一体式提手结构的力学性能研究

本文研究通过对现有包装的各种提手形状进行分析,在进行舒适度测试的前提下,对不同形状的提手结构进行承重与撕裂强度测试,并对试验结果进行分析总结,力图达到科学设计提手的目的。     

包装提手的尺度设计

为了方便运输包装的搬运或销售包装的携带,在纸材或塑料包装容器上设计提手结构越来越普遍。不论是何种材料,只要采用一体结构的提手,不仅要考虑影响强度的提手尺寸,而且要考虑与人体相关的提手尺度。 1.提手尺寸 一般情况下,提手有4个主要尺寸(如图1):     

铁路箱梁辐射结构噪声测试与开孔影响分析

基于室内外温差均衡、通风、排水等因素,往往会在铁路简支箱梁顶板、底板、腹板开设数量和尺寸不一的孔洞。现场实测表明,腔内噪声会通过孔洞泄露出去,增大腔外噪声。基于以上原因,有必要研究开孔对箱梁辐射噪声的影响。研究结论表明:箱梁板的振动频率主要集中在40 Hz至250 Hz范围内;底板侧的噪声主要由底板振动而产生;腹板侧的噪声测点主要由腹板和翼缘板的振动产生。比较分析实测值、不开孔模型理论值、开孔模型理论值后发现,开孔模型测点理论值均比不开孔模型理论值大,更接近于实测值。开孔对结构近场噪声影响不可忽略,理论计算时采用开孔计算模型能更好模拟箱梁结构噪声。     

颗粒尺寸对SiC_P预制体孔洞三维特征的影响

通过模压成型和高温烧结制备了不同SiC_P颗粒尺寸(20、50、100和150μm)的预制体,采用高分辨率(~1.0μm)三维X射线断层扫描和三维孔隙网络结构模型,研究了SiC_P颗粒尺寸对预制体孔洞三维特征的影响。结果表明:随着SiC_P颗粒尺寸的增大,淀粉的间隙膨胀作用逐渐减弱,而颗粒堆积间隙逐渐增大。当SiC_P颗粒尺寸由20μm增大到100μm时,截面孔洞形貌更加平齐,面孔隙率均值减小,孔洞体积的空间分布均匀性和连通性都变差,孔洞和喉道的平均尺寸增大,而小尺寸孔喉数量减少,平均孔洞配位数减小;当颗粒尺寸继续增大至150μm时,间隙被更多较小尺寸颗粒填充,且颗粒表面残留网状粘结剂,都大大降低了孔洞体积的空间分布均匀性和连通性,使小尺寸孔喉数量增多,平均孔洞配位数增大。     

瓦楞纸箱提手孔位置对抗压强度的影响

对同一规格、不同开孔位置的某重型装饰灯具外包装瓦楞纸箱进行了抗压强度的试验,以探讨提手孔位置对纸箱抗压强度的影响。在瓦楞纸箱侧面中线上方H/6以内的高度进行四等分,得到实验的4个测试点,以此4点为中心开取弧型提手孔,分别对其进行空箱抗压强度测试。结果表明:纸箱侧面开孔后,纸箱的抗压强度会降低;当提手孔开孔位置处于箱面中线上方H/18高度时,抗压强度损失最小。     

基于绿色环保理念的包装提手创新设计

目的 探讨创新设计具有绿色环保理念与方便生活的包装提手,彻底解决生活中包装提手设计存在诸多问题给人们日常生产、生活带来的种种不便。方法 以绿色环保的设计理念为指导,从市面的多种包装提手设计中存在的问题出发,归类包装提手设计的材料与结构,分析基于包装提手合理的设计形式与结构,挖掘归纳出市面上的包装提手设计存在的主要问题,结合产学研过程中的多项优秀设计案例,提出包装提手设计的有效改良方法、创新方案。结论 从绿色环保的理念出发,包装提手的创新设计对包装的整体实用功能与效果会产生重大影响,重视并对包装提手的材料、尺寸、结构的设计,才能使包装的整体效果与使用功能更完美、更便利生活、更具有社会价值。     

人机工程学在塑料购物袋中的改进应用

通过分析现有购物塑料袋的问题,结合相关数据,用人机工程学的方法总结了对塑料袋提手部分的改进意见,增加提手部分的强度.或是改变提手部分的结构,最终使得塑料袋提手与手指达到最舒服的贴合状态,减少人们在使用过程中的不适,达到最好的使用效果。     

基于人因工程学的娃哈哈八宝粥包装再设计

人因工程学对设计有着重要的影响,涉及各艺术设计门类。本次研究以娃哈哈八宝粥包装设计为重点,结合人因工程学,分别从人体尺寸、操作行为和情感需求方面对其进行研究分析,从而得出尺寸适宜、开启省力、方便食用的娃哈哈八宝粥包装。     

含孔和切口C/C编织复合材料静态拉伸下的力学性能

通过对中心开孔、 双边半圆切口和双边V型切口三种结构的静态拉伸测试及有限元模拟分析, 比较了不同开孔/切口形式C/C编织复合材料的破坏行为。结果表明: 三种开孔/切口形式的C/C试件在拉伸破坏中均表现为较强线性的应力-应变关系, 且开孔/切口附近有明显的应力集中; 板宽不变时, 缺口强度对开孔/切口尺寸不敏感, 而对其端部的曲率半径较敏感; 孔端部材料不满足线弹性的破坏机制, 发生了大规模的应力松弛, 其尺寸随开孔/切口曲率半径的增大而增大, 而对开孔/切口位置不敏感。     

含孔和切口C/C编织复合材料静态拉伸下的力学性能

通过对中心开孔、双边半圆切口和双边V型切口三种结构的静态拉伸测试及有限元模拟分析,比较了不同开孔/切口形式C/C编织复合材料的破坏行为.结果表明:三种开孔/切口形式的C/C试件在拉伸破坏中均表现为较强线性的应力-应变关系,且开孔/切口附近有明显的应力集中;板宽不变时,缺口强度对开孔/切口尺寸不敏感,而对其端部的曲率半径较敏感;孔端部材料不满足线弹性的破坏机制,发生了大规模的应力松弛,其尺寸随开孔/切口曲率半径的增大而增大,而对开孔/切口位置不敏感.     

"袋·生活"主题的环保手提袋设计实践与思考

以"袋·生活"为环保手提袋的设计主题,进行了实例设计与思考,对环保手提袋的定位进行调研与比较,对手提袋的设计创意、材料与尺寸的选择进行了论证,对其延伸的产品进行了系统地构思和设计。在这一案例基础上,从环保袋的设计原则、设计创意、设计技巧、设计过程出发,对环保袋的设计及其社会意义、人文价值进行了探索。     

汽车车门把手气辅成型工艺CAE优化研究

目的 针对传统汽车车门把手成型工艺在实际应用中塑件收缩变形量大、无法有效控制等问题,开展汽车车门把手气辅成型工艺优化研究。方法 通过确定基于计算机辅助工程的塑件成型方式、设置改造后汽车车门把手塑件结构、优化注塑和注气参数,提出一种针对汽车车门把手气辅成型的工艺优化方案。结果 与优化前成型工艺相比,采用优化后成型工艺得到的汽车车门把手塑件的收缩变形量明显降低,汽车车门把手塑件的收缩变形量均能够控制在0.45%以下。结论 引入计算机辅助工程优化分析技术对实现汽车车门把手整体制件结构设计具有更高的实际应用价值,有利于提升汽车车门把手设计、生产和加工的效率。     

互动性手提袋的设计研究

分析了手提袋的概念、基本功能及分类,进而提出了互动性手提袋的概念,论述了互动性手提袋能够在受众与设计载体互动过程中传达信息,让设计师、手提袋、受众之间形成一种互动状态。结合典型案例提出互动性手提袋在设计时可以从与受众发生心理互动,或与受众发生行为互动的方式切入设计,使手提袋与人发生互动关系,达到快速传达信息的目的。     

钢提桶塑料提梁自动安装工艺及方案设计

目的设计一种适用于钢提桶的塑料提梁自动安装工艺及方案。方法参考现有钢桶供送、夹持、定位的生产工艺,模拟人工钢提桶塑料提梁安装的动作过程。结果提出了钢桶塑料提梁自动装配的工艺流程,设计了钢桶塑料提梁自动装配的路线,并对钢桶塑料提梁自动装配机的各部分组件进行方案设计。其中包括罐身供送方案设计、焊耳定位方案设计、塑料提梁供送方案设计、塑料提梁弯曲装置方案设计和塑料提梁安装装置方案设计。结论所设计的钢桶塑料提梁安装方案预计可实现每分钟60罐的装配速度,大大提高了生产效率。     

A study on sheet formability by a stretch-forming process using assumed strain FEM

The effects of sheet thickness and frictional condition between the punch and sheet on formability is predicted and compared with the experimental results of the Erichsen test as a stretch-forming process. The material and geometrical nonlinearity are considered. A hypoelastic–plastic model is used and strain-field stabilization is taken into account using the Assumed Strain Finite-Element Method. By considering the contact problem and applying the nonlinear finite-element method, the force and dome height for aluminum and steel sheets are computed and compared with the experimental results. The Oyane criterion is used to access the formability of the sheet. A good agreement was found between the experimental and predicted formability results of aluminum and steel sheets. The results show that for decreasing friction coefficient the position of tearing is moved from the rim to the pole. Also, by increasing the work-hardening exponent, formability is increased.     

石墨层折叠特性的原子力显微镜研究

使用原子力显微镜的探针对石墨的双原子厚片层进行了撕裂和折叠实验,结果表明:石墨片层只沿特定的方向撕裂和折叠;被折叠的片层在折叠轴处会形成一个未封闭的碳纳米管,即石墨片层的sp2键结构在折叠轴处会形成类sp3的结构缺陷;被折叠的片层可以完全展平到原来的位置或被继续撕成形状相同但尺寸较大的三角形.这说明在外力作用下sp2键结构和类sp3键结构可以自由地相互转化而不被损坏,由此可以解释碳纳米管惊人的可弯性.     

自动猫道起升系统动力学模型与分析

在对钢丝绳拉升式自动猫道进行现场试验时发现钢丝绳载荷波动明显,无法完成目标重量管柱的起升.为此,分析了钢丝绳拉升式自动猫道的结构与运动特性,并基于达朗贝尔原理建立了自动猫道的动力学模型,采用MATLAB软件进行数值求解并分析了基座上挡块与坡道底端的距离、移送臂与支撑臂的铰接位置、支撑臂长度对钢丝绳载荷的影响,分析得出将基座上挡块调整至坡道底端、合理降低支撑臂长度能有效降低起升过程所需钢丝绳拉力.依据分析结果调整自动猫道结构尺寸后进行现场试验,液压绞车的最大起升油压下降超过2 MPa,自动猫道机起升能力得到提高.该分析与实验结果可为钢丝绳拉升式自动猫道结构设计与优化提供指导.     

Effect of circular holes on the ratchet limit and crack tip plastic strain range in a centre cracked plate

In this paper a centre cracked plate subjected to cyclic tensile loading and cyclic bending moment is considered. The effect of circular holes drilled in the region of the crack tip on the ratchet limit and crack tip plastic strain range is studied. Direct evaluation of the ratchet limit and crack tip plastic strain range is solved by employing the new Linear Matching Method (LMM). Parametric studies involving hole diameter and location are investigated. The optimum hole location for reducing the crack tip plastic strain range with the least reduction in ratchet limit is identified, and located at a distance 10% of the semi-crack length from the crack tip on the side opposite the ligament for both cyclic tensile loading and cyclic bending moment cases. It is also observed that the optimum location is independent of the hole size for both cyclic loading cases.     

Dynamics model and analysis of the lifting system of automatic catwalk北大核心CSCD

When the field test of rope pulled automatic catwalk was carried out, the load fluctuation of rope was obvious, and it was difficult to complete the lifting of the target weight column. Therefore, the structure and motion characteristics of rope pulled automatic catwalk were analyzed, and dynamic model based on the D'Alemebert principle was established, MATLAB software was used to analyze the influence of the distance between the block on the base and the bottom of the ramp, the hinge position of the transfer arm and the support arm, and the length of the support arm on the load of rope. The analysis results showed that adjusting the position of block on the base to the bottom of the ramp, and reducing the length of support arm could reduce the required force of rope in the process of lifting. According to the analysis results, the structure size of automatic catwalk was adjusted to carry out the field test, the test result showed that the maximum lifting oil pressure of the hydraulic which was decreased by more than 2 MPa, the lifting capacity of automatic catwalk was improved. The analysis and experimental results can guide the design and optimization of rope pulled automatic catwalk.