洗衣机关键部件的跌落仿真分析

利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对洗衣机关键部件进行跌落仿真分析,得到桶体响应加速度曲线,与洗衣机跌落冲击试验所得的实验结果进行比较,验证了模型的真实性,同时得到冲击过程中应力的变化图,为洗衣机结构优化设计和缓冲包装设计提供指导.     

基于Johnson-cook本构模型的EPE包装跌落冲击模拟

目的将聚乙烯泡沫塑料在动态压缩试验下得到的力学性能引入有限元中,创建材料模型,并应用于跌落冲击仿真分析,以提高仿真的精确度。方法通过聚乙烯泡沫塑料在不同速率下的压缩试验,得到真实的应力-应变曲线,并基于Johnson-cook本构模型在有限元中建立EPE的材料模型。最后用AnsysWorkbench中的LS-DYNA模块对聚乙烯泡沫缓冲包装的跌落过程进行仿真分析,用LS-PREPOST软件进行后处理。在此基础上,对比分析仿真结果和实验结果。结果仿真结果的误差分别为0.85%,1.6%,2.97%,与实验结果基本一致。结论基于Johnson-cook本构模型构建的聚乙烯泡沫塑料有限元材料模型能有效提高低速冲击的仿真精度,为非线性材料和应变率敏感材料的有限元动态冲击分析提供了参考。     

某型号液晶电视包装件角跌落仿真及屏碎分析

目的 为了提高液晶电视的包装在跌落过程中的保护作用,增加产品安全性。方法 采用三维建模软件Creo建立液晶电视零部件及包装三维实体模型,导入LS-DYNA进行有限元仿真分析,并通过液晶电视跌落试验验证了跌落仿真分析的可行性。基于仿真结果在LS-DYNA中重新建模,有针对性地设计新的包装结构。将改进后的包装件进行相同的跌落模拟,对比改进前后结果。结果 对液晶电视包装件进行角跌落自由落体的工况下的跌落仿真分析,结果显示,改进包装前液晶面板z方向的加速度峰值最大,最大可达到250g,改进包装后各方向峰值都相应减少,其中面板z方向加速度峰值降低了64%,同时液晶面板Mises应力最大值减少了10%。结论 有限元仿真分析能较为准确地反应实际跌落工况,并能获得液晶电视跌落冲击中任一时刻各部件的Mises应力和变形,对包装的设计改进具有指导意义,改进的包装结构能对液晶电视起到更好的保护作用。     

侧吸式油烟机包装件的跌落分析及优化设计

目的基于侧吸式油烟机包装件的跌落试验与仿真研究,对侧吸式油烟机缓冲包装的结构进行改进设计。方法首先对侧吸式油烟机包装件进行原方案的跌落试验,然后运用Pro/E软件建立三维模型,并利用Workbench和LS-DYNA软件进行跌落仿真分析,最后结合跌落试验与仿真结果,改进缓冲包装的结构设计,进行仿真验证。结果通过跌落试验,观察到底面和侧面衬垫以及油烟机机体都发生了损坏,得到了支撑架零件各个跌落工况的冲击加速度值。对比跌落试验和仿真分析结果,两者误差在9%以内。结合试验与仿真分析结果,对原设计方案进行改进并仿真验证,得到原方案从初始速度值2.97 m/s衰减到0所需的时间为10.3 ms,最大加速度值为43.10g,改进方案的初速度衰减到0需要14.5 ms,最大加速度值为33.41g。结论运用试验和仿真的方法对侧吸式油烟机包装件进行评估,验证仿真结果的有效性,利用仿真分析法指导缓冲包装改进设计,此思路能够为后续类似的缓冲包装设计提供参考。     

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。     

真空平板玻璃托盘集装包装系统设计与跌落测试验证

目的 对真空平板玻璃进行托盘集装包装系统设计,并进行跌落仿真测试,验证包装方案的可靠性。方法 提出运输包装设计五步法。第1步产品及流通环境调研,得到相关信息;第2步包装方案设计及建模,选用瓦楞纸板、胶合板、EVA泡沫和捆扎带等包装材料,利用SolidWorks软件进行三维建模,建立各跌落工况下的几何模型;第3步有限元模型建立,对各包材选用合适的材料模型,并利用试验测得相关性能参数,在所建几何模型的基础上进行接触设置、网格划分和载荷设置;第4步有限元模型可靠性验证,对模型进行实际试验和相应仿真测试,两者结果对比分析;第5步多工况下仿真测试,涉及跌落、冲击、振动等。结果 展示最具代表性的角、面和棱跌落仿真测试与相应试验结果,最大误差小于10%,验证了有限元模型的可靠性。进一步展示了跌落下各块玻璃的响应加速度,其中峰值加速度远小于真空平板玻璃脆值所允许的加速度,满足防护要求。结论 基于上述运输包装设计五步法,所提出的包装方案满足跌落防护要求,也证实了基于该五步法进行包装防护设计的可行性。     

罐式集装箱跌落仿真与试验

目的研究裙座与鞍座2种连接结构的罐式集装箱在长侧面跌落情况下的应力状态以及结构薄弱点。方法基于有限元软件对2种结构的罐式集装箱进行仿真模拟分析,制作2种结构的罐式集装箱试件,并进行2.8 m高度的跌落试验,对比分析仿真模拟结果与试验分析结果。结果端梁发生了屈服变形,罐体与框架连接处结构承受了较大应力,并发生损坏。结论试验与仿真模拟结果基本一致,为罐式集装箱改进设计提供了理论依据。     

长虹某型电视机的跌落仿真分析

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立长虹电视机的参数化有限元模型并实现跌落仿真模拟;分析电视机结构对跌落的响应,获得应力、应变云图和加速度响应等结构动态特性;为该产品结构改进和包装设计提供全面的参数;减少或避免在电视产品结构设计过程中依靠经验造成的强度不足或过盈.     

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。     

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。     

基于ANSYS/UG对企业某系列滚筒洗衣机包装顶盖的改进设计

使用UG建立合适的模型设计,同时运用 ANSYS有限元软件,对滚筒洗衣机台面板进行应力仿真分析,获得最大应力分布规律,在此基础并根据实验和售后数据,改进了原顶盖的结构,它能够分散台面板受到的集中应力,降低滚筒洗衣机台面板变形、破损等问题,为企业提高经济效益.     

基于用户体验的洗衣机软界面设计原则研究

目的研究智能洗衣机全软界面的设计原则。方法以智能洗衣机全软界面的用户体验评估为基础,采取联合分析法,从全智能洗衣机软件界面入手,将界面的主要构成要素和要素类型拆分并正交重组,让实验对象对正交组合后的实验方案进行操作,并根据体验和偏好进行量化打分。统计实验数据后,计算得出主要构成要素和要素类型的效用值及重要性值,分析用户在洗衣机全软界面的使用偏好,进而得出智能洗衣机软界面的设计原则,生成最终的界面设计方案。结论通过联合分析法得出,智能洗衣机软界面设计需充分考虑用户偏好的行为习惯、行为逻辑和行为反馈,界面的设计应符合用户心理模型且具有品牌识别性,从而提升界面的用户体验。     

正交异性板料拉深件快速展开与成形模拟

针对板件初始毛坯形状计算以及正交异性板的快速有限元分析问题,依据拉深件的UG模型,导出了零件的三角网格数据,并采用几何映射方法得到了用于快速有限元分析的拉深件初始展开毛坯.在此基础上,基于理想变形假设以及Hill’48正交异性屈服准则,给出了用于拉深件成形过程快速分析的一步法数学公式和有限元表达,并在Unigraphics系统中进行了有限元分析的后置处理.此外,对TC1钛板筒型拉深件毛坯初始形状进行了优化,并对成形中拉深件厚向应变分布进行了分析,得到了满意结果.     

滚筒洗衣机瞬态脱水阶段控制策略的研究

滚筒洗衣机在瞬态脱水阶段的振动较为剧烈,为此制定脱水启动阶段电机转速的两种控制策略来实现滚筒洗衣机的减振降噪。首先,在动力学仿真软件ADAMS中建立滚筒洗衣机动力学模型,分析脱水工况下启动加速度以及偏心负载质量对瞬态脱水振动的影响。进而,依据瞬态脱水振动特点制定两种控制策略:分段式加速的开环控制策略以及基于传感器测振的闭环控制策略。最后,建立ADAMS与Simulink联合控制仿真模型,对比研究传统加速方式工况下以及两种控制策略下滚筒洗衣机瞬态脱水阶段的振动情况。结果表明这两种控制策略在瞬态脱水阶段对滚筒洗衣机具有良好的抑振作用。     

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。     

基于精益思想的生产线改造仿真与研究

阐述了企业生产线改造过程中精益思想应用的必要性,以及在生产线改造中需要遵循的精益原则:生产线平衡、连续流、产品混流生产和标准化管理。以水洗机为实例,分析了水洗机装配生产线的现状,基于传统思想与精益思想,使用面向对象的eM-Plant软件,建立相应的离散事件仿真模型,以产量、在制品和对市场的反应速度为绩效指标,研究和分析模型仿真进行的输出结果,对两种不同思想的生产线改造进行比较,为装配生产线实际改造提供依据。     

某工业洗衣机动力学特性研究

工业洗衣机在高速脱水的工作过程中,由于衣物的不均匀分布而产生偏心激振力,造成整体结构剧烈振动,从而存在结构疲劳破坏的事故隐患。针对某型工业洗衣机的结构特点建立有限元模型,对洗衣机在高速脱水工况下偏心激振力的大小和分布规律进行分析。运用NASTRAN软件计算得到的结构瞬态响应分析结果,与振动测试结果对比吻合较好。本研究对工业洗衣机的疲劳强度分析与结构优化具有重要意义。     

Design-Expert7.0在设计C60高抛钢管自密实混凝土中的应用研究

利用Design-Expert7.0软件对C60高抛钢管自密实混凝土进行配合比优化设计,并对试验结果进行模型拟合。通过扫描电子显微镜(SEM)、X衍射分析(XRD)、超声波法、钻芯法及现场模拟浇筑实验,研究了硬化钢管自密实混凝土性能。结果表明,通过Design-Expert7.0优化设计获得的C60钢管自密实混凝土拌合物工作性能较好,水化产物以球状颗粒的Ⅲ型C-S-H凝胶为主。优化设计有效减少了混凝土的收缩,避免了混凝土与钢管内壁粘结性能不良,完全满足工程应用要求。     

波轮式洗衣机包装的关键防护部位研究

以一款典型波轮洗衣机运输包装件为研究对象,通过堆码试验、随机振动试验及跌落试验分析,初步确定了波轮洗衣机包装的关键防护部件为洗衣机盛水桶底部的离合器组件;建立了波轮洗衣机与缓冲包装衬垫的分析模型,并进行了模型简化及力学计算,从理论上证明了初步结论的正确性;分析了波轮洗衣机关键防护部位的防护技术措施,为波轮洗衣机关键部位防护包装结构设计提供参考。