瓦楞纸箱尺寸设计优化系统的开发

目的提高瓦楞纸箱尺寸设计过程的工作效率与准确性,缩短产品的开发周期。方法以瓦楞纸箱尺寸计算为主线,利用PHP语言和Mysql数据库设计一套从内装物排列方式优选一直到后期算出可堆码层数和堆码高度的瓦楞纸箱尺寸优化设计系统。结果通过实例演算可以看出该系统可以大大减小尺寸设计过程中的计算量与分析比较时间,大大提高工作效率。结论该系统具有一定的实用价值,但是还存在堆码强度安全系数需要经验确定,以及尚未涉及抗跌落及缓冲性能预测等问题,还有进一步提升的空间。     

平板玻璃运输包装设计及保护性能分析

目的采用瓦楞纸箱内衬聚氨酯泡沫衬垫设计平板玻璃运输包装,通过仿真分析检验设计的合理性与可行性。方法采用Creo parametric软件建立运输包装件模型,采用Ansys Workbench软件对模型进行仿真分析,完成静态堆码载荷仿真、模态仿真、随机振动仿真,并利用LS-DYNA与Ansys Workbench进行联合模拟跌落仿真。结果将瓦楞纸箱与木箱运输包装形式的仿真结果进行对比分析,得出相同静应力作用下,瓦楞纸箱包装的最大响应应力最小且分布均匀;随机振动过程中,虽然瓦楞纸箱相对于木箱形变量较大,但避免应力集中情况且满足变形限度要求;跌落过程中,瓦楞纸箱相对于木箱传递到平板玻璃的作用力较小,且避免了应力集中现象。结论综合分析结果,瓦楞纸箱加聚氨酯缓冲衬垫的运输包装形式设计合理,能够在运输过程中更好保护平板玻璃的安全,设计方案可行。     

非均布载荷下瓦楞纸箱的承载性能

目的研究非均布载荷下瓦楞纸箱变形与抗压强度的变化规律。方法对2种不同类型的纸箱进行局部抗压试验。首先对纸箱的不同箱面位置进行局部抗压试验,然后对纸箱的同一箱面位置进行变加载面积的抗压试验,最后分析试验数据。结果在确定加载面积的情况下,纸箱中心位置抗压强度最差,周边位置抗压强度最高;对于长方形纸箱面,其短边位置的抗压强度大于长边位置的抗压强度。在确定纸箱加载位置的情况下,加载面积越大,纸箱抗压强度越大;随着加载面积的增大,纸箱的抗压强度呈指数型增加。结论非均布载荷对纸箱抗压强度影响较大。当纸箱箱面中部承受非均布载荷时,纸箱垂直方向上会产生较大的变形,因此在瓦楞纸箱的转运过程中应尽量避免承受因局部或交错堆码产生的非均布载荷。     

钢化玻璃运输包装设计与有限元分析

目的以钢化玻璃为研究对象,设计安全合理的运输包装,并对其保护性能进行有限元分析。方法选择包装材料,设计运输包装各组件的结构及尺寸,利用Pro/E建立运输包装模型,利用Ansys Workbench模型进行静态堆码载荷仿真分析、模态仿真分析、随机振动仿真分析。结果通过静态堆码仿真得到等效应力最大值发生在松木托盘处,为0.506 MPa,远小于松木的屈服极限(10.47 MPa);等效应变最大值为0.0044,换算成包装件变形为2.31 mm,小于包装件允许变形量为4.2 mm;模态仿真分析得到包装件的工作频率为42.2,44.8,51.2,52.6,69.5,69.8 Hz,避开了汽车公路运输车的共振频率2 Hz和10 Hz;在随机振动仿真分析中,包装件在y方向位移为0.037 mm,远小于包装件允许变形量。结论通过仿真分析可以判定所设计的钢化玻璃运输包装方案合理,能够在运输过程中有效保护钢化玻璃的安全。     

塑料和钢塑复合包装桶高温堆码强度模拟

目的 研究在高温 40 ℃条件下塑料包装桶和钢塑复合桶的堆码强度。方法 利用 SolidWorksSimulation CAD/CAE软件建立塑料包装桶和钢塑复合桶运输性能试验模型和模拟运输试验条件, 模拟分析其在高温堆码条件下的力学行为, 得到堆码载荷作用下应力场和变形场。结果 塑料包装桶最大应力达到屈服极限的21.13%, 最大位移为4.12 mm; 钢塑复合桶最大应力达到屈服极限的11.09%, 最大位移为0.0374 mm。容量200 L的塑料包装桶及钢塑复合包装桶的堆码高度能够达到3 m, 此时包装容器的最大应力并未达到屈服强度, 包装容器仅发生弹性变形。结论 通过高温堆码强度模拟分析,能够评价塑料包装桶和钢塑复合桶的强度。     

瓦楞纸箱结构设计及其优化方法

为了有效解决瓦楞纸箱结构设计和选料问题,研究了结构设计的方法与流程,结构尺寸和选料的优化方法等.通过分析物品的排列方向、数目、纸箱体积与纸板用料面积的关系,研究了纸箱的理想尺寸比例的数学模型;通过抗压和堆码强度计算方法,研究了纸箱选料方法;在综合分析强度、美学等因素的基础上,研究了纸箱结构尺寸优化方法,同时提出了基于遗传算法的纸箱优化选料方法,建立了用料成本的经济性评价方法.     

湿度对瓦楞纸箱抗压强度的影响

将瓦楞纸板等效为正交各向异性板结构,采用实验法和有限元法对瓦楞纸箱在4种环境湿度下的抗压强度进行了研究,获得了其在各环境湿度下的载荷-变形曲线和抗压强度值。瓦楞纸箱抗压强度随相对湿度的增高呈指数规律下降,这表明环境湿度对纸箱抗压强度的影响极为显著。有限元分析结果与实验结果一致,表明采用正交各向异性板结构有限元模型可有效分析瓦楞纸箱的变形和抗压强度。     

液晶电视包装件有限元分析及优化设计

目的将有限元分析技术应用于液晶电视包装件的抗压、抗振性能分析和优化设计中。方法应用Ansys Workbench分析软件,建立液晶电视、缓冲衬垫和瓦楞纸箱的有限元模型。模拟包装件在物流运输和仓库堆码时,包装件受压时的变形受力情况,以及运输过程中的振动情况。以包装件的质量、固有频率及最大变形量为目标函数对液晶电视缓冲衬垫进行多目标优化设计。结果经过静压分析,液晶电视缓冲衬垫最大变形量为0.362 mm,包装件所受最大应力为70 339 Pa;经过模态分析,包装件的一阶固有频率为7.7471 Hz。经过优化分析,缓冲衬垫高度和顶部凹槽深度的最佳设计点分别为200.83,19.34mm,与原始设计值相比,包装件各项性能得到了显著提升。结论通过对液晶电视仿真分析和优化设计,可以对缓冲衬垫结构尺寸进行改进,降低了产品破损率同时节约材料。     

石膏金蛋动静态力学性能研究及运输包装件设计

为研究石膏金蛋的动静态力学性能,优化运输包装结构,减少石膏金蛋在运输过程中破损的风险,通过压缩实验和跌落实验分析石膏金蛋的力学性能,选择合适的材料作为缓冲包装。以瓦楞纸箱作为外包装,设计纸箱尺寸,计算抗压强度。通过对瓦楞纸箱堆码强度进行校核计算,可知纸箱抗压强度远大于堆码载荷,设计安全。由此可以得出结论 :跌落高度和缓冲材料的厚度均对石膏金蛋的破损有明显的影响。采用瓦楞纸板隔条结构和聚乙烯泡沫材料(expandable polyethylene, EPE)作为内部包装、AB型瓦楞纸板作外包装的石膏金蛋整体运输包装设计具有可行性。研究结果对石膏金蛋包装规格标准化出厂以及产品装卸、运输、仓储的机械化、自动化有重要指导意义。     

牙膏纸箱堆码时间的统计处理

为了研究在不同工况下牙膏纸箱的堆码层数和堆码时间的关系,指导牙膏纸箱的储运,通过对样本的堆码试验,利用统计分析方法对其堆码中产生整体蠕变的时间数据进行处理,然后在一定置信度下进行参数和区间估计,从而得出牙膏纸箱堆码时产生蠕变的大小和堆码时间的关系,确保牙膏纸箱堆码整体蠕变时间确定的可靠性.     

基于真空吸盘提升技术实现瓦楞纸箱自动码垛

目的研究在自动线包装末端如何将包装件快速、准确地放置在预定位置。方法采用真空吸盘提升码垛技术,建立提升运行系统,完成包装箱抓取、搬运、平移、升降等动载运作。建立透气度、真空度、时间模型,确定运行系统各参数关系值。结果当已知真空泵抽速即所能达到的最大真空度,可确定纸箱的最大透气度,反之,当已知纸箱透气度,可确定所需的最小真空度。结论采用真空吸盘提升技术,防透气涂布瓦楞纸箱可广泛应用于自动包装线末端的自动码垛。     

角柱型瓦楞纸套箱抗压强度的研究

目的为了提高瓦楞纸箱的抗压强度,采用角柱型瓦楞纸套箱结构是一个新方向。方法通过研究内围框4个角柱的三角边长、挡板位置、高度等对纸箱抗压强度的影响,并使之与相同尺寸、材质的0201型普通瓦楞纸箱对比。结果角柱型瓦楞纸套箱的抗压强度可以提高2倍左右,其中长方形套箱抗压强度的提高幅度要优于正方形套箱,而内围框挡板位置、角柱的折叠角度等对抗压强度的影响不大。结论角柱型瓦楞纸套箱属于重载荷纸箱,可以广泛应用于重型包装。     

用于文物包装的无酸瓦楞纸盒性能测试

目的该研究依据国标规定的包装件试验方法及理论,对用于文物包装的无酸瓦楞纸盒进行各项性能测试,并确定最优方案。方法参考运输包装件基本试验标准,通过抗压、堆码、跌落和振动试验,对比分析5组试样的各项性能。结果抗压试验时,5组试样载荷-变形曲线形态基本相似,B楞折叠纸盒的抗压性能优于E楞折叠纸盒,天地盖式折叠纸盒的抗压性能优于摇盖式折叠纸盒,粘贴纸盒的抗压性能优于折叠纸盒;堆码和跌落试验时,确定了堆码高度为500 mm,堆码层数为9层;正弦变频振动试验时,确定了每组试样的共振频率。结论在博物馆存储、运输工作中,建议选用E楞天地盖式折叠纸盒作为古代钱币的最终包装方案。     

基于人工鱼群和模拟退火算法的电商快递纸箱规格优化

目的 对快递纸箱规格优化进行研究,在满足商品对纸箱需求和不增加纸箱规格种类的前提下,达到尽可能减少包装材料使用量的目标.方法 根据商品对快递纸箱的实际需求,以瓦楞纸使用总量最小化为目标函数,以商品和纸箱规格的匹配关系为约束条件建立优化模型.使用人工鱼群与模拟退火算法融合的求解算法对模型求解.结果 在仿真实验中,使用文中提出的建模求解方法得到的纸箱规格优化方案较中国邮政现行纸箱规格体系瓦楞纸使用量节省了23％,而采用k-means聚类分析得到的纸箱规格优化设计方案中瓦楞纸使用量仅节省了11％.结论 该方法可以满足商品批量小、种类多、尺寸各异、动态更新的电商环境下快递纸箱规格优化的需求,有助于改善快递行业包装过度使用的现状.     

Predicting creep lifetime performance in edgewise compression of containerboards and for stacked corrugated board boxes

Predicting how long time a corrugated board box can be stored with a constant load stacked on top of it without failing is an everyday challenge for a box designer. This is a basic step in corrugated board box material design which is usually resolved by utilizing so-called stacking factors. A stacking factor is the ratio between the compression strength of the box and the stacking load. Higher stacking factors are used to accommodate for longer storing times or high relative humidity conditions. Utilizing stacking factors in the way commonly done today can be a good first approximation. However, this method often neglects or overcompensates for the inherent non-normal distribution statistical behaviour associated with corrugated board box lifetimes. A higher precision in predicting box lifetimes enables material optimization and, thus, a more efficient use of resources. This work presents a convenient way of predicting lifetimes of both containerboards and corrugated board boxes. The approach additionally introduces the concept of reliability into lifetime prediction. The prediction is made directly from material or structural parameters and the applied load. This is accomplished by relating two different parameter sets for the Weibull distribution. It is shown that lifetime is indeed dependent not only on a stacking factor but also on durability and the variations associated with the material or box.     

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。     

瓦楞纸箱局部增强技术的研究

以 02 型瓦楞纸箱为研究对象,根据纸箱承载重量设计原理及预定强度要求,对瓦楞纸箱箱体进行局部复合,增强纸箱在流通、堆码、储藏等环节的物理性能,以实现减量化生产。 实验和生产案例表明,在选择合适复合材料和工艺的前提下,采用瓦楞纸箱局部增强技术生产相同抗压强度的纸箱,生产成本比常规工艺低13% 。 对瓦楞纸箱减量化设计具有一定的指导意义。     

高性价比的瓦楞纸箱配纸方法

引入性价比的概念,建立了瓦楞纸箱配纸性价比数学模型,并通过Matlab编程实现对模型的求解。该模型以瓦楞纸箱性价比V的大小评价配纸方案的优劣。配纸模型的约束条件为:瓦楞纸箱的抗压强度应不小于纸箱的堆码强度,且箱板纸与瓦楞芯纸的定量比应控制在2:1之内。应用实例验证:该模型能成功找到性价比V最大时的配纸方案,具有有效性和可行性。     

瓦楞纸箱生产碳足迹的计算方法与实例分析

针对瓦楞纸箱企业生产中的碳排放量大、对环境影响严重的情况,提出了瓦楞纸箱生产碳足迹的计算方法,计算了3种瓦楞纸箱生产的碳排放量,并对其碳足迹主要影响因素进行了初步分析,同时提出了几点节能建议。为瓦楞纸箱企业节能减排及制定碳排放标准提供参考依据。