电暖器包装跌落及结构优化仿真分析

对电暖器包装件进行跌落试验及破损部位进行受力分析,旨在优化电暖器易损部位结构设计,解决电暖器跌落过程中的面板变形问题。首先对电暖器包装件进行跌落试验,并分析电暖器产生破损的原因,然后运用Creo软件进行三维建模,运用Workbench软件对易损零部件及其优化方案进行跌落仿真对比分析。经跌落试验后得出,产品破损部件为电暖器面板,对面板进行跌落受力分析发现,面板内部无结构支撑,跌落过程中因自重使面板产生不可逆变形,通过结构优化并进行单个零部件仿真,最大应力值减小了28.5%。仿真软件作为一个有效辅助工具,与产品跌落受力分析结合应用,能够针对性简化仿真模型,较大程度提高结构优化效率,减少结构改模次数,提高方案准确性。     

平板电脑缓冲包装件设计及其力学性能分析

针对平板电脑在物流过程中由于包装不当造成的破损问题,设计了平板电脑的缓冲包装件,并对其力学性能进行了分析。先利用Solid Works软件建立缓冲包装件模型;再通过ANSA软件对缓冲包装件模型进行网格划分,并建立刚性跌落目标面的有限元模型;最后在LS-DYNA中进行跌落高度为0.9 m的自由跌落仿真分析,得到缓冲包装件在接触地面瞬间和反弹瞬间的等效应力云图及其跌落过程中的加速度曲线图。仿真结果表明,所设计的缓冲包装件在跌落过程中的最大加速度为58g,该值满足产品的脆值要求,缓冲包装件可以达到很好的缓冲效果。     

高硼硅玻璃沙拉碗缓冲包装跌落仿真分析

目的 研究高硼硅玻璃沙拉碗跌落冲击时的应力和变形情况,为沙拉碗安全包装提供参考。方法 运用Pro/E软件和Ansys软件建立沙拉碗及其缓冲包装三维有限元模型,对有无缓冲包装以及不同跌落高度和跌落姿态分别进行跌落仿真模拟,获取沙拉碗跌落冲击过程的应力、变形和加速度分布及变化规律。结果 沙拉碗跌落冲击时,最易损坏的部位在上部边缘、底部缓冲包装棱边及角的冲击部位;无缓冲包装时最大应力和脆值分别为76 MPa和1.84×105g,有缓冲包装时的最大应力和脆值分别为0.139 MPa和73.5g。结论 对沙拉碗进行包装设计时,应加强对上部碗口边缘部位和缓冲垫边角的保护;缓冲包装结构对沙拉碗起到了明显的保护作用,该研究为高硼硅沙拉碗缓冲包装的理论研究和结构优化设计提供了参考。     

洗衣机运输包装件的跌落仿真分析

利用ANSYS/LS-DYNA 软件对洗衣机运输包装件进行跌落仿真试验,获得平跌落情况下洗衣机运输包装件的应力、应变的变化规律,为洗衣机运输包装结构强度理论的探讨和结构的优化设计提供了指导.     

全瓦楞纸板的红酒包装内衬设计及跌落分析

目的为了更加便捷地运输和包装红酒等易碎玻璃制品,赋予其运输安全性、销售展示的美观性和一体性的功能。方法以750 mL溜肩红酒瓶为例,选择A型和B型瓦楞纸板,利用瓦楞纸板的挺度和折叠性对内衬结构进行造型设计,从而实现内衬结构的一板折叠成型。对红酒运输包装件进行跌落试验,得到红酒瓶的最大加速度曲线,然后利用Pro/E软件建立实体模型,导入有限元软件ABAQUS进行跌落仿真,得到包装件响应加速度曲线。结果 z方向最大加速度为215.33 m/s~2,比水平方向的冲击加速度低很多,即z方向跌落冲击缓冲性能好于水平方向。与跌落试验结果相比,误差均在可接受的范围内,表明有限元模型的建立是合理的,能够较好地反映所设计的红酒包装件在跌落过程中的动态缓冲特性。结论内衬结构全部采用环保的瓦楞纸板材料,易于加工成型。瓦楞纸板良好的缓冲性能和包装特性降低了红酒在运输过程中的破损率,这种全瓦楞纸板的内衬结构设计不仅克服了红酒传统运输包装的缺陷,而且弥补了纸质红酒包装结构单一的缺点,对产品最大响应加速度的分析表明该结构设计能够满足红酒瓶直立放置时的冲击防护要求。     

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。     

基于ABAQUS的液态奶缓冲包装优化设计

目前我国液态奶礼盒的缓冲包装主要采用瓦楞纸板,但其缓冲性能不能满足产品的运输要求。针对上述问题,以某乳制品企业生产的液态奶礼盒的缓冲包装为研究对象,利用SolidWorks绘制包装件的三维立体图,并使用Hypermesh联合ABAQUS软件建立液态奶礼盒的有限元模型,并进行仿真跌落试验;通过分析上衬垫从800 mm处跌落的受力云图和变形云图,找出原有上衬垫的薄弱部位;针对上衬垫的薄弱部位,设计了两种新型的上衬垫,利用AutoCAD和SolidWorks绘制出相应的平面图和三维立体图并进行仿真分析。试验结果表明：两种优化方案的牢固程度均高于原结构,且能满足产品运输要求     

信号采集仪运输包装件缓冲性能研究

通过对信号采集仪包装件进行振动试验和跌落试验,研究了纸浆模塑缓冲衬垫的抗振和缓冲能力.研究发现:在定频(频率4.6Hz)振动试验中,激振加速度为7.5m/s2时,产品振动响应的最大加速度为1.32g,包装件并没有发生失效、失灵或商业性破损.在扫频振动试验中,测得其共振频率分别为34.80Hz(包装件平放)和29.16Hz(包装件立放).在跌落实验中,面跌落的最大冲击加速度峰值为67.98g;棱跌落的最大冲击加速度峰值为61.50g;角跌落的最大冲击加速度峰值为24.05g.跌落实验后产品发生了严重破损.即包装件可以通过振动试验,但是在跌落试验中会产生严重损坏,所以此包装为欠包装.     

液晶显示屏包装件跌落仿真分析及结构优化

目的 探究液晶显示屏包装件的跌落仿真分析方法,根据仿真分析和辅助结构设计进行优化改善.方法 根据液晶显示屏的包装形式,创建显示屏包装件的3D模型,运用Ansys LS-DYNA动力学模块对包装件进行z向面跌落仿真.通过材料所受等效应力识别存在失效风险的材料,并对材料结构进行优化改善.结果 通过跌落仿真分析,发现托盘挡墙位置承受了较大应力.其中最大等效应力为67.9 MPa,大于材料屈服强度;有效塑性应变为0.046,大于材料屈服点对应塑性应变,材料存在一定破损失效风险,需要对托盘结构进行优化来增加其支撑强度.结论 通过跌落仿真分析与跌落试验对比,验证了跌落仿真方法的可靠性,通过仿真分析找到托盘较优力学结构,通过试验验证了结构的合理性.     

新型转轮式红酒包装结构设计及其跌落有限元分析

针对目前市场上单一的红酒包装结构,提出了一种新型转轮式包装结构。通过计算得到了转轮式包装结构尺寸,并采用Pro/ E 软件对其进行了三维建模,导入到ANSYS/ LS-DYNA 环境中进行了跌落状态仿真模拟。通过仿真模拟结果与产品脆值的对比分析,对转轮包装结构进行了优化。     

基于类比分析的满油壶的跌落仿真

工业油壶的三维壳模型形状复杂,不易在其基础上创建润滑油模型,为了能够对盛满的油壶进行跌落仿真,采用了类比分析的方式。首先对空油壶模型进行跌落仿真,然后用一个规则的与原油壶等外廓的长方形薄壁实体模型模拟空油壶,并在其内注入润滑油进行跌落仿真,根据类比分析推出了原油壶满载下的跌落应力。该方法对于某些工业产品的贮液包装物的跌落仿真,具有一定的参考意义。     

红酒包装跌落仿真分析及优化设计

目的研究红酒包装跌落状态下的应力和变形情况,对缓冲衬垫进行优化设计。方法运用Ansys Workbench建立红酒包装的实体模型,并进行跌落的仿真模拟,根据结果分析包装的受力以及变形情况。以衬垫底座厚度和衬垫壁高度为设计变量,以整体变形、衬垫质量为优化目标,对红酒包装进行多目标优化设计。结果包装件的最大变形量为137.01 mm,优化后的衬垫底座厚度为23.06 mm,衬垫壁高度为183.1 mm。结论在衬垫质量基本不变的前提下,找到了最优方案,进一步提高了对红酒的保护能力,降低了红酒在跌落时的破损率。     

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。     

白酒包装之瓶体设计研究

针对白酒包装中的瓶体设计从艺术性与个性化的体现、传统文化的蕴含和产品档次的区分3个方面进行了讨论研究.文章提出必须把握好瓶体设计的各主要诉求点,在借鉴洋酒或香水瓶体设计,提升文化品位、改进设计观念与材料选择等方面探索不同的创新之路,才能设计出具有强烈的艺术感染性、新颖性和竞争性的作品,实现白酒的瓶体设计与酒文化、与个性、与产品核心的高度统     

The effect of repeated microwave heating,fill level and temperature on the impact resistance of a polypropylene syrup bottle

The effect of repeated microwave heating, fill level/and storage temperature on the impact resistance of microwavable polypropylene bottles containing syrup was studied. Bottles filled with syrup at 100%, 75%, 50%, and 25% levels were subjected to drop tests after storage at 8°C, 20°C/and 40°C and after several reheatings in a conventional microwave oven following the label directions. The degree of crystallinity of the polypropylene was also evaluated using modulated DSC. A decrease in impact resistance and an increase in the degree of crystallinity of the package material was observed after the bottles were repeatedly heated in the microwave oven. Impact orientation, product fill level and storage temperature also significantly affected the impact resistance of the bottles. The bottle impact resistance may be insufficient for the intended use. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

Effects of weight reduction of packaging material on the mechanical performance of PET bottles for cooking oil

This study compares and evaluates the mechanical performance of two types of PET bottle of different nominal weights but identical design and filled with 900 ml vegetable cooking oil. The air in the headspace of all the bottles was replaced with liquid or gaseous nitrogen upon conclusion of the filling operation and immediately before capping. Two different closures, with an internal or external tamper‐evident feature, were used on the 20 g bottles. The 27 g bottle was closed exclusively with the closure fitted with an external seal. The 20 g PET bottles prior to capping were either flushed with gaseous nitrogen or pressurized with liquid nitrogen. The air contained in the headspace of the 27 g bottle was removed by injection of gaseous nitrogen only. Corrugated fibreboard cases containing 20 bottles each were submitted to a vibration test and all the components of the packaging system were subsequently evaluated with respect to important mechanical properties, such as stacking strength, drop impact strength and package integrity. The results show that the closure with external seal provided considerably better protection against leakage. Also tests conducted with stacks of five corrugated cases each and arranged onto two pallets placed one upon the other demonstrated that reducing total bottle weight by 26% is viable in terms of mechanical performance. On the other hand, the use of pressurized liquid nitrogen was found to be unnecessary. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

高脚杯缓冲包装力学性能有限元分析

目的研究设计的包装结构对高脚杯的缓冲效果。方法建立高脚杯缓冲包装件实体模型,导入Ansys/LS-DYNA中,确定材料的性能参数及边界条件,进行跌落仿真,分析仿真结果。结果根据跌落仿真得到的应力云图,分析在跌落和回弹过程中包装件及内装物的应力变化,通过对最大加速度进行分析表明,设计的缓冲包装结构能够使高脚杯的最大加速度在80g以下。结论设计的缓冲包装满足产品脆值要求,达到了缓冲包装的效果。