JG3军用合成制动液运输包装跌落仿真分析

目的研究JG3军用合成制动液在不同厚度瓦楞纸箱运输包装情况下,角跌落过程对包装箱内部制动液吹塑桶小包装应力、应变的影响。方法利用ANSYS/LS-DYNA软件,对不同厚度瓦楞纸箱运输包装的JG3军用合成制动液进行角跌落仿真实验,获取内部制动液吹塑桶小包装的有效应力及塑性应变数据,分析不同运输包装条件下制动液吹塑桶小包装的应力、应变特点。结果随着瓦楞纸箱运输包装厚度的增大,相同角跌落条件下,包装箱内的制动液吹塑桶小包装总体应力、塑性应变变小;在最厚的瓦楞纸箱包装条件下,部分制动液吹塑桶小包装存在应力、塑性应变集中区域。结论瓦楞纸箱运输包装对内装物的保护作用并非瓦楞厚度越大越好。     

基于Ansys Workbench的电炖锅包装设计与仿真分析

目的优化电炖锅包装,比较EPS与瓦楞纸内衬的包装效果,以及替代可能性。方法参考电炖锅产品流通过程中的环境参数,对产品进行有限元建模和约束处理,基于Ansys Workbench中的有限元思想,通过模态分析、随机振动、跌落等情况,分析得到不同力学载荷作用下产品的变形、应力、应变,以及破损情况,通过改变包装内衬实现电炖锅的包装优化设计。对优化后的包装件进行仿真分析,并与原包装件进行比较。结果最大应力出现在产品的螺栓连接处。裸机、EPS泡沫包装件和瓦楞纸(B楞)包装件的最大应力分别为353.25,115.69,171.84 MPa。结论瓦楞衬垫的抗压强度、抗冲击性能、抗振性虽都差于EPS泡沫包装,但还是可以很好地保护电炖锅,因此具有良好包装结构设计的瓦楞纸包装可以取代传统EPS泡沫包装。     

电器开关包装优化设计研究

目的提高电器开关外包装结构缓冲性能,降低物流成本,尽量减少在运输及储存过程中发生损坏现象。方法依据产品属性,分别针对瓦楞外包装材料和缓冲材料的选择及整体包装结构设计进行了阐述,并对整体包装进行了跌落测试。同时通过减小包装体积、减轻包装质量等方法降低了物流成本,并对原有包装及新包装的原材料及物流成本进行了综合对比分析。结论新的整体包装解决方案明显提升了对产品的保护性能,新包装综合成本相对于原包装成本降低了8.11%。此电器开关包装优化设计方案具有可行性。     

灶具包装设计及鼓包问题研究

目的设计一款缓冲包装,以解决在实际物流过程中出现的灶具包装鼓包问题。方法采用发泡聚苯乙烯(EPS)与天地盖纸箱相结合的方案对灶具包装进行优化设计;在AnsysWorkbench有限元软件中建立灶具、缓冲衬垫和瓦楞纸箱的有限元模型,通过有限元软件模拟灶具在运输、堆码过程中受压时纸箱的变形情况,并与试验结果进行对比;分析包装的缓冲效果,验证包装方案对产品鼓包的改善情况。结果在压板上施加11 kN压力后,旧方案纸箱整体最大变形量为19.78 mm,在z轴方向,纸箱最大变形量为3.79 mm,在x轴方向,纸箱最大变形量为2.57 mm。新方案纸箱整体最大变形量为9.17 mm,z方向最大变形量为0.50 mm,在x轴方向,纸箱最大变形量为0.32 mm,可见改善明显。玻璃面板、承液盘、底盘等易损部件的实际应力均小于许用应力,且新方案各部件的实际应力低于旧方案,与试验结果相符。结论新包装能够满足灶具在实际流通过程中的缓冲要求,并能有效改善产品鼓包情况。     

立式瓦楞复合纸板静态压缩试验与有限元分析

目的对立式瓦楞复合纸板的静态压缩过程进行试验研究和有限元分析,研究不同楞型立式瓦楞复合纸板的力学性能。方法制作A楞、AB楞、B楞等3种不同立式瓦楞复合纸板试样,进行静态压缩实验,得到其压缩应力-应变曲线;建立3种楞型的立式瓦楞复合纸板有限元模型,进行静力学分析,得到其压缩应力-应变曲线,并与实验结果进行对比分析。结果试验和有限元分析均显示立式瓦楞复合纸板的静态压缩过程与蜂窝纸板的静态压缩过程类似,包括弹性阶段、屈服阶段、平台阶段、密实化阶段,试验和有限元分析所得到的压缩应力-应变曲线相吻合。纸板的峰值应力和平台应力与楞型有关,且随着楞高的增大而减小。结论通过试验研究和有限元分析方法得到了不同楞型立式瓦楞复合纸板的静态压缩性能,对该新型材料的应用有重要参考价值。     

基于有限元分析的笔记本纸浆模制品包装改进设计

目的在跌落工况下验证笔记本纸浆模制品对产品的保护性,并进行改进设计。方法使用Creo对笔记本电脑及缓冲包装结构进行初步设计,根据实际的物理跌落试验工况建立跌落仿真模型,通过ABAQUS/Explicit进行仿真分析,得到产品跌落加速度曲线和产品应力应变云图。根据仿真结果进行缓冲包装设计改进,对改进后的方案再次进行仿真分析并进行试验验证。结果初步设计方案的正面跌落加速度达到160.1g,超过规定值120g,且键盘面板塑性应变达到4.95%,存在较大变形风险。纸浆模制品缓冲结构改进后,跌落时正面、侧面和底面的跌落加速度分别为118.5g、98.2g、101.2g,均处于规定值范围内。键盘面板塑性应变降低至0.14%,符合要求。此外,仿真数据与实测结果基本吻合,仿真过程能较好地反映包装制品与产品的跌落碰撞过程。结论通过有限元分析法进行跌落仿真分析,相较于传统的试验法,能快速、准确地找到包装方案的风险点,可为产品的缓冲包装结构改进设计奠定良好基础。     

薄型烟机包装实验室测试与跌落仿真分析

目的 研究薄型烟机包装跌落状态下的变形问题,并根据测试及仿真分析结果提出整改方向和具体措施。方法 根据运输包装件跌落试验方法确定导致产品变形的跌落工况,基于Creo和Ansys Workbench软件进行产品包装件跌落仿真分析,得到产品的位移及应力分布。结果 扫频测试共振频率与模态分析固有频率一致,证明了有限元模型建立的正确性;跌落过程中能量守恒证明了分析结果的正确性;最大位移分布于滤网、蜗壳、电机上,最大应力分布于产品外壳上;实验室测试与仿真分析得到的加速度随时间的变化趋势基本相同。结论 分析产品跌落变形问题可采用实验室测试与有限元仿真分析相结合的方法,全面评价产品变形情况和应力集中现象。解决薄型烟机变形问题可通过增加衬垫、改进产品结构等方式实现。有限元模型的验证和分析过程中的能量守恒能够保证有限元分析结果的正确性。     

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。     

框架式灯具缓冲包装结构设计

目的 在绿色包装设计的新要求下,改进传统塑料包装方案,以框架式灯具的安全运输为例,设计一种面向框架类产品的全瓦楞纸板的绿色缓冲包装.方法 以缓冲包装六步法为依据,利用平面材料立体化造型设计方法,设计全瓦楞纸板缓冲包装结构,并利用E和B型瓦楞纸板分别制作出2套结构尺寸相等的缓冲包装.根据ISTA-1A标准对2组包装件进行跌落试验,通过安装在灯具上的传感器测试的数据及包装件的变形,研究瓦楞板厚度对包装件缓冲性能的影响,综合评价包装件的缓冲性能.结果 对2套不同厚度的瓦楞纸板缓冲包装结构,分别进行一角、三棱、六面的跌落测试,得出了相应加速度-时间曲线和包装件变形图.结果 表明,跌落过程中灯具系统的最大加速度为684.17 m/s2,小于灯泡脆值(784 m/s2),并且灯架未变形,灯泡及配件均未损坏,B型瓦楞板制作缓冲包装结构在试验后相对于E型瓦楞板制作的变形更小.结论 2套全瓦楞缓冲包装具有良好的缓冲性能,厚度大的纸板具有更好的缓冲效果,能有效缓冲框架灯具在物流运输过程中所受到的冲击,适用于装卡在其他框架类产品的两端,具有较好的使用价值和应用前景.     

PET光栅包装盒跌落安全性

目的 研究整体包装件跌落时内装PET光栅包装盒的安全性,根据跌落过程中力的传递方式和受力部位进行有效缓冲防护,达到节约包装成本的目的.方法 将质量为10 kg的包装件在高度0.61 m下进行跌落冲击试验,基于试验数据获得包装盒、泡沫衬垫的冲击加速度、跌落变形量参数.结果 得到了包装盒、泡沫衬垫在跌落冲击过程中冲击力的变化规律,泡沫衬垫吸收了大量冲击,延长了冲击脉冲接触时间,减少了传递到包装盒上的冲击力.结论 包装件发生跌落时,泡沫衬垫开始被压缩、吸收外部冲击力,保护内部包装盒,在反弹阶段包装盒遭受的损害大于碰撞初期.结果 显示,在泡沫衬垫和外瓦楞纸箱的缓冲保护作用下,包装盒在0.61 m的高度进行跌落是安全可靠的.     

太阳能组件的整体包装设计

目的对太阳能组件多片集装进行运输包装设计,为小型机电产品的整体包装设计提供一种方法。方法了解太阳能组件的产品属性、流通过程和环境条件,从产品的防护、装卸搬运、堆码、防潮、防静电等方面考虑,对托盘、内部缓冲装置、外包装箱等方面进行整体包装设计。结果内缓冲包装结构采用胶合板材质的木支架和木质固定块对组件进行支撑和固定,BC楞结合的五层瓦楞纸板做上下垫板,灰底白卡纸板作为纸护角对组件进行分割保护,利用PET打包带对组件和底部的瓦楞纸板垫板进行纵向2道捆扎,并对托盘的结构形式、材质、堆码、防护固定方式等进行设计,完成太阳能组件的整体包装过程。结论该整体设计方案能够完全满足太阳能组件的运输包装需求,在节省材料、降低成本的同时,提高了安全防护性,为小型机电产品的整体包装设计提供了思路。     

一种可折叠环保型包装箱的结构设计与分析

目的为了降低物流成本,解决快递包装箱日益增长的需求量与社会资源浪费和物流成本增加的矛盾。方法采用国际标准化模数尺寸作为基础,使用模数分割法进行箱体尺寸设计,并通过统计电商物流包装箱尺寸分布情况初步确定设计尺寸。基于模块化设计和绿色设计,采用可降解材料聚丙烯设计一种可折叠环保型包装箱方案,不仅可以方便折叠与回收,同时通过模块化设置改变箱体尺寸,以满足不同规格商品的包装需求。采用第四强度理论和有限元分析的方法,进行力学分析验证其可靠性。结果箱体在长度方向可实现模块化长度调整,当箱体尺寸为260 mm×180 mm,高度为180 mm,壁厚为5 mm,圆角半径为5 mm时综合性能最优,货物在静止堆码和运输加减速的工况下,箱体最大应力均小于聚丙烯的压缩屈服强度,尺寸设计可靠。结论可折叠环保型快递包装箱具有较好的收纳性、可回收性、环保性、防潮性和灵活性,同时具有良好的力学性能,保证了使用的可靠性,有效地解决了快递包装箱不能循环利用、商品过度包装、安全性能及抗压性能较差等问题。     

可多次使用的免胶带快递包装设计

目的针对目前快递包装箱使用一次便退出流通过程,以及普遍使用胶带封箱的问题,提出可多次使用的免胶带绿色快递纸箱设计方案。方法首先通过市场调研明确现有快递包装需要改进的问题;其次通过创新性包装结构设计提出可多次使用的免胶带快递包装方案,并明确新设计的使用流程;最后进行包装性能测试试验和实际运输测试,以检验方案的可行性。结果等效跌落高度为80 cm的自由跌落试验结果表明,提案纸箱第1、第2及第3次底面跌落的峰值加速度分别为26.0g,29.6g,17.5g,第2及第3次的峰值加速度分别比第1次增加了13.7%和降低了32.8%,3次重复试验后密封效果仍良好;由空箱抗压试验知,提案纸箱的最大抗压强度为2558 N,优于同规格的标准开槽瓦楞纸箱;实际运输测试证明,提案纸箱在国内相对恶劣的运输环境下,仍具有良好的密封性及保护性。结论该设计方案不仅能够实现纸箱的可多次使用功能和免胶带封箱功能,还具有良好的保护性能、密封性能、环保性能。     

Towards a Conceptual Sustainable Packaging Development Model: A Corrugated Box Case Study

Corrugated package designers are focused on balancing the need for product protection, material use efficiency and the packaging material's impact on the environment in the supply chain. The purpose of this paper is to develop a conceptual sustainable packaging model that integrates the variables of technical design, supply chain systems and environmental factors and then use the model to identify to improve upon corrugated container design. A model was developed, from the extant literature, and a case study was performed on a corrugated container. This is believed to be a unique integrated model of most relevant agents related to the design and implementation of a corrugated box through a supply chain from design to potential post‐consumer reuse. From this study, we found opportunities to improve the environmental design of the corrugated container through four ex ante design stages, and two ex post facto supply chain stages. Further, research can evaluate and refine this model via a ‘live supply chain’ for use in guiding corrugated box material selection design and reuse/recycling. Integration of the design criterion for a unit load in the supply chain creates opportunity to observe the packaging system holistically. Waste in the manufacturing process and CO₂ emissions are traced along the material flow until the end of its useful life to provide an overall picture of the packaging system. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

数码化防盗抗压可循环使用包装箱结构设计

目的开发一种具备数码化功能的防盗抗压可循环使用的新型包装箱。方法以瓦楞纸板为箱体材料,通过在箱体印制二维码、AR识别区、条形码和防伪码,得到数码化防盗抗压可循环使用包装箱结构的设计方案,对其进行防盗、循环使用和数码化等功能测试,并对其抗压性能进行分析。结果与普通包装箱相比,该包装箱在安全性、抗压强度以及可循环利用等方面进行了特殊的设计,且加入了数码化的元素设计,能够在一定程度上提高消费者的体验感,使商品具有防伪、溯源、防窜货、微营销等功能,可推动快递单的电子化,增强个人信息的保密性与安全性。结论该包装箱可通过特殊的结构设计解决现有技术中,包装箱不能循环回收利用、安全性及抗压性能较差且缺少数码化应用等问题。     

中空板在电池片包装中的应用

目的推广中空板作为太阳能电池片等光伏产品的新型环保包装板材。方法通过与当前普遍使用的瓦楞纸盒电池片包装方案对比,在防氧化性、破片率、防静电效果、成本分析等方面进行一一比较。结果中空板盒的破片率更低,其防氧化性和防水的效果比瓦楞纸盒好,成本比瓦楞纸盒略高,但因其使用寿命长,若多次使用,成本会降低。结论作为新型包装材料,中空板可广泛使用于电池片的运输包装方案中。