副標(biāo)題#e#    1引言
   
    方艙作為地面移動掩體，在軍事方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。方艙技術(shù)的發(fā)展促使方艙艙體朝著強度更好、質(zhì)量更輕和有效負(fù)荷更大的方向前進(jìn)，方艙的結(jié)構(gòu)、工藝和材料在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的5m方艙，重量約為1100kg,4m方艙質(zhì)量約為800kg左右。普通方艙的角件位于方艙的8個角點，是起連接角柱、骨架和板件作用的構(gòu)件，也是裝卸和運輸方艙時的系固點，國內(nèi)生產(chǎn)廠家的方艙角件質(zhì)量范圍約在7~16kg之向，一般采用鑄鋼制造。普通方艙每臺需使用8個角件，這樣計算下來，僅角件的質(zhì)量就要占到方艙質(zhì)量的約10%，故對于輕型越野方艙車來講，減輕角件質(zhì)量能有效提高方艙的載重能力。方艙角件在方艙結(jié)構(gòu)中屬于重要件，有嚴(yán)格的試驗技術(shù)要求，故對方艙角件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而確定更好的結(jié)構(gòu)形式具有很重要的意義。
   
    角件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使用傳統(tǒng)的計算方法不夠精確，且工作量很大。本文使用SolidWorks軟件對方艙角件建模并使用附屬的COSMOSXpress分析程序?qū)羌M(jìn)行受力分析。
   
    2工況分析
   
    方艙角件按工作狀態(tài)不同可分為以下工況:
   
    a)公路運輸時與方艙旋鎖裝置相配合，對方艙起限位作用;
   
    b)鐵路或公路運輸時使用系吊組件使角件與運輸平臺拉緊起系固限位作用;
   
    c)空運時使用系吊組件進(jìn)行吊裝;
   
    d)方艙使用升降機構(gòu)支撐。
   
    工況a)和工況b)對方艙角件的要求為限位，本身對方艙重量不承載，僅受運輸中的沖擊力作用;工況d)僅受靜載荷作用，工況c)則對方艙角件的要求更為嚴(yán)酷，不僅要求限位和承載，還要求能承受更大沖擊的要求。根據(jù)GJB2093-94 《軍用方艙通用實驗方法》方法205的要求，試驗時方艙角件采用逐級加載，被測試角件任一垂直方向上的加載值均為2.25 G(代號G為方艙的最大總質(zhì)量)。對于無直升機吊運要求的方艙，其加載值為1.30G。
   
    軍用方艙車在指揮、通信、醫(yī)療、維修、發(fā)射控制等方面有廣泛的應(yīng)用。對角件的抗拉強度要求略有不同，為適應(yīng)戰(zhàn)時惡劣環(huán)境惡劣的應(yīng)變能力，對方艙車一般都有直升機吊運要求，故本文只需分析角件在工況c)下的承載能力，滿足直升機吊運要求的角件也適合于無直升機吊運的要求。
   
    目前，通用的軍用越野車輛的越野載質(zhì)量為3.5t和5t兩種，故方艙(含艙體)最大總質(zhì)量一般不超過5t。為增加安全系數(shù)，本文受力分析中假定方艙的最大總重量為6t，則方艙角件在有直升機吊運要求時，其加載值為2.25*6000*9.8=132300N，為方便計算，取為135kN。
   
    根據(jù)GJB2410-95《軍用方艙角件規(guī)范》，方艙角件共有兩種類型,A類采用鋁合金材料，B類采用鋼合金材料，A類是用于鹽霧條件惡劣的地區(qū)，主要使用的是B類角件，本文只對B類角件進(jìn)行分析。B類角件的最大外形尺寸相同，每類角件共四種類型，兩兩對稱，頂右角件和底右角件的區(qū)別僅是開孔的形狀略有變化，開孔尺寸越大對角件的影響程度越惡劣，故在下文分析中是取開口大些的鋼合金頂右角件為研究對象。
   
    3建模及分析
   
    3.1模型結(jié)構(gòu)
   
    如圖1所示，角件的結(jié)構(gòu)由內(nèi)襯、裙邊和基體三部分組成，角件外形尺寸國軍標(biāo)中并未嚴(yán)格限定，僅對開孔的形位尺寸作了規(guī)定。角件各部位厚度的不同影響著角件質(zhì)量，在這三個部分中，基體部分是主要受力要素，其厚度應(yīng)適當(dāng)，其余部分起連接和密封作用，其厚度只需要滿足連接強度即可。

    假設(shè)模型的內(nèi)襯厚度設(shè)計為8mm，裙邊厚度設(shè)計為8mm，基體厚度設(shè)計為15mm,按照圖示的外形尺寸建模，材料選擇為ZG270-450。
   
    3. 2角件危險面分析
   
    角件的3個受力面施加的試驗載荷一致，通過安全系數(shù)的不同可以判斷出哪一個受力面最為危險。角件建模后使用COSMOSXpress元件分析，沿垂直與各面的方向向外施加135kN的靜拉力，其計算結(jié)果如表1所示。