蜂窝-泡沫缓冲系统动力学有限元分析

为研究蜂窝纸板外包装箱对泡沫包装系统整体缓冲性能影响,基于Abaqus/Explicit程序对考虑蜂窝纸板作用的泡沫包装系统动力学行为进行有限元分析。结果表明,当冲击物初始冲击动能较小时,泡沫发挥主要缓冲作用,蜂窝纸板外包装箱对系统整体缓冲性能贡献不显著;当冲击物初始冲击动能增加到一定程度后,泡沫无法有效降低冲击物冲击速度,此时蜂窝纸板外包装箱对系统整体缓冲性能贡献显著增大。蜂窝纸板外包装箱能显著降低冲击物峰值加速度,极大改善系统整体缓冲性能。在泡沫包装系统设计时应充分考虑蜂窝纸板外包装箱作用,避免过度包装。     

考虑蜂窝纸板的泡沫包装系统动力学分析

为研究蜂窝纸板外包装箱对泡沫包装系统整体缓冲性能影响,基于Abaqus/Explicit程序对考虑蜂窝纸板作用的泡沫封装系统动力学行为进行有限元分析。结果表明,当冲击物初始冲击动能较小时,泡沫发挥主要缓冲作用,蜂窝纸板外包装箱对系统整体缓冲性能贡献不显著;当冲击物初始冲击动能增加到一定程度后,泡沫无法有效降低冲击物冲击速度,此时蜂窝纸板外包装箱对系统整体缓冲性能贡献显著增大。蜂窝纸板外包装箱能显著降低冲击物峰值加速度,极大改善系统整体缓冲性能。在泡沫包装系统设计时应充分考虑蜂窝纸板外包装箱作用,避免过度包装。     

层状泡沫缓冲系统优化设计

目的研究发泡聚乙烯和发泡聚苯乙烯所组成的层状缓冲系统的响应。方法基于试验数据分别得到发泡聚苯乙烯与发泡聚乙烯的本构关系,然后根据它们的本构关系,建立发泡聚乙烯与发泡聚苯乙烯串联系统跌落冲击模型,并运用Newton-Raphson方法得到串联结构的冲击响应。最后,用算例介绍求解最优化串联包装结构的过程,得到最优化包装结构。结果加速度-时间曲线的计算值与试验结果相吻合。结论所提出的优化方法为其他串联结构优化设计提供了参考。     

电饭煲运输包装设计及跌落仿真分析

为研究电饭煲在流通过程中运输包装的缓冲性能,选择了环保型的缓冲材料发泡聚乙烯(EPE)为缓冲衬垫、AB型瓦楞纸板为外包装箱进行缓冲包装设计。根据电饭煲的规格和缓冲要求,对缓冲衬垫和外包装箱的结构进行了计算和设计,并利用Solidworks软件进行建模,并将其导入ANSYS中,设置各层缓冲包装材料的参数后,进行了自由落体跌落仿真试验;通过分析电饭煲运输包装件与地面接触瞬间的应力分布云图和最大应力曲线,发现在跌落过程中的最大应力出现在外包装箱与地面接触位置,最大应力小于电饭煲材料ABS的极限应力。因此,所设计的运输包装满足产品的缓冲要求,达到了保护电饭煲的目的。     

缓冲包装设计中考虑外包装箱的理论分析

通过对传统缓冲包装设计方法的分析,提出了存在的问题;采用模态分析法研究了在缓冲设计中考虑外包装箱的缓冲作用,为合理设计缓冲结构提供理论依据.     

蜂窝/ 瓦楞叠合纸板的缓冲性能研究

结合蜂窝纸板和瓦楞纸板的粘弹塑性和压缩破损机理,通过静态压缩实验,得到了蜂窝纸板和蜂窝/ 瓦楞纸板的应力应变曲线和缓冲系数应变曲线,建立了两者的静态本构关系,并分析了缓冲特性曲线。结果表明,蜂窝/ 瓦楞纸板的缓冲性能较蜂窝纸板更佳,为以瓦楞纸箱为外包装箱,蜂窝纸板为缓冲材料的包装件系统的优化设计提供参考。     

蜂窝纸板/EPE组合材料的动态缓冲性能

对发泡聚乙烯、蜂窝纸板及其组合材料进行动态压缩试验,测试这些材料的动态缓冲性能,目的是考察组合后材料缓冲性能的变化,以及组合方式对缓冲性能的影响。测试结果表明:组合结构兼有两者的优点,对可变载荷的缓冲与防振具有一定的自适应性能力;采用厚度较大的蜂窝纸板有利于提高组合材料对大载荷的缓冲性能;采用一定厚度的发泡聚乙烯可较大幅度地提高组合材料的缓冲性能。     

基于MATLAB/GUI缓冲包装动力学优化设计

基于缓冲材料宏观本构模型,建立不同缓冲材料组成的串联力学模型。介绍求解串联缓冲系统动力学响应的虚拟质量方法及包装结构优化设计方法。利用MATLAB/GUI编制用于缓冲系统结构设计的界面程序,并脱离MATLAB平台。为缓冲包装动力学设计提供直接方法。     

EPS 泡沫与 C 楞瓦楞纸板串联系统的缓冲分析与应用

基于发泡聚苯乙烯(EPS)和瓦楞纸板的本构关系,建立了由物品与这 2 种材料组成内外包装系统的缓冲模型;进而对工程实例进行了优化设计,介绍了串联模型的具体应用。 研究表明,在缓冲工程设计中不应忽略外包装的"串联"缓冲作用,否则会导致过度包装。     

聚乙烯缓冲材料多自由度跌落包装系统优化设计

在测试基础上,依据粘弹性力学理论,建立发泡聚乙烯缓冲材料动态非线性本构模型,并成功识别了模型参数;应用此模型在一定高度跌落冲击下,建立了多自由度包装系统动力学方程;依据物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则,进行多自由度系统缓冲包装优化设计并获得最优解;基于最优解结构尺寸,测试了发泡聚乙烯缓冲系统的加速度响应值,数值算例及试验的结果表明理论值与试验值的平均相对误差都在0.8%以内。利用此设计方法可有效地避免欠包装和过度包装,克服了最大加速度-静应力曲线不能设计多自由度缓冲包装设计的弊端     

建立EPE和蜂窝纸板串联组合本构模型的方法

目的 寻求建立EPE和蜂窝纸板串联组合本构模型的方法,为其他串联组合衬垫本构模型的建立提供参考依据.方法 通过静态压缩试验得到EPE的应力-应变曲线和蜂窝纸板的应力-应变曲线,利用三次Bezier曲线分别拟合其试验曲线,根据拟合曲线求EPE和蜂窝纸板串联组合的应力-应变曲线.结果 EPE和蜂窝纸板的拟合曲线与其各自的试验曲线有很好的吻合度,用同样的方法拟合得到的串联组合的应力-应变曲线与基于其各自的本构模型计算得到的串联组合的应力-应变曲线亦很好地吻合.结论 利用文中方法得到串联组合本构模型是可行的,为缓冲包装设计提供了参考依据.     

蜂窝纸板动态缓冲特性曲线测试分析

通过动态压缩试验，测试4种厚度蜂窝纸板的最大加速度-静应力曲线，研究蜂窝纸板的动态缓冲特性，获得蜂窝纸板的最大加速度-静应力曲线的特征系数和经验公式，为蜂窝纸板在缓冲包装设计中的推广应用提供了基本数据。     

蜂窝纸板箱的静态压缩特性研究

建立了蜂窝纸板箱的基本方程,并对蜂窝纸板箱进行了有限元模拟,利用ANSYS对其压缩特性进行了计算;得到了中面受均布载荷时无衬垫和带有蜂窝纸板衬垫两种情况下蜂窝纸板箱的应力图和变形图;同时分析了箱体的应力和变形特点.结果表明:在蜂窝纸板箱底部的中央位置应力和变形均为最大值,这将影响其抗压性能;蜂窝纸板衬垫可以有效地降低最大应力值.此结论为蜂窝纸板箱的优化设计提供了参考依据.     

纸蜂窝材料的有效缓冲及其预压缩试验

通过对纸蜂窝材料(蜂窝纸板)进行预压缩试验的方法,研究了预压前后纸蜂窝材料缓冲性能的变化,提出了纸蜂窝材料有效缓冲的概念。进一步研究了不同预压缩率下纸蜂窝材料缓冲性能的变化,得到了一组缓冲系数C-最大静应力σm曲线,此曲线可以方便缓冲包装设计的材料选择。     

蜂窝纸板箱的瞬态特性研究

建立了蜂窝夹芯板的基本方程和瞬态动力学接触问题有限元分析的基本控制方程,利用ANSYS对蜂窝纸板箱瞬态动力学问题进行了有限元模拟和计算,得到了蜂窝纸板箱发生角跌落时的应力图和变形图.同时分析了箱体的应力和变形特点,即蜂窝纸板箱发生角跌落时,在包装箱与地面接触位置的铅垂方向上产生最大的应力和变形,这将对蜂窝纸板箱的缓冲性能产生不利的影响,也将直接导致箱内被包装物体受损,在缓冲包装设计时应加强该方向的强度和刚度.所得结论为蜂窝纸板箱缓冲包装的优化设计提供了参考依据.     

基于刚度-强度-重力的蜂窝纸板优化设计

分析了蜂窝纸板轻量型优化设计的刚度、强度约束函数和重量目标函数,找出了制箱或制托盘用蜂窝纸板结构优化设计方法,并用图解法举例说明了如何根据包装的具体需要优选蜂窝纸板结构.     

蜂窝纸板缓冲曲线特征分析

分析了典型缓冲材料与蜂窝纸板力学模型的应力-应变曲线及缓冲系数-最大应力曲线特征,并提出了利用缓冲系数-最大应力曲线设计蜂窝纸板缓冲衬垫的方法。研究结果表明:典型缓冲材料的应力-应变曲线呈现单调递增趋势;蜂窝纸板的应力-应变曲线特征比较复杂,分为线弹性阶段、屈曲变形阶段、密实化阶段;蜂窝纸板的缓冲系数-最大应力曲线不规则,线弹性阶段的缓冲系数较大,缓冲效率不高,在该阶段可以与其它缓冲材料组合使用,屈曲变形阶段的缓冲系数及应力均较小,缓冲效率较高,但需要跨越峰值应力,在该阶段衬垫设计按照线弹性阶段的峰值应力计算,密实化阶段的材料承受应力较大,不利于保护产品。预压后的蜂窝纸板损失了部分承载能力,其缓冲系数-最大应力曲线平滑,因而其衬垫可按照经典缓冲衬垫设计方法进行设计。     

某型包装箱的低密度聚乙烯缓冲结构设计与分析

目的 基于低密度聚乙烯材料设计一种包装箱的缓冲结构,以满足冲击加速度的设计要求。方法 采用低密度聚乙烯材料对应的最大加速度-静应力曲线进行理论计算,设计出包装箱缓冲结构的初始模型,运用Ansys Workbench有限元仿真软件对包装箱整体进行水平跌落仿真,并对仿真结果进行分析。结果 当缓冲垫设计厚度为75 mm时,包装箱整体跌落后受到的最大冲击加速度低于40g,满足设计要求。结论 基于低密度聚乙烯材料设计的缓冲结构能够对包装箱提供有效的缓冲防护,缓冲性能满足要求。     

蜂窝纸板在空投包装中的应用

目的研究蜂窝纸板在空投包装中的应用,构建军品绿色包装。方法通过研究蜂窝纸板的性能,并与瓦楞纸板进行比较,来分析蜂窝纸板在空投包装领域的应用效果及前景。结果蜂窝纸板密度小、抗弯刚度大、平压强度高、侧压强度高、缓冲性能好,是低碳可再生的绿色包装材料,可应用于空投平台、无伞空投物资、特殊包装等方面。结论蜂窝纸板可作为空投包装材料。