基于ANSYS的集装箱底架槽钢优化设计

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集装箱的底架和底板承担了运输过程中绝大多数的载荷，集装箱底板支架系统由多块底板及支架槽钢构成，其载荷主要包括集装箱在装卸、起吊及运输过程中货物的质量、货物及集装箱在吊装时的惯性力以及由于运输工具在崎岖路面行驶引起的振动等作用。因此，对于底架和底板都有-定的强度和刚度以及稳定性要求，以保证货物运输的安全L]。

1 底架槽钢对底板变形的影响叉车在集装箱内部作业时，货物及叉车的重量通过底板传递到底架槽钢，底架槽钢与箱体焊接在-起 引。当采用塑料底板时，由于塑料底板弹性模量低，载荷难以较平均地分担到每个槽钢上，造成底板变形及局部支撑槽钢应力较大。

现 以底 板 变 形 最 大 的 工 况 (即 底 板 由 两 块1 200 mm×2 320 mm的板沿集装箱宽度方向布置，且小车轮胎偏离底板中线 450 mm的情况)进行分析，如图 1所示。在不改变塑料底板性能的情况下，通过改变底架槽钢的厚度及槽钢间距，考察其对底板最大变形的影响。

集装箱底架支撑采用 U型槽钢，将槽钢间距作为变量，保持其他结构尺寸不变，槽钢间距从 300 mm逐步变化为200 mm，分析得到其与底板最大变形之间的关系曲线，如图 2所示。

从图2可以看出，底板最大变形随着槽钢间距的减小而减小 。槽钢间距由 300 mm减小到 200 mm，底板最大变形从 13.44 mm减小为6.77 mm。槽钢间距为200 mm时底板的变形及应力云图和底架槽钢应力云图如图 3所示。

集装箱底板两端及 拼接处槽钢厚度 为 4.5 mm，中间槽钢厚度为 4 mm，等厚度结构。集装箱底板沿宽度方向布置，小车在偏离中心情况下，选取槽钢厚度为变量且逐渐增大，经有限元分析得到槽钢厚度与底板最大变形之间的关系曲线，如图 4所示。

逞蟛轮子承300kN2 600kN图 1 底板变形最大的工况示意图(小车两轮偏离底板中线 450 mm J槽钢间距/mm图 2 槽钢间距与底板最大变形关系曲线由图4可知，底板最大变形随槽钢厚度的增大而减校整体最大变形随槽钢厚度的变化近似于线性关系，槽钢厚度由4 mm变化为 12 mm时，底板最大变收稿 H期：2012-09-13；修回日期：2012-l0-11作者简介：刘峻 (1970-)，男，江苏扬州人，讲师，工程师，硕士，研究方向：机械设计、数控技术。

2013年第 l期 机 械 工 程 与 自 动 化 · 71 ·以访问和使用设备模型了。数据库开发环境为 SQLServer 2005[ ，数据库的表用于存放矿槽工艺与炉顶工艺中监控画面与仿真系统需要交换使用的变量，实现两者之间数据的通讯。

5 仿真平台的应用效果高炉上料仿真平台的实现，使得那些需要了解高炉生产工艺但又不能到生产现场观看的人员在该仿真平台上观看到了与现场生产工艺-样的流程；对那些不熟悉现场操作、容易操作失误的新工人，利用该平台可以获得很好的培训效果；自主开发的基础自动化控制程序经该平台验证后应用到现场，优化了现池制系统的重要参数，提高了生产效率和产品质量。

目前该平台硬件系统和软件系统运行都很稳定，没有出现系统故障和通讯故障，操作维护方便，系统界面友好，子系统之间通讯正常，响应速度快，仿真准确率高，达到了预期的性能指标要求。