箱式装备极温负载试验与研究

目的研究后勤物资储运箱式装备,验证其组合材料构成整体后在极温负载约束下的稳定性与可靠性,降低生产制造成本。方法按照GJB 4361—2002中1C方舱要求,以Q235B型材设计箱体架构,Q355E整幅面波纹型围护形成整箱结构,通过计算推演,采用ANSYS仿真模拟,基于GJB 5727—2006进行整箱极温环境负载贮存试验,综合研究大尺寸箱式装备在特殊条件约束下的实际工作性能。结果该箱在常温和–20、–45℃等3类约束下模拟仿真的变形量符合使用要求,该箱在–45℃、局部5 t负载时,工作稳定,且无结构性失效。结论仿真模拟和试验相互佐证,在Q235系列材料突破理论冷脆转变温度产生塑性变形时,箱体动态分散应力、整体材料组合运用与闭环结构形成的协同效应可形成形位补偿,局部互为增强效果。最终研制出成本可控,且适应–45℃环境下重载贮存的后勤物资储运箱式装备,为未来模块化箱式装备成本控制、工艺设计、整箱试验及工业化研究提供了强有力支撑。

铝合金泡沫气凝胶多夹层大板方舱的研究

为研究多夹层大板生物隔离舱,以解决目前方舱围护大板、集成预制存在的诸多问题,同时探究其传热性能,基于结构断桥、大板复合、模块预设,研究了一种高强度且满足国军标的方舱用铝合金泡沫气凝胶大板,舱体按40GP标准集装箱规格设计,计算出围护体系传热系数。通过Fluent仿真模拟,对标设定外部环境温度极值范围为-45~55℃,采用自然对流换热和体积力的瞬态求解方式,分别观测舱内最高和最低温度变化趋势。在-45和55℃条件下,最高、最低温分别约为9000和7200 s后逐渐趋向一致,10800 s观测点均达至热稳定状态。该方舱隔热效果明显,实现了集舱体保温隔热、功能预制集成为一体的超长生物隔离舱设计,针对特殊医疗装备领域方舱的深化研究具有指导意义。