方艙作為地面移動掩體，在軍事方面得到越來越廣泛的應用。方艙技術的發展促使方艙艙體朝著強度更好、質量更輕和有效負荷更大的方向前進，方艙的結構、工藝和材料在不斷的改進和發展。目前，國內生產的5m方艙，重量約為1100kg,4m方艙質量約為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件，也是裝卸和運輸方艙時的系固點，國內生產廠家的方艙角件質量范圍約在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，僅角件的質量就要占到方艙質量的約10%，故對于輕型越野方艙車來講，減輕角件質量能有效提高方艙的載重能力。方艙角件在方艙結構中屬于重要件，有嚴格的試驗技術要求，故對方艙角件進行優化設計，從而確定更好的結構形式具有很重要的意義。

    對于方艙角件按工作狀態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行吊裝;

    d)方艙使用升降機構支撐。

    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***總質量)。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、醫療、維修、發射控制等方面有廣泛的應用。對角件的抗拉強度要求略有不同，為適應戰時惡劣環境惡劣的應變能力，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量為3.5t和5t兩種，故方艙(含艙體)***總質量一般不超過5t。為增加安全系數，本文受力分析中假定方艙的***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GJB2410-95《軍用方艙角件規范》，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，主要使用的是B類角件，本文只對B類角件進行分析。B類角件的***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。

   角件的結構由內襯、裙邊和基體三部分組成，角件外形尺寸國軍標中并未嚴格限定，僅對開孔的形位尺寸作了規定。角件各部位厚度的不同影響著角件質量，在這三個部分中，基體部分是主要受力要素，其厚度應適當，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。 假設模型的內襯厚度設計為8mm，裙邊厚度設計為8mm，基體厚度設計為15mm,按照圖示的外形尺寸建模，材料選擇為鑄鋼；

    從結果中可以看出，角件中的危險面在右側，由于角件的三個方向上的開孔形狀以及位置尺寸均是國軍標規定的標準尺寸，對于相同厚度的三個面來說在承載相同的情況下，右側最為危險。從受力面和受力形式分析，頂面和后面的開口邊緣距離棱角近，故在相同載荷的情形下，受到的載荷力矩小，右面則較大，故更為危險，這同上述使用軟件分析的結果是一致的。

    在實際吊裝或支撐過程中的受力面趨向于孔形狀的中間位置，而建模施加的載荷是平均分布的，與實際情況有所出人，故需要在角件右側內重新建模構建一個75*90二的區域用于施加載荷，見圖2。

 修正后的安全系數見表2，可以看出修正后安全系數呈線性變化，符合實際情況。方艙角件在安裝升降機構的過程中角件內需預留一定的安裝面，模型6和模型7則將圓角擴大到了開口部位，故也不合適。綜合以上情況，模型5即，圓角半徑設計為20mm時，各方面的狀況較為理想。

由上表可以看出，基體厚度每增加1mm，質量約增加0.35kg，安全系數在13~14mm區間變化***，故取主體厚度在13~14mm間較為合適。

   從上述分析可知，采用材料鑄鋼角件的質量在滿足***圓角和主體厚度的情況下，質量為11.78kg，若提高材料的性能等級則能有效的減重，下述分析采用材料ZG340-640的鑄鋼，同時，減少基體、裙邊和內襯的厚度來減輕角件的質量。

   角件的制造方式可以是砂型鑄造和精密鑄造，也可以采用焊接的方式。砂型鑄造的最小壁厚為8mm，故對于角件質量無太高要求的方艙來說，在考慮成本因數的基礎上應該選用砂型鑄造，基體厚為14mm，裙邊厚為8mm，內襯厚8mm，過渡圓角R20mm即可滿足要求，這樣角件總質量約為12kg。若采用精密鑄造，可按照3. 5條的分析條件設計，總質量約為9kg，但制造成本會相應的增加。