折叠式托盘箱货架弯曲的有限元分析及试验验证

目的市场上的托盘箱普遍根据经验设计,其设计周期长,成本高。拟研究利用有限元模拟托盘箱性能的可行性。方法先利用三维软件Solidwokrs完成托盘箱的建模,再导入有限元分析软件Workbench模拟其货架弯曲性能,根据模拟结果修改模型,直至满足要求后进行打样制造,然后进行实际托盘箱样品的实验。结果托盘箱货架弯曲的实验结果和模拟结果总体上吻合度较高,托盘上5个试验位置挠度的相对误差随着载荷的增大而逐渐减小,并趋于稳定。结论使用有限元软件Workbench来进行托盘箱结构的设计和性能模拟分析是可行且有效的。     

铝合金托盘有限元分析及优化设计

目的通过对不同托盘结构进行分析,选出满足托盘承载性能要求的轻量化的铝合金托盘结构。方法利用Solid Works软件对不同类型托盘进行三维建模,并用Ansys Workbench对其进行静力分析,对比不同类型托盘应力、变形及安全系数,选出结构最优的铝合金托盘,并对其尺寸进行优化。结果方案C的托盘质量、纵梁应力、纵梁变形和纵梁安全系数分别为19.68 kg,247.39 MPa,3.41 mm和1.13,优于其他类型托盘,对其铺板厚度及纵梁相关尺寸进行优化后,其质量减少22%,纵梁安全系数提高20.4%。结论铺板厚度为1 mm,垫块厚度为1.5 mm,以及其他相关尺寸分别为5,5,30 mm的方案C铝合金托盘为载荷一定条件下的最优结构。     

OSB板托盘的叉举试验及有限元分析

目的验证OSB板材能否用于托盘的制作,以及OSB板托盘在叉举过程中的应力应变情况。方法通过Solid Edge建立使用钢钉模型进行连接的OSB板托盘模型,并使用软件内的NX Nastran仿真模块对托盘模型进行有限元分析,得出托盘叉举工况下的应力应变分布图,同时对OSB板托盘进行叉举试验。结果通过对OSB板托盘进行有限元仿真分析和实际实验,得出在6.5 k N载荷下,仿真分析的最大变形量为16.75 mm,实际实验的最大变形量为18.2 mm,两者数值近似,验证了有限元分析的有效性。结论确认了OSB板托盘的实用性,以及在托盘设计阶段使用有限元法对托盘性能进行分析验证与优化的可行性。     

木质平托盘抗冲击性能有限元分析及试验研究

目的 以木质平托盘为对象,通过有限元仿真和试验分析影响木质平托盘抗冲击性能的主要因素。方法 用SolidWorks建立木质平托盘的3D模型,利用Abaqus有限元软件,以GB/T 4996—2014为依据进行角跌落试验仿真,分析木质平托盘上木质构件以及托盘钉上产生的应力和位移。为了进行对比,在实验室进行木质平托盘产品的角跌落试验,观察木质平托盘的破坏形式,并测量其对角线长度。结果 有限元仿真与实验室实物试验结果相吻合,验证了有限元仿真分析的正确性和有效性。有限元仿真分析发现钉孔处木质构件和托盘钉产生应力集中并逐渐发生塑性变形,且应力和变形数值随跌落次数的增加而增大,仿真和试验均表明跌落侧纵梁向内侧凹陷且变形最为明显,木质平托盘对角线变化量受跌落次数逐渐变大。结论 木质平托盘抗冲击性能随跌落次数的增加而下降。木质平托盘中木质构件、托盘钉的性能,以及托盘钉紧固件与木质构件的连接强度是决定木质平托盘抗冲击性能的关键因素。     

基于ANSYS的托盘弯曲承载特性分析及试验验证

以非标准托盘为研究对象,通过建立托盘的有限元模型,对其施加特定载荷,模拟了其在静态承载弯曲试验时的受力情况,在ANSYS环境下进行有限元模拟分析,分别计算出了托盘长度方向和宽度方向的挠度值。借助托盘通用试验方法,验证了采用ANSYS对托盘弯曲性能进行理论分析的技术可行性,结果表明此方法具有较高的应用价值。     

非标准托盘尺寸的优化设计

针对某行业产品包装中标准托盘包装的利用率低的情况，提出非标准托盘的尺寸设计问题，并运用SQL数据库的运算功能实现了非标准托盘尺寸的优化设计。     

托盘装载优化设计系统的开发

目的 开发一款托盘装载优化设计系统,用以提高托盘装载方式设计的工作效率和准确性.方法 首先针对简单重叠式、正反交错式、纵横交错式和旋转交错式等4种典型的堆码形式,以表面利用率为优化目标进行优化算法的构建;在此基础上,分3个模块设计一套托盘装载优化设计系统.结果 对实例中尺寸数据进行优化,可得到重叠式及纵横交错式堆码和正反交错堆码的面积利用率均为0.9,旋转交错堆码的面积利用率为0.75,因此从堆码效率和堆码稳定性两方面进行综合分析,可得正反交错堆码为最优堆码方案.结论 该系统按典型的4种堆码方式分别给出了最优排列方案,便于设计人员兼顾考虑堆码效率和堆码的稳定性,使得堆码方案更加合理.     

"利乐包"塑木托盘的有限元分析

采用塑木挤出成型技术,将打碎的"利乐包"挤压成型,选择其板材加工成托盘。根据林派检测报告相关数据:弹性模量、静曲强度以及塑木材料弯曲强度,基于ANSYS有限元分析软件,对托盘板材在静态承重与叉车叉起时的力学性能和承载性能进行分析。结果表明:1.1 t的承载下,板材不会开裂,满足实际使用要求。     

金属托盘面板弯曲力学性能研究及有限元分析

目的确认以镀锌钢为材质的面板是否适合物流金属托盘包装,并对其弯曲变形力学性能进行研究。方法通过SolidWorks软件对金属面板进行建模,利用力学相关知识建立面板的形心位置模型及惯性矩求解方法。同时在Ansys Workbench中对长度为600~1200 mm之间的面板进行位移弯曲变形仿真,及对面板的最大挠度理论计算过程进行推导。结果得到了面板的精确形心位置y_p=10.334 mm,惯性矩I_(zp)=1.372×10~(-8) m~4,以及不同长度面板的最大位移变形理论与仿真数值。结论提供了金属托盘面板弯曲变形的理论计算方法,进一步确认了金属托盘面板在物流包装中的耐用性、实用性,该研究为金属托盘力学性能探讨、结构优化提供依据。     

非标准托盘尺寸优化设计系统的开发

目的 开发一款非标准托盘尺寸优化设计系统,用以提高物流效率,降低物流成本。方法 使用托盘装载货物的平面利用率和装入运输工具的空间利用率进行双重约束,采用简单重叠式、正反交错式、纵横交错式、旋转交错式4种方式进行堆码,以单车装货量最高为优化目标构建优化算法。在此基础上设计优化系统,并进行算例验证。结果 按文中算例所给数据可得,最优的托盘尺寸为1 200mm×1 029 mm,对应的装载方式为正反交错。结论 该系统具有一定的实用价值,但是还存在堆码装载物体形状以及堆码方式考虑不足的问题,还有进一步提升的空间。     

塑料托盘的有限元分析及实验验证

目的基于Workbench设计和分析塑料托盘结构的可靠性和可行性。方法通过建立塑料托盘的有限元模型,对其施加相应载荷,模拟塑料托盘试验时的受力情况,分别计算托盘在均载堆码、叉举、底铺板、弯曲下的挠度值,并与实验结果进行比较。结果塑料托盘4个挠度值的实验结果和模拟结果相对误差在10%以内。结论采用Workbench对托盘进行受力分析具有可靠性和可行性。     

木托盘受力性能理论分析及有限元模拟

目的对木托盘静载堆码时的力学性能进行理论分析和有限元模拟。方法建立木托盘顶铺板和纵梁板的力学模型,通过理论计算获得选用松木和杨木LVL 2种不同材料时的最大应力和最大挠度;按国家标准建立木托盘有限元模型,进行网格划分、施加载荷和约束后,获得选用松木和杨木LVL 2种不同材料时的最大等效应力值和最大变形量,并与理论分析结果进行对比。结果理论分析和有限元分析结果规律一致,最大应力均出现在中间纵梁板上,最大变形均发生在顶铺板上,且数值差距较小,2种分析方法均合理可行。结论该研究为木托盘的性能分析提供了有效的方法。     

基于有限元分析的某型弹药包装箱结构优化设计

采用COSMOS/W对某型弹药包装箱箱体静载及跌落进行了有限元分析,并用Moldflow软件对包装箱注塑成型过程进行了模拟。根据分析、模拟结果对产品结构进行了优化,使产品满足静载及跌落要求,提高了产品设计的可靠性。     

木托盘有限元分析精度的影响因素

目的研究有限元软件模拟木托盘抗弯性能时各因素对其分析精度的影响。方法对木托盘的抗弯性能进行理论分析和有限元模拟。通过计算铺板力学模型得到理论变形值;将Creo软件建立的托盘模型导入Ansys Workbench进行分析,得到有限元模拟值。采用控制变量法,改变单元类型和网格划分方式,并将结果与理论计算值进行对比分析。结果采用软件默认的单元类型和经网格划分方式等得到的整体位移结果与理论值的误差为2.97%。通过对各影响因素的调整,顶铺板的位移结果与理论值的误差为0.02%。结论单元数量相同的情况下,高阶单元的分析精度优于低阶单元,六面体单元优于四面体单元。保持其他设置条件不变,细化网格可提高分析精度。     

基于SolidWorks的铁路敞车裸包装玻璃集装架设计

目的为解决铁路木箱包装玻璃运输过程中存在的包装费用贵、破损率高、耗时长、稳定性差等问题,设计一种安全稳定、可循环使用、易拆解回送、可适合多种规格玻璃运输的新型集装架。方法使用SolidWorks软件对集装架进行三维建模,确定装载加固方案,计算运输途中作用在玻璃上的各种力,对玻璃集装架进行有限元分析。结果集装架底架、侧门、档杆最薄弱部分应力分别为133.4,99.88,109.4 MPa,位移变形量分别为1.257,1.792,1.916 mm,均符合规定。结论铁路敞车裸装玻璃集装架运输,应用前景良好,可有效降低玻璃破损率,减少包装费用。