运输箱校核计算书.docx
《运输箱校核计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《运输箱校核计算书.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
运输箱校核计算书
项目名称：
运输箱设计
项目编号:
编制:
审核:
批准：
日期:
目录
1.简介-2-
2.模型基本属性-3-
3.载荷和约束-3-
4.框架结构有限元分析-6-
4.1.框架塑性变形分析及挠度计算-6-
4.2.框架应力分布及计算-7-
5.吊耳强度校核计算-8-
6.结论-9-
7.附页-9-
1.简介
离心机运输箱的设计载荷为3吨，预以2倍安全系数进行校核计算。
运用制图软件Solidworks建立力学模型。
在模型中，对四个吊耳内孔施加约束，方向垂直向上；对底板平面施加均布向下载荷；运用制图软件中的COSMOSXpressStudy工具对模型进行有限元分析。
分析结果包括：
塑性变形分析、塑性变形件最大位移、模型各部位应力分布和最大应力；
2.模型基本属性
实体名称
离心机运输箱
实体质量
459.767kg
材料名称
Q235
运算工具
COSMOSXpressStudy
材料说明
14b型槽钢、20b型槽钢、6#方通；详见图示1材料截面尺寸简图
材料来源
所使用的SolidWorks材质
运算工具
COSMOSXpressStudy
弹性模量
2.1×1011Pa
泊松比
0.28NA
质量密度
7800kg/m3
屈服强度
235MPa
说明：
1、“e+00x”=10x；
2、SolidWorks材质库中“Q235”材质的屈服强度为220.59MPa，本计算中，修正为“235MPa”；
图1材料截面尺寸简图
3.载荷和约束
约束
约束1<离心机运输箱>
于4个面
如图示2所示
载荷
载荷1<离心机运输箱>
于1个面应用法向力58800N使用均匀分布
如图示3所示
图2模型约束示意图
图3模型载荷分布示意图
4.框架结构有限元分析
运用制图软件中的COSMOSXpressStudy工具对模型进行了有限元分析。
分析结果包括：
模型塑性变形趋势、塑性变形件最大位移、模型各部位应力分布和最大应力；
4.1.框架塑性变形分析及挠度计算
下表及图示4为COSMOSXpressStudy对模型塑性变形的模拟运算结果。
名称
类型
最小位移量
最小位移点坐标
最大位移量
最大位移点坐标
挠度计算
URES:
合位移
0mm
（-70mm,81mm,-38mm）
1.77504mm
（-1059.35mm,129mm,825mm）
图4模型塑性变形位移分布示意图
从中可以看出，模型变形的最大位移点将出现在底板中间衡量上（红色显示区域）。
该梁的挠度计算结果如下表及图4所示。
最大位移量，即底座衡量的挠度δ为1.77504mm。
该梁总长1200mm。
对于杆件挠度计算，通常取其长度的5‰作为许用位移量，即[δ]=6mm。
∵[δ]＞δ
∴工件满足稳定性要求。
4.2.框架应力分布及计算
下表及图示5COSMOSXpressStudy对模型应力分布的模拟运算结果。
名称
类型
最小应力
最小应力坐标
最大应力
最大应力坐标
应力计算
VON:
vonMises应力
26150.1Pa
（-2434mm,641.429mm,825mm）
98.5997MPa
（-70mm,86.9853mm,-4.05538mm）
图5模型应力分布示意图
从上表及图解可以看出，模型的应力分区情况，最危险截面在吊耳内孔的上半圆部位（红色显示部位），该处承受挤压、拉伸载荷，最大应力值σ=98.5997MPa。
Q235材料的屈服极限强度为235MPa，取其60％作为许用应力，即［σ］=141MPa。
∵［σ］＞σ
∴满足强度要求
5.吊耳强度校核计算
以上运算主要针对运输箱整体框架，从运算图解中可以看出最大应力点分布在吊耳部位。
为确保吊耳强度，需对该部位进行强度校核计算。
根据APIRP2A标准，该计算应包含三方面：
吊耳内孔挤压应力计算、吊耳耳环剪切应力计算及吊耳根部综合应力计算。
计算结果如下表所示：
吊耳基本参数
吊耳厚度t
14.00
mm
吊耳外圆半径R
50.00
mm
吊耳内孔直径φ
35.00
mm
吊耳根部宽度W
100.00
mm
吊耳内孔中心高度h
72.50
mm
吊耳材料
Q235
选用钢丝绳参数
钢丝绳额定载荷
6.00
T
＞3t，满足使用要求
卸扣销轴直径d
32.00
mm
许用应力
材料屈服极限δy
235.00
Mpa
许用切应力0.4δy
94.00
Mpa
许用挤压应力0.9δy
211.50
Mpa
许用组合应力0.10δy
141.00
Mpa
设计载荷
单个吊耳设计载荷Q
0.75
T
载荷方向与水平面夹角（θ）
60.00
度
动态载荷系数Sf
2.00
吊耳计算载荷F=Sf*Q*9.81*1000
14715.00
N
垂直载荷Fv=F*sin（θ）
12743.56
N
横向载荷Fh=F*cos（θ）
7357.50
N
法向载荷Fho=0.05*9.81*Q*1000
367.88
N
剪切应力计算
吊耳剪切应力fv=F/[2*（R-0.5φ）*t]
16.17
Mpa
＜94MPa,满足强度要求
挤压应力计算
吊耳挤压应力fp=F/（d*t）
32.85
Mpa
＜211.5MPa,满足强度要求
吊耳根部综合应力计算
拉应力ft=Fv/（W*t）
9.10
Mpa
横向切应力fv=Fh/（W*t）
5.26
Mpa
法向切应力fvo=Fho/（W*t）
0.26
Mpa
横向弯矩M1=F*h
1066837.50
N.mm
法向弯矩M2=Fho*h
26670.94
N.mm
横向弯曲应力fa=M1/（t*W^2/6）
45.72
Mpa
法向弯曲应力fao=M2/（t*W^2/6）
1.14
Mpa
吊耳根部综合应力fmax=SQRT（ft^2+fa^2+fao^2+3*（fv+fvo）^2）
47.59
Mpa
＜141MPa,满足强度要求
6.结论
综上所述，离心机运输箱满足稳定条件和强度要求。
7.附页
1、塑性变形位移图解
2、应力分布图解
升级会员 