钢化玻璃运输包装设计与有限元分析

目的以钢化玻璃为研究对象,设计安全合理的运输包装,并对其保护性能进行有限元分析。方法选择包装材料,设计运输包装各组件的结构及尺寸,利用Pro/E建立运输包装模型,利用Ansys Workbench模型进行静态堆码载荷仿真分析、模态仿真分析、随机振动仿真分析。结果通过静态堆码仿真得到等效应力最大值发生在松木托盘处,为0.506 MPa,远小于松木的屈服极限(10.47 MPa);等效应变最大值为0.0044,换算成包装件变形为2.31 mm,小于包装件允许变形量为4.2 mm;模态仿真分析得到包装件的工作频率为42.2,44.8,51.2,52.6,69.5,69.8 Hz,避开了汽车公路运输车的共振频率2 Hz和10 Hz;在随机振动仿真分析中,包装件在y方向位移为0.037 mm,远小于包装件允许变形量。结论通过仿真分析可以判定所设计的钢化玻璃运输包装方案合理,能够在运输过程中有效保护钢化玻璃的安全。     

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。     

运输包装系统随机振动频域分析

为了研究包装件在实际流通环境振动特性下的振动规律,以车辆、包装件构成的六自由度运输包装系统为基础,构建了在以白噪声为输入的路面不平激励下的振动模型,建立了路面不平激励的数学模型、运输车辆以及包装件的动力学模型。借助Matlab/Simulink仿真技术,对运输包装系统随机振动进行了频域分析,得到了内装产品及易损零件随机振动加速度响应的幅值频谱和功率谱密度。仿真结果表明了随机振动强弱程度与频率的关系,全面反映了随机振动规律,为缓冲包装设计提供了理论依据。     

基于运输环境的包装系统疲劳损伤分析

目的针对当前物流运输环境,研究产品在运输过程中因受到不同振动与冲击导致的包装系统疲劳损伤情况。方法针对以聚苯乙烯泡沫为缓冲包装材料的包装系统进行运输环境模拟,通过使用有限元分析软件,对运输环境中包装系统受到的随机振动进行仿真,发现包装系统的薄弱部分,针对薄弱部分进行疲劳仿真,最终得出薄弱处的损伤数据。结果仿真结果表明,包装件能够在实际运输过程中对产品起到保护作用,为产品的运输包装方案提供了指导性意见。结论该方法不仅适用于文中的包装系统,对常见家用电器的包装方案均可进行评价。     

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。     

苹果–EPS泡沫系统冲击响应分析

目的 分析苹果在运输包装环境中的抗冲击性能，并优化苹果–EPS泡沫缓冲包装设计。方法 以80 mm果径洛川富士苹果为研究对象，通过万能压缩试验机对苹果进行压缩试验，得到应力–应变曲线。通过ABAQUS/Explicit建立苹果运输包装系统有限元模型，并进行有限元仿真分析，其中发泡聚苯乙烯有限元模型采用Crushable Foam模型，苹果采用线弹性力学模型。模拟苹果在沿轴竖直摆放和沿轴水平摆放2种摆放方式下跌落时的冲击响应，并分析不同厚度、密度为28kg/m³的EPS泡沫的缓冲效果。结果 得出苹果的弹性模量为2.44 MPa、屈服极限为0.38 MPa。通过模拟仿真分析可得出，EPS泡沫能有效减缓运输过程中冲击对苹果的损伤，并以此为基础得到了针对该包装系统的缓冲设计。结论 通过与龙格–库塔数值分析法的对比可以得出，本研究以试验为基础，结合仿真分析能为相关果蔬运输提供数据支持和参考。     

基于物流运输环境的打印机包装方案分析

目的 研究打印机物流包装方案在运输过程中对打印机的防护性能。方法 对打印机整体包装件进行模拟公路运输路况的随机振动试验,得到产品的响应加速度谱密度曲线;然后建立打印机物流包装的三维模型,通过运用有限元软件Ansys Workbench中的随机振动分析模块（Random Vibration）对整体进行随机振动仿真分析,得到打印机的响应加速度谱密度、总位移、各向应力、等效应力等。结果 由仿真得到的响应加速度谱密度与试验结果相对比,其变化趋势一致,验证了仿真的可靠性,同时验证了该打印机包装方案具有良好的保护性能。结论 该打印机整体包装方案满足公路物流运输的防护要求,同时提供了一种物流运输包装方案的可靠性验证方法。     

运输包装件振动特性的计算机仿真

应用有限元法对计算机主机在运输过程中的振动特性进行了计算机仿真。首先利用Pro/E建立几何模型，然后基于ANSYS进行有限元动力分析，求出了包装件的固有频率与固有振型，以及频域／时域的动态响应。     

Matlab／Simulink仿真技术在缓冲包装中的应用

以缓冲包装系统中最典型的单自由度线性与非线性系统中三次函数弹性体为例。从求解系统动态响应的角度出发。分析了线性和非线性缓冲包装系统的建模方法。利用Matlab/Simulink动态系统仿真软件包建立了仿真模型，输入模型参数，可以方便显示系统的冲击响应曲线。     

基于ANSYS强度仿真与动力学测试的包装结构优化设计

目的 在保障机械结构强度的前提下,对消费量大的某泵用木包装结构进行优化设计,对机械强度进行CAE有限元仿真,并进行振动跌落冲击测试,以降低成本提高产品价值。方法 首先分析产品的使用功能,设计新型包装方案,将原有铁底板支撑结构优化改为用材更少的V型木质支撑结构,建立力学模型,进行底强度分析以及稳定性计算;然后运用SolidWorks建立3D模型,运用ANSYS Workbench进行仿真评估;最后生产出新型包装,并根据包装测试标准进行了测试。结果 新的包装结构用V型木质取代了铁底板支撑,节约了100%的铁质包装材料,并通过了冲击振动跌落测试。优化设计的新包装型式能满足运输过程中的冲击振动跌落等产品保护要求,满足运输稳定性的功能要求。结论 本文以价值工程理念为指导,优化设计的新包装结构,在满足产品功能的同时节约了成本,是价值工程在包装优化领域极好的运用,为机械工程领域包装工程师提供了设计参考和解决方案。     

部分固体氧化剂运输软包装设计

针对固体氧化剂中二、三类固体氧化剂的传统运输包装问题,分析了目前采用的钢桶或木箱包装的不足,提出运输软包装设计并运用试验方法进行验证,使之包装更趋于合理化.     

基于Ansys Workbench的投影仪运输包装仿真分析

目的为某型号投影仪设计运输包装,并检验该方案的防护性能和安全性能。方法运用有限元软件并进行相关试验,对投影仪包装件进行模态分析、随机振动分析和跌落分析。结果在随机振动仿真分析中,包装件前6阶固有频率均大于25 Hz,避开了公路和铁路运输的共振频率范围,不会发生共振;最大等效应力为4.628 MPa,最大变形量为1.526 mm,各部件应力和变形量均在安全范围内,符合抗振强度要求。在跌落仿真分析中,投影仪裸机跌落时的镜片等效应力最大值为123.49 MPa,超过了玻璃的许用应力(28 MPa),镜头发生破裂;投影仪运输包装跌落时,镜片上等效应力最大值降低为2.1728 MPa,其余部件应力值均未超过对应材料的屈服强度,符合抗冲击强度要求。结论根据分析结果,采用EPE发泡塑料和E型瓦楞纸板的运输包装方案结构设计合理,能够在运输过程中对投影仪起到保护作用,具有一定的可行性。     

液晶电视包装件有限元分析及优化设计

目的将有限元分析技术应用于液晶电视包装件的抗压、抗振性能分析和优化设计中。方法应用Ansys Workbench分析软件,建立液晶电视、缓冲衬垫和瓦楞纸箱的有限元模型。模拟包装件在物流运输和仓库堆码时,包装件受压时的变形受力情况,以及运输过程中的振动情况。以包装件的质量、固有频率及最大变形量为目标函数对液晶电视缓冲衬垫进行多目标优化设计。结果经过静压分析,液晶电视缓冲衬垫最大变形量为0.362 mm,包装件所受最大应力为70 339 Pa;经过模态分析,包装件的一阶固有频率为7.7471 Hz。经过优化分析,缓冲衬垫高度和顶部凹槽深度的最佳设计点分别为200.83,19.34mm,与原始设计值相比,包装件各项性能得到了显著提升。结论通过对液晶电视仿真分析和优化设计,可以对缓冲衬垫结构尺寸进行改进,降低了产品破损率同时节约材料。     

我国弹药包装设计热点问题分析及发展研究

目的为了促进我国弹药包装设计适应武器装备发展,推动弹药包装可持续创新,使弹药包装更好地满足作战保障需求。方法从地方文献数据库和军方文献数据库分析弹药包装工程领域研究现状,结合部队调研情况,分析弹药包装设计研究热点,基于五大理念开展弹药包装设计研究。结果我国弹药包装工程研究领域主要集中在包装需求、防护设计、结构优化等方面,重点开展了弹药投送储运包装设计、弹药标准化包装设计、弹药包装信息化应用、弹药密封包装设计、弹药防殉爆包装设计等内容,基于作战理念、保障理念、整合理念、交互理念和生态理念等开展了弹药包装设计研究,并确定了面向作战、以人为本、持续发展的新时期弹药包装设计原则。结论我国弹药包装工程研究应侧重于防护、集装、效益等方面,弹药包装设计热点应更好体现现代战争需求和适应弹药发展需要,推动弹药包装设计的全面发展。     

产品运输包装可靠性设计

要在运输过程中保护产品免受破坏,就需对产品进行缓冲包装设计,传统的包装设计方法具有明显的局限性.文中基于包装动力可靠性理论提出了一种新的运输包装设计方法,对运输包装可靠性设计的基本思想、设计流程、目标可靠性确定及可靠性校核等问题作了探讨,并从设计思想、流程等角度对新设计方法与传统设计方法进行比较,得出新设计方法设计出的缓冲包装能更好地保护产品.     

基于ANSYS的温控包装圆柱体模型的建立

为简化温控包装设计计算,对实际温控包装系统建立了不同的圆柱体模型。将实际温控包装箱尝试向不同圆柱体模型转化,使其设计方法更简便易行,借助ANSYS软件对其进行了热传递分析和数值模拟,利用转换模型的温控时间与实际温控系统的温控时间之间的相对误差,对各模型进行了筛选。结果表明,采用的圆柱体模型与原立方体温控包装箱的内体积、厚度相等时,最能真实反映实际保温箱的传热过程。为降低包装成本、优化温控包装设计方案提供了依据。     

包装物流功能分析及模糊综合评价评价模型

分析了包装在运输、仓储、装卸、搬运中对物流功能的要求,设计了由抗变形能力、抗有害生物能力、抗化学变化能力、机械作业效率、物流设施利用率、物流作业准确性6项指标构成的包装物流功能评价指标体系,运用模糊综合评价法建立了包装物流功能综合评价模型,有助于对包装物流功能的正确评价。     

On a proposal for a generic package development process

Globalization pressures have now caused significant changes in the way industrial enterprises are organized and how products are developed, manufactured and brought to market. In global enterprises, the handling, transportation and storage of parts, sub‐assemblies and final products demand for an efficient and effective development of the product–package‐system (PPS). The objective set in this paper is to present the development of a generic package development process that facilitates the establishment of integrated product and package development and also provides a more proactive and holistic approach to the development of new and innovative packages for the global market. In an extensive review of the package development literature and through five multiple case studies within the package manufacturing industry, results on the package development process are generated and, in this paper, presented and synthesized into an updated version of the package development process. The process consists of the phases package planning, package system development, package concept design, package design, production ramp‐up, package system integration and package system production ramp‐up. The package development model proposed here takes its starting point in the development of the package system, thus providing the holistic perspective needed for being truly generic. Being generic in the given context assures or at least facilitates the possibility to support the development of the new and innovative package systems and package designs needed in the product manufacturing industry to enhance competitiveness. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

运输包装件振动试验系统研究

在流通环境振动分析的基础上，进行了运输包装件各种振动试验的特点比较，并对随机振动试验系统的方案和实施过程等做了一定的研究，为运输包装件的优化设计打好了基础。