铁路20 ft玻璃平台式集装箱设计及其有限元分析

目的针对铁路运输玻璃的过程,存在包装成本高、效率低、破损率高等问题,设计一种安全稳定、结构简单、可重复循环使用、可拆解的铁路20 ft(1 ft=0.3028 m)玻璃平台式集装箱。方法制定算例装载加固方案,使用SolidWorks软件对玻璃平台式集装箱进行实体建模和有限元分析,按照集装箱强度和变形量的技术要求,进行可承载的载荷极限计算。最后,将平台式集装箱裸包装玻璃分别与木箱包装形式、公路运输方式进行包装成本、运输成本比较。结果分析得出,玻璃垂向载荷应力最薄弱环节为275.0 MPa;吊起时,最薄弱环节应力为254.3 MPa,纵向载荷应力最薄弱环节为288.5 MPa;各方向应力均小于Q345低合金钢的许用应力(345 MPa)。垂向载荷位移最薄弱环节变形量为5.358 mm;吊起时,最薄弱环节变形量为5.876 mm,纵向力位移变形量为5.156 mm,各方向位移变形量均合理。从经济角度分析,平台式集装箱裸包装玻璃运输成本最小、包装成本最低。结论文中设计的铁路20 ft玻璃平台式集装箱市场前景可观,可极大地提高玻璃运输效率,降低物流成本。     

略论我国平板玻璃集装现状和发展趋势

平板玻璃是建材产品中的重要工业产品,是一种批量大,比重高、易碎、流向面广的产品。1987年全国玻璃产量发展到5500万重箱,年流通量约275万吨。平板玻璃产品历来使用花格木箱包装,包装费用高,消耗木材量大,若全部使用木箱包装,每年国家要消耗木材46万余立方米。其包装成本占玻璃成本的15～18％而且流通过程中玻璃破损严重,全国年损失玻璃高达275万重箱,木箱包装运输中车辆净载率仅达70～85％,浪费运力惊人。随着玻璃产品逐年增长,浮法玻璃生产新工艺相继使用,落后的木箱包装已不适应生产技术发展的需要,改革木箱,研究新材料,采用新的包装型式,势在必行。     

组合折叠式平板玻璃集装箱

我国平板玻璃长期以来使用落后的疏格木箱包装,包装物回收困难浪费了大量的木材和辅助材料,车辆有效装载率低。在流通过程中玻璃破损多,破损责任不易分清,造成产、供、需方面的矛盾。因此,实现平板玻璃包装运输集装化,是提高经济效益和包装、运输现代化的重要措施。我厂参照国际     

改革纸箱包装势在必行

纸箱在整个包装中占有很大的比重。通过对铁路、航运、公路等运输环节的包装质量检查,发现大量的包装纸箱尚不能适应保护商品的要求,纸箱的箱型结构和印刷也存在不少问题。主要表现在破损率高,使商品损坏很大,带来严重经济损失。     

塑壳式低压断路器纸质运输包装设计

目的改善目前国内低压电器在运输过程中破损率较高,且运输包装保护性较差的现状。方法首先选择合适的包装材料对产品进行缓冲包装结构设计,使用Iron CAD对产品进行建模,随后导入PreSys进行缓冲包装结构前处理。生成K文件使用LS-DYNA进行求解,并利用LS-PosProt进行后处理,最后借助Matlab中曲线拟合工具箱进行曲线拟合。结果该缓冲包装结构能够在塑壳式低压断路器跌落过程中吸收冲击,保证产品不受损坏。结论低压断路器运输包装设计绿色环保且保护性能良好。     

鸡蛋安全快递包装结构设计

目的设计一种适用于小批量多批次运输的鸡蛋快递安全缓冲包装。方法通过经典的缓冲包装六步法,设计拉伸形式的缓冲结构,计算了缓冲垫的面积与厚度,对包装件进行了强度校核,并根据ISTA3A标准对包装件进行了跌落与随机振动试验,以验证包装件的缓冲效果。结果对5箱鸡蛋进行了不同面跌落、楞跌落和角跌落的3组重复测试,结果表明其破损率远远低于目前市场上的鸡蛋缓冲包装的破损率(10%),具有良好的保护效果;随机振动试验显示,缓冲包装中鸡蛋无一破损。结论该结构具有良好的缓冲性能,能保证鸡蛋在快递运输环境下得到有效保护,具有较好的应用前景。     

基于SolidWorks和Ansys的20 ft集装箱石材运输架设计

目的 为解决石材在长距离运输过程中,存在不易加固、破损率高、运输成本昂贵等问题,设计一款安全、轻便、可循环使用、可拆解、便于回送的20 ft(1 ft=0.3048 m)集装箱石材运输架.方法 首先按照《铁路货物装载加固规则》要求,计算作用在石材上的各种力,确定装载加固方案,再根据《钢结构设计规范》及20 ft通用集装箱内部结构确定石材运输架的材料与规格,然后采用SolidWorks对运输架进行三维建模,利用Ansys对模型进行有限元分析.结果 分析得出,石材运输架最薄弱部分应力分别为155.36,99.56,99.48,70.87,343.75 MPa,位移变形量分别为0.54,1.95,0.60,0.01,0.10 mm,均符合规定.结论 20 ft集装箱石材运输架运输效率高,可实现"门到门"运输,应用前景良好,对当下石材运输发展有较大影响.     

三次非线性包装系统关键部件破损曲面研究

通过建立并分析二自由度的包装系统数学模型,提出了三次非线性包装系统关键部件在运输过程中破损边界曲面的评价方法。通过数学分析方法对三次非线性包装系统动力学方程进行求解,得到了破损边界曲线和破损边界曲面。运用数值分析分别讨论了破损边界受频率比、脉冲激励幅值和阻尼的影响规律。为运输包装的材料选择和结构设计提供了依据。     

电池片的运输包装设计及其数值模拟

针对电池片破损率高的问题,设计了电池片的运输包装方案。在此基础上对其运输包装件构建了有限元模型(包括施加载荷及约束)和有限元静力学分析及模态分析,得到了位移变形图、应力应变云图及前6阶模态。计算结果对产品的保护性包装设计有重要意义。     

冷链食品运输包装用低温瓦楞纸箱研究

针对冷链食品运输包装对低温瓦楞纸箱的特殊需求,深入广州、深圳多家纸箱使用企业和生产企业进行了走访调查和试样采集,在深入分析普通瓦楞纸箱性能指标的基础上,采取低温条件下处理试样并对试样技术指标进行检测的方法,对低温包装瓦楞纸箱的各项性能指标进行了实验论证,提出了适合冷链食品运输包装用低温瓦楞纸箱的各项性能指标标准和检测方法,解决了冷链食品运输包装中常出现的塌箱、破损等问题。     

瓦楞纸箱尺寸的优化设计

以产品为类直方体、外包装容器为瓦楞纸箱的托盘包装系统为研究对象,提出了能同时降低包装用料成本和仓储成本的瓦楞纸箱尺寸优化设计方法。介绍了优化设计方案,分别建立了瓦楞纸箱省料模型和托盘装载优化模型,从瓦楞纸箱设计、托盘装载、仓储空间各个环节进行优化,以提高托盘表面利用率和仓储空间利用率,降低包装成本,并给出了纸箱尺寸优化流程。     

弹药斜装条件下包装箱参数优化设计研究

目的 为了优化弹药包装尺寸设计,提高超长弹药包装装载和运输的效率。方法 以铁路运输过程中超长弹药包装的斜装运输为研究对象,分析弹药包装箱和车厢几何尺寸之间的数学关系,以构建斜装运输时车厢允许的弹药包装的最大长度、最小长度、最大宽度随斜装角变化的数学模型。基于该模型,可以对包装箱参数进行优化,以实现铁路车厢最大装载量。并以某型车厢为例,利用MATLAB对该数学模型进行分析计算。结果 得到了给定车厢尺寸条件下,弹药包装相关参数随斜装角的变化规律。结论 利用建立的数学模型可确定适合铁路车厢斜装的弹药包装的尺寸系列,为弹药包装的优化设计和高效装载运输提供了理论依据。     

可拆装箱式托盘在装备储运中的应用研究

在分析托盘应用现状的基础上,重点研究了在托盘基础上发展起来的箱式托盘的结构形式和应用特点。其可拆装的结构和木质板体对装备的长期储存具有很好的适用性特点,为部队装备的集合包装、储存和运输创造了有利条件。     

A simplified life cycle assessment of re‐usable and single‐use bulk transit packaging

A streamlined (simplified) life cycle assessment of a conventional wooden pallet and an all‐weather, washable, re‐usable and fully recyclable plastic bulk transit packaging system used to transport empty yoghurt pottles, has been conducted using surrogate/proxy data from the Environmental Priorities Strategy (EPS) 2000 Default Method. This paper accounts for the life cycle inventory for each material used in the two transit packaging systems and their associated fabrication processes. The life cycle assessment was simplified by ignoring common factors such as the common nylon strap of both packaging systems, the common in‐house transportation, and the manufacture and maintenance of capital equipment. The system boundaries and assumptions made are also discussed. The functional unit adopted was the Environmental Load Units (ELU) of the EPS 2000 Default Method. The grand overall ELU for the wooden pallet and plastic packaging system are computed by considering the weight of the material, the volume of inventory and the distance travelled. The ELU of the wooden pallet was 18.455, while that for the plastic packaging was 4.574 at a 96.5% level of certainty. In the case of the wooden pallet, truck transport, the corrugated cardboard boxes and the LDPE liner and shrinkwrap impacted the environment most, while for the plastic packaging system truck transport and the LDPE liner were significant. The plastic packaging has a lower environmental impact than the wooden pallet for various reasons. It is lighter in weight, has more re‐usable parts and can transport more yoghurt pottles per trip. It has a long service life and is virtually fully recyclable. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

面向物流的包装设计-宜家案例分析

目的以宜家为案例分析,提出面向物流的包装设计流程与方法。方法以宜家包装系统为研究对象,介绍宜家针对物流的包装创新,包括纸托盘、单元包装及模块、易售包装(READY-TO-SELL)、加载架(Loading Ledge),并举例介绍借助Tops Pro的面对物流包装设计的过程。结果在文中的案例中,采用针对物流的包装设计流程,KEX饼干包装总方案为托盘叠托盘易售包装,半托BL单元包装,长、宽、高为60,80,100 cm;二次包装纸托盘内放置15个一次包装,运输托盘共放置7层二次包装,每层为2×2排列;1个半托单元包装共容纳420个一次包装;纸盒尺寸长、宽、高为129.5,56.3,137.3 mm,二次包装托盘尺寸(长、宽、高)为390.5,284.1,139.7 mm。运输托盘面积率和体积率为92.5%和90.4%。结论针对物流的包装设计,使用定制尺寸的纸托盘与加载架,单元包装及模块,合理设计易售包装,可最大化托盘表面装载率和集装箱体积装载率,最小化包装材料使用量,最小化包装、运输与物流成本,最终使企业和消费者受益。     

真空平板玻璃托盘集装包装系统设计与跌落测试验证

目的 对真空平板玻璃进行托盘集装包装系统设计,并进行跌落仿真测试,验证包装方案的可靠性。方法 提出运输包装设计五步法。第1步产品及流通环境调研,得到相关信息;第2步包装方案设计及建模,选用瓦楞纸板、胶合板、EVA泡沫和捆扎带等包装材料,利用SolidWorks软件进行三维建模,建立各跌落工况下的几何模型;第3步有限元模型建立,对各包材选用合适的材料模型,并利用试验测得相关性能参数,在所建几何模型的基础上进行接触设置、网格划分和载荷设置;第4步有限元模型可靠性验证,对模型进行实际试验和相应仿真测试,两者结果对比分析;第5步多工况下仿真测试,涉及跌落、冲击、振动等。结果 展示最具代表性的角、面和棱跌落仿真测试与相应试验结果,最大误差小于10%,验证了有限元模型的可靠性。进一步展示了跌落下各块玻璃的响应加速度,其中峰值加速度远小于真空平板玻璃脆值所允许的加速度,满足防护要求。结论 基于上述运输包装设计五步法,所提出的包装方案满足跌落防护要求,也证实了基于该五步法进行包装防护设计的可行性。     

Numerical modelling of the temperature increase in frozen food packaged in pallets in the distribution chainModélisation numérique de l'augmentation de température des produits alimentaires congelés palettisés dans la chaîne de distribution

Frozen food can undergo temperature rise essentially during handling processes which are the weakest links of the cold chain: delivery, loading or unloading operations and temporary storage where pallets are generally handled in an ambience above 0°C. In this study, the temperature rise in a pallet is investigated numerically and experimentally. A three-dimensional finite-volume heat transfer model is developed using Phoenics Computational Fluid Dynamics (CFD) software. Food temperature within the pallet is predicted as a function of time of exposure, ambient conditions, product initial temperature, palletization and thermal characteristics of products and packaging. The experiments are carried out with packaged frozen fish pallets placed on a closed or open dock. The temperatures are recorded, at different levels in pallets over 25- to 85-min periods. The model shows good agreement with experimental results.     

基于SolidWorks和ANSYS的铁路卷状货物横向限位钢制座架设计

目的 针对卷状货物在铁路运输中常发生横向位移，危及行车安全等问题，设计一款安全可靠、适用车型广、结构强度高、循环使用、叠装回送、适合多种规格货物并带可伸缩横向限位装置的卷状货物运输钢制座架。方法 首先依据《铁路货物装载加固规则》，计算发生在卷状货物的各种力，制定装载加固方案;再依据《钢结构设计规范》及敞车、平集两用车内部结构，确定钢制座架材料与规格;然后通过SolidWorks对钢制座架进行三维建模，利用ANSYS对模型进行有限元分析。结果 分析得出，钢制座架受垂向力、纵向力，最薄弱部分应力分别为172.1、244.39 MPa，位移形变量分别为0.23、0.19 mm，均符合规定;横向限位装置在最不利载荷作用下，齿块剪应力为7.11 MPa，横向档杆最大等效应力28.66 MPa，最大变形量0.03 mm，均符合规定。结论 铁路卷状货物横向限位钢制座架安全可靠，能有效防止卷状货物横向位移，降低装载加固成本，对当下卷状货物运输发展有较大作用。     

包装托盘运输机械系统的模糊PID控制

目的利用模糊PID机械控制技术控制单自由度的包装托盘运输装置,提高工厂托盘运输的高效性与准确性。方法根据模糊PID控制原理的高精确性,合理规划以齿轮齿条为主要机械传动方式的托盘运输系统,并与相关传统的控制系统进行对比分析。通过隶属度的不同输入值合理规划其搬运系统的运动路径,最后通过建立有效的测试点进行分析,构建了模型的评价机制。结果通过理论模型和仿真演示,验证了该控制装置系统的高精度性,经仿真其精度误差范围为?1.8～2mm。结论通过使用模糊PID控制方案,有效地实现了高精度托盘机械搬运系统的整体控制,为相关机械设备的良好运行与算法优化提供了实践方案。     

大型精密仪器运输包装箱设计及试验

目的为了在控制包装箱整体重量的同时,提高包装箱的气密性及承压能力,对大型精密仪器运输包装箱的结构进行设计及优化。方法针对精密仪器运输过程中"气体保护及密封性"的需求,设计钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构,并利用有限元仿真对设计方案进行分析评估,最后进行箱体的承压试验与气密性试验。结果箱体在极端工况下的最大变形量为4.82 mm,在建立的箱内温度和大气压补偿模型基础上,包装箱泄露率仅为520.5 Pa/48 h。结论采用钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构,满足了大型精密仪器运输的承压及密封性要求,为大型密闭箱体设计及试验提供了参考。