无伞空投储液罐的高空跌落仿真分析

• 作者: 张宇婷 耿小凯 任春华 计宏伟
• 来源期刊: 包装工程
• 学科: 工学
• 关键词: 无伞空投 储液罐 有限元模拟 力学响应 等效塑性应变
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 第19届全国包装工程学术会议专栏|Special Column for the 19th National Packaging Engineering Academic Conference
• 页码范围: 66-74
• 页数: 9页
• 分类号: TB485.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.01.009

摘要

目的 为提高液体类空投物资补给效率,研究椭球型结构的无伞空投储液罐跌落冲击地面过程的力学响应.方法 基于欧拉-拉格朗日耦合算法,建立含有内盛物的椭球形储液罐有限元模型,通过Abaqus CAE仿真跌落得到罐壁材料层为聚乙烯-发泡-聚乙烯在不同厚度比条件下含内盛物跌落的最大等效塑性应变(简称最大塑性应变)云图、应力-时间曲线.结果 不同层间厚度比与储液罐的最大塑性应变、塑性应变的时间和应变集中区域有密切联系,当厚度比为1:2:1时,罐体达到最大塑性应变的时间短,把手部位出现应变集中现象的概率增大;厚度比为1:1:2时,罐体的塑性应变相对降低,抗冲击能力没有达到理想优化效果;厚度比为1:1:2时,罐体的塑性应变最小,在此情况下能承受的冲击地面的瞬时速度最大,罐体的结构性能最好.结论 基于此提出了一种结构优化思路,在添加中间发泡层以减轻配重的基础上,适当增加外层聚乙烯材料的厚度或者使用缓冲性能更好的材料,增加罐壁的缓冲吸能,改善材料结构强度.