卷钢专用平台箱的三维建模及有限元分析

摘要

目的针对国内外采用集装箱方式装载卷钢的现状及存在的问题,初步设计一种20ft(1 ft=0.3048 m)卷钢专用平台箱(内部尺寸为5.9 m×2.35 m×2.393 m,门宽为2.342 m,门高为2.28 m),并分析其力学性能。方法利用SolidWorks软件建立平台箱的三维模型,通过对其在调车冲击工况下的载荷和约束进行分析,利用Ansys Workbench软件建立有限元模型,并进行平台箱强度有限元计算。结果得到该平台箱在最不利工况下的等效应力和位移情况。其中,卷钢支架支撑面和角件内侧壁部位出现了应力集中现象,最大工作应力值为234.01MPa,不超出结构钢材料的许用应力(246MPa);最薄弱环节的最大变形量为1.0572 mm,在允许范围内。结论仿真结果表明该平台箱满足结构强度要求。