某新型导弹包装箱-箱架联吊动力学仿真分析

目的 研究某新型导弹包装箱-箱架系统的动力学响应。方法 建立包装箱-箱架系统的动力学模型,利用有限元分析方法对其进行联吊工况下的瞬态动力学分析,并通过试制样件进行联吊工况的试验。结果 通过仿真分析得到了箱架系统起吊过程中各部位处的应力结果。在包装箱-箱架以1×4,2×2等2种堆码方式起吊时箱架系统的最大应力分别为78 MPa和158 MPa,以1×4堆码方式起吊时箱架系统的最大应力水平明显低于2×2堆码方式起吊时的最大应力水平;2种工况下起吊的最大应力明显小于材料的屈服强度。结论 箱架系统以2.5g的冲击联吊载荷起吊时结构不会发生强度破坏。包装箱在进行吊装试验后,包装箱外形结构完好,无破损,无裂纹,无影响使用的永久性变形。     

某型包装箱跌落动力学仿真分析

目的研究某新型导弹包装箱跌落工况下的冲击动力学响应,校核箱体结构是否满足设计要求。方法采用有限元仿真技术,研究包装箱结构跌落冲击动力学行为。建立箱体结构三维仿真模型,分析水平跌落和棱边跌落等2种工况,得到箱体的应力分布以及加速度响应,进一步对仿真分析结果的可靠性进行试验验证。结果 2种跌落工况下,箱体所受最大应力均小于材料的屈服极限。经跌落试验测试,箱体结构完好,无损伤和变形,试验结果与仿真结果吻合。结论有限元分析结果合理可靠,包装箱结构性能满足设计要求。     

精密装甲器材包装箱的优化设计及其堆码形式的抗压性能分析

目的对包装箱进行优化设计,并分析其在不同堆码形式下的抗压性能。方法设计精密装甲器材包装箱的规格以及堆码形式的优化方案,并用有限元分析法分析不同堆码形式下包装箱箱体抗压性能。结果优化设计的5种规格的包装箱在单独堆码和混合堆码形式下,其箱体的最大应力和最大变形均小于线形低密度聚乙烯材料的拉伸屈服应力。结论优化设计的5种规格包装箱在不同堆码形式下箱体的抗压性能满足精密装甲器材包装的性能要求。     

基于ANSYS Workbench 液压支架顶梁多工况结构优化与静力分析

目的优化尺寸参数,最大程度减小质量,实现顶梁的轻量化。方法利用ANSYS Workbench对液压支架顶梁进行了参数化建模,对其多种工况进行了多目标优化设计。结果研究结果表明,优化结果符合设计要求,顶梁在3种工况满足刚度和强度的同时,质量分别减轻了10.4%,9.59%,4.26%,实现了轻量化。在此基础上,对顶梁的多工况进行静力学分析,检验了优化的效果。结论顶梁结构的最大等效应力减小,应力分布更加合理。     

某军用包装箱动力学仿真与试验研究

目的以某新型军用导弹包装箱为研究对象,对其动力学特性进行研究。方法建立包装箱整体结构模型,利用有限元法对其固有特性进行分析。考虑弹体在运输过程中受到随机激励的影响,对组合轮式车辆振动环境试验载荷下包装箱的减振效果进行研究。通过试验测试,验证仿真分析结果的合理性。结果箱体的前6阶固有频率分布在53～81 Hz范围内;在组合轮式车辆振动环境下,箱体结构各方向所受的最大应力分别为192.4,118.4,260.1 MPa;弹体支撑以及橡胶垫上的应力和位移水平很小。结论在随机载荷作用下,包装箱结构具有良好的减振效果;结构所受最大应力小于材料的屈服极限。此外,有限元分析结果合理可靠,包装箱结构满足设计要求。     

大容量高速逆流色谱仪分离柱结构设计与优化

为得到高效、快速、制备量大的分离效果,设计一种大容量高速逆流色谱仪分离柱结构。并使用ANSYS Workbench建立有限元模型,进行静力学分析及模态分析,验证设计的合理性及实用性;再利用响应曲面优化算法,选定分离柱的3个关键尺寸作为设计变量,最大等效应力、最大总变形量和模型质量作为优化目标,对优化目标设置条件约束,经过计算得到较为合理的分离柱结构,最后进行疲劳分析校准。整个分析过程可确保该结构设计的可靠性,为后续进行高速逆流色谱仪整机的结构与优化设计提供参考。     

镁合金典型构件等温成形数值模拟及优化

运用DEFORM-3D软件对镁合金箱盖的等温成形过程进行了有限元数值模拟分析。根据箱盖结构特点,初步设计3种形状的预制坯,依据数值模拟结果,优化得到最终预制坯,并分析了等温成形过程中箱盖的等效应力、等效应变、速度、载荷-行程曲线等。研究结果,Ⅲ型预制坯金属在各个部位的流动相对较均匀,流动自然平滑,无拉伤、折叠等缺陷发生。综合分析,得出Ⅲ号预制坯的成形效果最好。     

基于正交试验法和灰色关联的机床主轴箱优化设计

为了提高机床主轴箱的静、动、热态综合性能,主轴箱必须具备良好的结构特性。在CAE软件ANSYS中建立某机床主轴箱的有限元模型,然后分别进行热——力耦合分析和模态分析,以主轴箱的质量、最大耦合应力、最大耦合变形、一阶固有频率为目标函数,主体部分的长度、宽度、高度为设计变量进行了多目标正交优化设计。利用灰色关联分析法获得了优化设计的最佳解,使主轴箱在质量仅增加2.585%的情况下,最大热——力耦合应力降低9.817%,最大热——力耦合变形减小16.393%,并且一阶固有频率提高8.634%。研究表明,正交试验法和灰色关联分析法具有较高的工程实用性。     

某新型导弹包装箱动力学特性分析

目的 研究某新型结构导弹包装箱的动力学特性。方法 利用有限元分析方法对导弹包装箱进行模态分析和随机振动分析。结果 得到了导弹包装箱的固有频率和振型,以及结构在随机载荷作用下的动力学响应结果,导弹包装箱的前6阶固有频率分布在13~44 Hz范围内,在随机载荷的作用下,导弹包装箱3个方向的最大应力分别为97.6,149.3,151.1 MPa。根据导弹包装箱的动响应结果确定了箱体在随机振动环境下的危险部位。结论 在路面随机载荷作用下,箱体的整体结构满足设计要求,为导弹包装系统的设计和校核提供了依据。     

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。     

环氧泡沫塑料易碎盖结构优化设计

目的易碎盖研制的关键在于结构及预制应力刻槽优化设计,解决易碎盖既满足强度要求、又达到理想破碎效果的技术难题。方法针对某型号贮运发射箱易碎盖技术要求开展结构设计,通过设置弱化槽并配合泡沫材料的拉压不对称性实现其正反2个方向的承压要求,通过改变弱化槽深度进行等强度槽设计,实现多碎片同步破坏与碎片数量控制。结果样件经静压、燃气动压冲盖实验,承压及破碎性能满足指标要求,盖体边缘弹翼滑过处没有残余物,齐根断情况良好,盖体碎块较小。表明易碎盖结构设计合理,性能满足要求。结论建立的方法和研究结果为易碎盖的设计应用提供了参考依据。     

物资空投包装缓冲设计与分析

目的介绍空投包装缓冲方案设计,包括钢丝绳隔振缓冲系统设计和泡沫衬垫缓冲系统设计,便于更好地选取适宜的缓冲材料和缓冲形式,确保空投的安全可靠。方法针对物资在空投时开伞与着陆等2种冲击工况进行有限元分析计算。根据2种工况所受最大冲击,开展空投包装缓冲方案设计。结果着陆瞬间的最大应力为4.8 MPa,最大位移为0.666 mm;反弹过程中的最大应力为13.3 MPa,y向最大位移为5.49 mm;冲击隔振计算和缓冲衬垫结构校核均通过。结论采用内部泡沫衬垫缓冲、外部钢丝绳隔振的空投包装缓冲方案,缓冲性能优良,满足空投后内装物资完好的设计要求。     

环氧泡沫塑料易碎保护盖结构设计及实验验证

设计了一种以环氧泡沫塑料为基本材料的新型易碎保护盖结构,并采用有限元模拟方法分析易碎保护盖在给定冲盖爆破压力下的应力分布。采用应变方法测试分析了易碎保护盖在安全载荷下的应变分布特点以及盖体结构边缘弹翼滑过区域的破坏方式,确定了两种盖体结构,制备出实物样件并进行了静压冲盖和燃气动压冲盖实验。结果表明:内表面沿经纬向和边缘特定分布的弱化槽结构,利于整体环氧泡沫塑料盖体在临界压力下的均匀破碎和齐根断;盖体弱化槽结构设计合理,设计分析方法准确,所建立的方法和研究结果为易碎保护盖的设计应用提供了依据。     

闭孔EVA泡沫类静态缓冲性能的研究

目的 研究密度与应变率对闭孔EVA泡沫材料类静态缓冲性能的影响规律。方法 基于包装用缓冲材料静态压缩试验法和能量吸收图法,对密度为80、95、106、124和180kg/m³的闭孔EVA泡沫试样在不同应变率下进行类静态压缩试验,得到应力-应变曲线,基于此进一步处理得到相应的单位体积能量吸收、能量吸收效率、缓冲系数和最大比吸能等曲线,同时绘制试样类静态压缩过程中的能量吸收图。结果 闭孔EVA泡沫材料的密度越高,密实化应变越小,最大单位体积能量吸收越大;在压缩应变相同时,应变率越大,应力、单位体积能量吸收、能量吸收效率、最大比吸能越大;得到了5种密度闭孔EVA泡沫材料的本构方程和闭孔EVA泡沫材料的能量吸收图及其斜率与应变率的关系式;通过分析密实化应变与相对密度的关系,得到相关拟合公式。结论 密度与应变率对闭孔EVA泡沫材料的缓冲性能有着非常大的影响,在一定的应力水平下会有一个最佳的密度使得刚好能吸收完能量,并保护产品不破损,该最佳密度受应变率的影响,因此可以通过能量吸收图进行相关的缓冲包装优化设计。     

Optimization Design for Drum of Prepress Device

Structural design for a drum of a CTP device and modal analysis by means of ANSYS workbench have been done to get the first four natural frequencies and vibration models.Natural frequency and maximum deformation of drum as the optimization goal,three kinds of proposals are put forward based on the weak area of the drum.By means of adjusting static balance and adding thickness,an optimal project 3 is determined the best in the three kinds of proposals.The first natural frequency of the drum optimized is increased by 33.1% than that before optimization,the maximum displacement is reduced by 23.2%.Testing the result of simulation meets image high quality requirements,dynamics analysis and structural optimization are realized.     

空调缓冲衬垫有限元分析及优化设计

目的将有限元分析技术运用于空调包装件的静态堆码和跌落冲击性能分析和优化设计中。方法运用有限元分析软件,建立空调、缓冲衬垫的有限元模型。模拟包装件在静态和动态下的变形受力状况。以衬垫体积最小为目标函数,以衬垫及空调的最大应力值和变形值控制在许用值范围内为边界条件,对缓冲包装衬垫长光面省料槽的开槽宽度和长度进行尺寸优化。结果经过静压分析,缓冲衬垫变形量的最大值达到0.97mm,包装件受到的静应力最大值为1.56MPa;经过跌落分析,空调的最大加速度为493 m/s~2,空调外壳受到的最大静应力达到2.3 MPa;衬垫最大应力为1.12 MPa,衬垫应变为0.6%;经过优化分析,省料槽宽度约为26 mm,长度约为141 mm,分析表明衬垫设计满足缓冲防护要求。结论通过仿真分析和优化设计,可以对缓冲衬垫结构尺寸进行改进,在节约材料的同时能有效保护内装产品,可满足运输包装轻量化设计需求。     

EPO泡沫的静态压缩性能及其与EPS和EPE泡沫的比较

对EPO(发泡聚烯烃)、EPS和EPE泡沫进行截面泡孔结构、静态压缩试验以及使用性能比较。应力-应变曲线分析表明,EPO泡沫变形分为弹性段、塑性屈服平台段及致密段;由3者截面泡孔结构、应力-应变关系和缓冲系数-静应力关系的比较表明,EPO静态缓冲性能介于EPS与EPE之间,但与EPS更为接近;使用性能比较表明,EPO泡沫衬垫避免了EPS和EPE的缺点,集合了EPE柔软性、反复冲击性能好和EPS可模制成型的优点。     

Corner Foam Versus Flat Foam: An Experimental Comparison on Cushion Performance

Most cushion structures used in the industry are end caps, edge or corner foam. The bearing area and thickness of the cushioning obtained from cushion curves apply, in principle only, to flat foam because the specimens used to develop the cushion curves are flat foam samples. This study is aimed at finding the difference between the two foams in stress–strain relationship and dynamic impact. A hysteresis cycle compression test, in conjunction with digital image correlation techniques, and a shock cushion test were performed to assess the static stress and strain, energy dissipated and maximum acceleration of flat and corner foams. The study found that the static stress of the corner foam that occurred during the compression testing is 23% higher in average than the flat foam, depending on the compression speed. The shock cushion curve of the corner foam showed a similar pattern as the flat cushion curve but was shifted horizontally to the right as a result of the increased static stress. This study recommends that the conventional cushion curve should be shifted to the right horizontally by about 23–35% in order for a packaging designer to apply it for corner foam. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

新型包装材料“瓦中瓦”缓冲特性研究

增强夹心瓦楞纸板("瓦中瓦")是一种新型包装材料.对6种"瓦中瓦"进行了静态压缩试验,分析其静态缓冲特性,并用性能最好的一种"瓦中瓦"与聚苯乙烯泡沫塑料对电脑主机作缓冲包装,进行振动冲击的对比试验,探索其代替聚苯乙烯泡沫塑料的可能性.结果表明,"瓦中瓦"是大型家用电器、机电设备等较为理想的环保包装材料和包装容器.