收藏本站
《南昌大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于流固耦合作用罐式集装箱的强度分析与研究

孙丽娜  
【摘要】:罐式集装箱属于三类压力容器,为此建立科学合理的罐式集装箱结构强度设计方法,对于确保其安全运行具有重要的工程应用价值。罐车在制动过程中会产生明显的水击现象,但至今相关设计标准没能真实反映实际水击压力对结构强度的影响。如何准确计算罐式集装箱在制动过程中的水击压力场,并建立流体动力学与固体有限元分析的多场耦合机制是建立科学合理的罐式集装箱结构强度设计方法的理论前提。为此,本文系统研究了介质特性和过程参数对水击压力影响的规律和机理,探讨了流体动力学与固体有限元分析的多场耦合机制,提出了基于流固耦合作用的罐式集装箱结构强度设计方法,为建立合理的罐式集装箱设计方法奠定了科学的理论基础。 罐车制动过程中罐内液体晃动的水击是由边界运动改变而产生,而现有通过在流体上施加加速度模拟罐内液体晃动水击过程显然是不合理的,所以本文提出了通过对罐体壁面施加罐车制动速度边界条件,来真实反映其罐内液体晃动水击过程的数值模拟方法。 本文系统研究了罐车初始速度、液体充装率、密度、黏度和防波板对罐体水击压强影响的规律性关系。研究表明,当罐车充装率k=0.85和初速度为16.66m/s时,液体晃动产生的最大水击压力高达2.1MPa,是初始最大静水压强的107倍,因此,设计时应考虑水击压力对结构强度的影响。 通过传统工程经验设计法与本文基于流固耦合罐式集装箱设计法计算的罐体强度对比分析,结果表明按照实际刹车制动过程液体晃动内壁的水击压力计算的罐体最大应力要比传统工程经验设计法计算的最大应力值增加38.6%。所以,JBT4781-2005液化气体罐式集装箱等效压力规定的下限0.035MPa偏不安全,科学的液化气体罐式集装箱设计法应考虑制动过程中的流固耦合作用。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U169

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭术义,陈举华;流固耦合应用研究进展[J];济南大学学报(自然科学版);2004年02期
2 王怡;王芝银;许杰;张志沛;;地下储油岩库稳定性的三维流固耦合分析[J];中国石油大学学报(自然科学版);2009年03期
3 包建新;;船载危险品集装箱事故的特点、原因和防范[J];水运管理;2007年05期
4 何华武;中国铁路集装箱运输的发展[J];铁道货运;2005年10期
5 王晖;陈刚;张伟;王学海;王长祥;;储液容器三维流固耦合模态分析[J];特种结构;2007年02期
6 李蓉;;椭圆封头与筒体连接处不连续应力分析[J];化工设计通讯;2006年02期
7 杨大伟;谢敬华;田科;;流固耦合效应对输液管道的振动影响研究[J];现代制造工程;2010年08期
8 梅林涛 ,杨国义 ,寿比南;球形储罐应力分析及评定[J];压力容器;2002年07期
9 杨国义;;改进型U形柱支撑球罐与加托板的支柱支撑球罐应力状态对比分析[J];压力容器;2009年12期
10 王佳栋;周叮;刘伟庆;;带环形隔板圆柱形储液罐中液体晃动的解析研究[J];振动与冲击;2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 于继凯;基于CAE的过程装备计算机协同优化设计技术研究[D];南昌大学;2011年
2 陈志伟;移动式压力容器介质晃动数值模拟及防波装置研究[D];浙江大学;2006年
3 初艳玲;超大型集装箱船结构强度规范校核及有限元分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 卢军;任意充液比油罐车液体晃动及整车横向稳定性研究[D];西南交通大学;2009年
5 李磊;流场模拟和流固耦合问题的网格新方法[D];上海交通大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆忠东;吴光强;殷学仙;顾文清;;液力变矩器流固耦合研究[J];汽车技术;2009年02期
2 李道奎;刘林;万军;;牵制释放过程中火箭液体推进剂的建模研究[J];强度与环境;2008年06期
3 张炜;王循明;祝勇仁;;造纸机烘缸整体有限元分析与强度评定[J];轻工机械;2008年01期
4 马春生;黄世霖;张金换;杜汇良;;LS-DYNA的ALE方法在飞船返回舱着落仿真中的应用[J];清华大学学报(自然科学版);2006年08期
5 魏喜龙;孙银宝;李垚;陈曰东;张小兵;;纤维缠绕压力容器几何非线性分析[J];纤维复合材料;2007年01期
6 邵岩,赵兰浩,李同春;考虑流固耦合的渡槽动力计算方法综述[J];人民黄河;2005年11期
7 邱清水;伍平;唐学彬;;输流管道耦合振动问题的ALE方法研究[J];西华大学学报(自然科学版);2007年05期
8 郭经经;齐乃明;董锴;;模态分析在液体晃动等效力学模型建模中的应用[J];上海航天;2010年06期
9 汤晓昀,包光伟;柔性贮箱内液体晃动的分析模型[J];上海交通大学学报;2004年08期
10 王佳栋;周叮;刘伟庆;;水平激励下带环形刚性隔板圆柱形储液罐中流体的晃动响应[J];力学季刊;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 李准;尹侠;;球罐设计中基于VB的ANSYS二次开发[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
2 陈思;周岱;马骏;;拉索耦合风振分析的SPH方法初探[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年
3 宁德志;宋伟华;刘玉龙;滕斌;;容器内隔板对液体晃荡影响的模拟研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
4 员锡涛;;船舶载运危险货物集装箱的基本要求及现场检查思考[A];中国航海科技优秀论文集(2010)[C];2010年
5 王永卫;贺小华;尹侠;;球罐支柱与球壳连接处的应力分析[A];第六届全国压力容器学术会议压力容器先进技术精选集[C];2005年
6 韦振光;;“等径三通型”球罐支柱连接处的应力分析[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年
7 席仁强;陈国兴;;考虑流固耦合的深水桥梁桩基地震反应研究现状[A];第一届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2008年
8 李锴;王东辉;钟志民;;反应堆压力容器承压热冲击分析[A];第十七届全国反应堆结构力学会议论文集[C];2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张良;微型超高压单柱塞泵密封和气穴特性研究[D];浙江大学;2011年
2 杨峰;惠州地下水封储油洞库群围岩稳定性分析与评价[D];中国地质大学(北京);2011年
3 解元玉;基于ANSYS Workbench的流固耦合计算研究及工程应用[D];太原理工大学;2011年
4 李小珊;液罐汽车方形罐体罐内动力学行为的研究[D];太原理工大学;2011年
5 任洁;液压支架立柱的参数化建模及流固耦合分析[D];太原理工大学;2011年
6 单兴兴;山西省禹门口东扩提水工程流量平衡及运行分析研究[D];太原理工大学;2011年
7 张艳国;轻型车驾驶室液压悬置的流固耦合有限元分析[D];吉林大学;2011年
8 张晓辉;考虑流固耦合的压气机某级叶片静强度分析[D];大连海事大学;2011年
9 胡柱;年产1000t生物燃油主机组装机钢结构设计及有限元分析[D];东北林业大学;2011年
10 郭亚芳;CNG复合材料缠绕气瓶的安全分析[D];华南理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张学荣;叶片在水体下的模态分析[J];排灌机械;2002年05期
2 陈铭年;油罐车转弯横向稳定性的计算分析[J];汽车工程;2001年05期
3 司景萍,于丽英;液罐汽车横向稳定性的研究[J];汽车技术;2001年12期
4 方良玉;;圆环形挡板的液体晃动阻尼效果和优化设计探讨[J];强度与环境;1991年04期
5 曾江红,王照林;粘性流体大幅晃动的ALE有限元模拟[J];强度与环境;1996年03期
6 曾江红,王照林;航天器液体晃动动力学的研究方法概述[J];强度与环境;1997年04期
7 苟兴宇,王本利,马兴瑞,黄怀德;航天工程中的贮箱类液固耦合动力学建模及耦合机理研究[J];强度与环境;1998年01期
8 尹立中,王本利,邹经湘,黄怀德;俯仰运动矩形贮箱中液体的非线性晃动[J];强度与环境;1999年03期
9 胡晓波;机械设计技术的发展现状与趋势[J];轻工机械;2005年03期
10 杜建镔,王勖成;旋转周期性含液容器的流固耦合动力特性分析(Ⅰ)[J];清华大学学报(自然科学版);1999年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘爱萍;齿啮式快开装置参数化整体优化设计方法研究[D];浙江大学;2002年
2 曹亮;输流管道流固耦合振动特性分析[D];昆明理工大学;2004年
3 张庆华;车载容器的动力学分析[D];郑州大学;2005年
4 陈志伟;移动式压力容器介质晃动数值模拟及防波装置研究[D];浙江大学;2006年
5 褚江;非结构动网格生成方法研究[D];南京理工大学;2006年
6 朱长江;复杂机械协同设计系统的研究与实现[D];合肥工业大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宗平;;国内首台CNG罐式集装箱拖车问世[J];军民两用技术与产品;2010年05期
2 杨立民;罐式集装箱在运输散装化工品上的应用[J];物流技术;2000年02期
3 刘道忠;朱国文;荆浩明;方闯;;黄磷罐式集装箱的强度计算与测试[J];集装箱化;2006年05期
4 高路;;独联体国家铁路统一危险货物罐式集装箱运输规则[J];国外铁道车辆;2005年06期
5 ;江苏万隆特种货柜有限公司[J];散装水泥;2009年02期
6 朱德辉,黄鹤群;弧型罐式集装箱[J];中国铁路;2003年10期
7 ;世界主要罐式集装箱出租人、制造商一览[J];集装箱化;2003年11期
8 娜日松,黄明辉,朱向明;罐式集装箱在三峡工程中的应用[J];物流技术;2002年04期
9 周受钦;王浩铭;;中集集团完成智能罐式集装箱多式联运应用测试[J];集装箱化;2008年05期
10 刘道忠,荆浩明;罐式箱的现状与发展趋势[J];集装箱化;2000年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 巴哈提亚尔;;液化天然气罐式集装箱罐体抽真空方法及应用[A];2006年第二届七省区市机械工程学会科技论坛暨学会改革与发展研讨会论文集[C];2006年
2 张光新;廖剑雄;陈国余;;双枪(P+T)在罐式集装箱中的应用[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
3 梁雪芹;;罐式集装箱封头工艺分析与模具设计[A];轻型汽车技术2011年第7/8期(总第263/264期)[C];2011年
4 于峰;;罐式集装箱强度计算[A];中国航海学会第一届船检专业委员会第二次会议论文集[C];2005年
5 杨彬;武常生;;以技术创新为先导 推进产品结构调整 提高企业核心竞争力[A];2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集[C];2008年
6 朱建华;卓冰;周宝庆;;危险货物集装箱港口作业危险性分析[A];2007年中国航海学会危险货物运输专业委员会论文集[C];2007年
7 兰书彬;金颖;江金华;;液化天然气储罐蒸发率的试验和计算[A];中国城市燃气学会液化气专业委员会第二十一届年会论文集[C];2005年
8 齐建堂;王聪;苗德霖;王成凯;;超声波测液位技术中对提高测试精度的研究[A];陕西省第八届NDT年会论文集[C];2002年
9 陈志伟;寿比南;;汽车罐车内部介质晃动数值模拟研究[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
10 刘瑞霞;;大跨柔性屋盖风致振动的解析方法[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 姜秉东 记者 王方遒;冰城两栖罐箱跨重洋[N];哈尔滨日报;2010年
2 岳峥;劳氏罐式集装箱走出国门[N];中国化工报;2006年
3 岳峥;国内首台劳氏罐式集装箱开发成功[N];中国化工报;2003年
4 海航;首台劳氏罐式集装箱开发成功[N];国际商报;2003年
5 本报实习记者 高韬;失手重要标的 中集天价收购留遗憾[N];财经时报;2007年
6 周受钦;中集集团完成智能罐式集装箱多式联运应用测试[N];国际商报;2008年
7 姜秉东 胡明姝;运输液态化学品咋颠也没事[N];哈尔滨日报;2007年
8 常晓华;集装箱:回报率不乐观[N];市场报;2005年
9 杨香豹叶红玲 蒲自林 刘敏娜;以品质唱响世界市场[N];中国水运报;2007年
10 苏勇;太钢:成为罐式集装箱供应商[N];现代物流报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 战培志;面向大规模定制生产的企业快速响应关键技术研究与应用[D];南京航空航天大学;2005年
2 姬晋廷;轴流式水轮机转轮改造中的关键问题研究[D];西安理工大学;2009年
3 孙栋;流固耦合作用下呼吸流涡结构演化及与气溶胶扩散转捩关系研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年
4 余志祥;高速铁路大型客站建筑风荷载及流固耦合作用研究[D];西南交通大学;2011年
5 吴彩琴;内淋巴积水豚鼠前庭器的形态变化及外膜半规管力学建模与分析[D];复旦大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽娜;基于流固耦合作用罐式集装箱的强度分析与研究[D];南昌大学;2012年
2 郎爽;罐式集装箱的强度分析和液体晃动模拟[D];北京化工大学;2010年
3 龙力华;1CC黄磷罐式集装箱的开发与设计[D];四川大学;2003年
4 刘莺;铁路罐式集装箱在化工物流领域中的应用研究[D];西南交通大学;2011年
5 阎英美;多式联运模式下LNG罐式集装箱配箱量优化研究[D];大连海事大学;2012年
6 宋著坚;铁路危险货物罐式集装箱运输安全技术条件研究[D];北京交通大学;2010年
7 刘刚;基于流固耦合的罐式集装箱铁路冲击试验仿真研究[D];浙江大学;2011年
8 戈贲奇;IMO7型可移动罐柜设计中的有限元分析[D];大连海事大学;2005年
9 郝连胜;危险化学品罐式集装箱公路运输风险评价研究[D];上海海事大学;2007年
10 罗伟凡;我国LPG集装化物流模式及罐箱调配研究[D];大连海事大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026