摘 要

随着世界经济的发展，作为主要运输方式之一的集装箱运输发挥着重要的作用，在全世界范围内得到了普及。集装箱在运输过程中会受到不同的力，对强度和刚度有一定的要求。

本文简要介绍了集装箱的分类、发展历史、结构以及结构要求，介绍了有限元软件以及理论。按照IOS的标准对集装箱转运过程中的6种工况进行了计算分析，分别是侧板试验、吊顶试验、纵向刚性试验、纵向栓固试验、顶板试验以及端板试验。

本文采用CATIA进行建模，之后将模型导入有限元分析软件ANSYS中，进行网格划分、加载、计算分析等步骤，得出了位移以及应力云图，给出了进一步的研究展望。

关键词：有限元分析；集装箱；ANSYS

Abstract

With the development of the world economy, container transportation, as one of the main modes of transportation, plays an important role and is widely used all over the world. The container will be subjected to different forces in the process of transportation, which has certain requirements on strength and stiffness.

This paper briefly introduces the classification, development history, structure and structural requirements of containers, and introduces the finite element software and theory. According to IOS standards, six working conditions during container transport were calculated and analyzed, including side plate test, ceiling test, longitudinal rigidity test, longitudinal bolted and fixed test, roof test and end plate test.

In this paper, CATIA is used for modeling, and then the model is introduced into the finite element analysis software ANSYS for mesh generation, loading, calculation and analysis, etc., to obtain the displacement and stress distribution images, and give the prospect of further research.

Key Words: finite element analysis; container; ANSYS

目 录

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.1.1 集装箱简介 1

1.1.2 集装箱的分类 2

1.1.3 集装箱的发展历史 3

1.1.4 集装箱结构 4

1.1.5 集装箱结构要求 5

1.2 选题的背景 6

1.3 主要内容 7

第2章 有限元理论 9

2.1 软件简介 9

2.2 有限元法概述 12

第3章 集装箱有限元分析 14

3.1 几何模型的建立 14

3.2 网格划分 14

3.3 计算分析 16

3.3.1 侧板试验工况的有限元计算 16

3.3.2 吊顶试验工况的有限元计算 17

3.3.3 纵向刚性试验工况的有限元计算 19

3.3.4 纵向栓固试验工况的有限元计算 20

3.3.5 顶板试验工况的有限元计算 22

3.3.6 端板试验工况的有限元计算 23

第4章 结论与展望 25

4.1 结论 25

4.2 展望 25

致 谢 26

参考文献 27

第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1 集装箱简介

我国目前在世界集装箱制造产业中占有重要的地位，在某些细分领域中居于世界首位。其中每年对国际标准集装箱的处理能力已经接近600万，处理能力在集装箱转移、运输能力较强的经济体中排名前列；生产集装箱的品种能够满足国内经济、工业领域的需求，范围涵盖了干货集装箱、货物集装箱、特种集装箱、以及厢式运输车，规格种类接近1000个；全世界的集装箱产销量是392万TEU，在这个产业链中我国的集装箱产销量就高达374万TEU，以超高的比例占据着重要地位。

集装箱以及集装箱运输。集装箱可以大大简化货物、商品的运送以及装卸流程，在陆运、海运等过程中可以做到无缝衔接而无需进行箱体的更换。集装箱要具备一定的强度和刚度，而且还要相当耐用，可重复使用，无损坏，并应设置一个便于转运和装卸的配套装置，以便更好地在不同运输方式之间装卸集装箱。伴随世界市场经济的迅速发展，各国之间贸易问题日益紧密，相互之间的运输货物必然也随之增长，而集装箱作为一个容器，交通便利设备，随着贸易增加也在迅速发展。长久以来中国传统的干散货物在转移过程中缺点较为明显，例如货物装卸的不便性，运输管理效率低下，运输服务时间较长，货物在运输过程中更加容易受到损坏，影响以及运输的经济学性，并且货运的手续也十分复杂，导致社会工作学习效率研究相对来说比较低下，从而直接影响到与之相关各方的利益，而集装箱运输由于学生具有高效率、高协作、高收益、适合多式联运等特点，使得其获得经济快速健康发展，主要体现在以下几个不同方面：

运输方式的高效益。包装很简单，它可以节省大量包装成本的。采用的包装设计材料进行比较坚固，能够得到保障货物在运输过程中不受损失，并且集装箱水密性也非常良好，集装箱本身发展就是这样一种没有很好的包装。集装箱的使用可以大大简化装载货物的包装，有的甚至没有包装，实现普通货物无包装运输，从而避免过度包装造成不必要的浪费，也减少了货物在运输过程中的损失，可以大大提高运输质量。因为容器的坚实耐用，非常不错的水密性等特点，与货物被装上集装箱箱，并添加线封闭在运输过程中集装箱没有被拆除，下拉框，这样我们就可以减少在一定程度上货物受潮的情况下，遗失，毁损等，可以减少不必要的损失，所以是爱与运输链的利益相关者，另一方面，商品损坏是减少社会财富，从这个角度来看，而且还使用集装箱运输的，具有巨大的社会效益，营运管理费用能够得到有效减少，运输企业成本也能降低。随着集装箱港口起重机手柄，可以全天候工作，马不停蹄，并没有受到天气的影响。集装箱运输的这些特点能够满足所有各方的利益，因为从左舷侧，可以提高货物量和流出在规定时间内的码头，提高能力泊位，从而提高公司的经济效益;从码头短期停留的船舶公司查看事件的操作方面，这意味着你可以花帆船更多的时间，这样你就可以在单位时间内运送更多的货物，提高其经济效益，从它意味着降低运输成本的一面，有更好的效果。

运输管理方式的高效性。过往的货物运输、转移方式存在流程繁杂、对人力物力需求较高、效率较低、周转速度较慢等劣势。集装箱的出现可能会改变这种状况。具体主要体现在通过以下我们几个问题方面:首先，普通的货船装卸杂货时，每小时能够进行装卸30-40吨/小时，而如果企业采用的是集装，然后装卸效率可以提高到每小时400吨,装卸效率提高了十倍以上。其次，因为集装箱装卸已经实现了机械自动化，所以基本不需要人为干涉，进而可以使操作的人员大幅减少，极大地提高了个人生产效率。再者，集装箱装卸工作效率具有非常高，基本信息能够有效实现全天候作业，使得中国船舶港停靠港口码头时间可以获得一个极大的缩短，加快了船舶周转，大幅提升了航行率，船舶管理公司产品生产技术效率也相应的获得了不断提高，能够通过运输需要更多的货物，采用原有的船舶数量就可完成学习更多的货物运输，从而在相同的成本下增加船舶公司业务收入，这就是通常讲的高效率带来高效益。