大型密封包装箱复合结构设计与优化分析
2018-11-08康宝臣郭志军薛贵林
数字海洋与水下攻防 2018年2期
关键词:结构
康宝臣,郭志军,薛贵林
(山西汾西重工有限责任公司,山西太原030027)
0 引言
由于近几年水中兵器产品的体积增大、质量增重,密封性要求更高,水中兵器密封包装箱设计的难度也随之加大[1-2]。水中兵器包装箱的设计正向轻量化、简洁化、多功能和通用化方向发展[3]。
在水中兵器包装箱设计的过程中,既要考虑包装箱的密封性要求,又要考虑到因产品和重量较大对其结构密封性的影响;同时,还要考虑到产品仓储、维护操作及运输等方方面面的要求[4]。在包装箱的设计过程中,综合了各个方面的因素和要求,使用了三维数字化设计、虚拟装配技术、基于ANSYS的充内压-堆码-运输等仿真计算,采用玻璃钢复合材料[6]。该材料是以合成树脂为粘接剂,玻璃纤维及其制品作增强材料而制成的树脂基复合材料,又称为玻璃纤维增强塑料(GFRP)。玻璃钢有质量轻、强度高,抗疲劳性能、隔热、防潮、防锈、减振性和耐化学药品性好,电绝缘性能优良,施工工艺性和可设计性良好等特点,在汽车、船舶、铁路运输、建筑、日用品、家具、机电、化工、石油、国防等各个领域得到了广泛的应用[5,7]。
1 设计要求
1)包装箱外形要求(长×宽×高):≤12 000 mm×2 000 mm×2 000 mm;
2)包装箱自身重量:≤3 500 kg;
4)包装箱应确保满载充内气压状态下,吊装、铲运时应具有良好的强度和刚度,能实现库房两层堆码;
5)产品使用寿命(不含易损件和密封圈)≥20年;
以上要求中,传统钢制包装箱因为重量过重,无法满足重量要求,因此需采用玻璃钢材料,而如此大尺寸的包装箱,单纯的玻璃钢材料是无法满足刚度和密封要求的,故本文采用的方案为玻璃钢与钢骨架复合结构设计。……
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