倾翻力矩作用下铁水罐车结构优化设计

摘要

铁水罐车在钢铁冶金运输环节中承担着高温液态金属的连续转运任务，其结构稳定性直接影响设备运行安全与钢水输送效率。倾翻力矩作为极端工况下的主导荷载形式，对罐车整体结构强度、应力分布与抗失稳能力具有决定性影响。文章采用有限元仿真与多目标优化相结合的方法，系统研究罐车在倾翻力矩作用下的结构响应机制，并基于响应面法与遗传算法开展结构参数优化设计。构建多工况仿真环境，分析罐体厚度、加强筋参数及底架尺寸等关键变量对最大等效应力、倾翻承载能力及结构质量的影响规律。通过对比传统结构与优化方案的仿真结果，验证优化设计在提升安全储备系数、降低结构重量与分散应力集中方面的显著效果。