冬芳,李銀漢.  移動電源與車輛. 2009(01)
[9]金屬蒙皮廂板產(chǎn)生鼓泡的原因分析及處理辦法[J]. 劉現(xiàn)偉,劉金國,安志光.  專用汽車. 2009(01)
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碩士論文
[1]礦用可移動式救生艙爆炸載荷下的結(jié)構(gòu)強度研究[D]. 畢超.沈陽航空航天大學(xué) 2013
[2]熱載荷作用下方艙艙體脫層質(zhì)量問題研究[D]. 黃俊.華中科技大學(xué) 2008
[3]某特種車輛方艙結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化[D]. 吳長風(fēng).南京理工大學(xué) 2007
[4]復(fù)合大板材料在軍用醫(yī)療方艙中的應(yīng)用研究[D]. 吳麗華.天津工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號：3285689