锂电池运输包装设计与跌落仿真分析

目的 文中以深圳市某科技公司新型动力锂离子电池为研究对象,为其设计缓冲运输包装。方法 结合相关测试标准运用仿真软件ANSYS Workbench对锂电池及其包装件进行跌落仿真分析,并结合跌落试验结果以验证仿真模型的可靠性。结果 裸机跌落时,外壳等效应力最大值为720.41 MPa,超过硬质铝合金的许用应力325 MPa,外壳将会发生破裂;电芯的等效应力最大值为363.4 MPa,超过铝的许用应力280 MPa,可导致电芯损毁;锂离子电池运输包装件跌落仿真结果显示,外壳、电芯、散热板、PCB板等各部件的最大等效应力值较裸机跌落时分别降低了73.66%、39.82%、38.65%、81.70%,且其等效应力的最大值均未超过对应材料的屈服强度。结论 综合变形云图及实验结果,采用EPP泡沫和BC瓦楞纸箱的锂离子电池运输包装结构具有较好的防护效果,能够满足抗冲击强度要求。     

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.     

某型号锂电池全纸化包装件跌落仿真分析

目的 验证锂离子电池全纸化运输包装件的防护性能。方法 依据锂离子电池的产品特性、流通环境以及包装防护等多方面要求，选用合适的纸质包装材料得到全纸化的包装方案，选用仿真分析软件对包装件进行跌落模拟，得到其应力、应变等相关数据。结果 由跌落仿真分析可知，最大应力出现在外壳上盖凸台位置，其应力值为346.06 MPa，超过外壳最大许用应力值(325 MPa)，外壳发生破损。锂电池包装件跌落时，外壳等效应力值为1.211 MPa，仿真得到的应力值均未超过材料的许用应力，不会发生损坏。结论 该包装结构能够在运输过程中吸收大部分的冲击能量，能很好地保护内部产品不受损伤，具有良好的防护性能。     

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。     

家电包装件跌落试验CAE仿真应用

验证家电产品包装件可靠性的重要试验之一是自由跌落试验,通过对家电包装件的跌落试验CAE模拟仿真,可减少试验样机数量、降低试验成本,同时使瞬间跌落过程中内部部件的应力应变情况更加直观.     

工控设备缓冲包装跌落试验及其仿真分析

目的研究某工控设备缓冲包装的跌落数值仿真技术。方法建立一种工控设备缓冲包装的跌落仿真模型,从仿真结果中获得跌落加速度曲线和产品的等效应力云图,观察缓冲包装的变形动画;对比缓冲包装的跌落试验,验证了跌落仿真模型;基于验证的跌落仿真模型,研究EPE衬垫尺寸对缓冲包装跌落冲击响应的影响规律。结果跌落仿真与跌落试验的加速度曲线趋势基本吻合,峰值加速度相差仅0.8%;仿真的等效应力云图显示产品满足强度要求,未发生永久变形,与跌落试验结果一致。对EPE衬垫尺寸的跌落缓冲研究表明,相对于缓冲面积,缓冲厚度的大小对跌落加速度具有更为显著的影响。结论建立的跌落仿真模型具有较高的模拟精度,为产品的缓冲包装结构设计及其优化奠定了良好基础。     

电饭煲运输包装设计及跌落仿真分析

为研究电饭煲在流通过程中运输包装的缓冲性能,选择了环保型的缓冲材料发泡聚乙烯(EPE)为缓冲衬垫、AB型瓦楞纸板为外包装箱进行缓冲包装设计。根据电饭煲的规格和缓冲要求,对缓冲衬垫和外包装箱的结构进行了计算和设计,并利用Solidworks软件进行建模,并将其导入ANSYS中,设置各层缓冲包装材料的参数后,进行了自由落体跌落仿真试验;通过分析电饭煲运输包装件与地面接触瞬间的应力分布云图和最大应力曲线,发现在跌落过程中的最大应力出现在外包装箱与地面接触位置,最大应力小于电饭煲材料ABS的极限应力。因此,所设计的运输包装满足产品的缓冲要求,达到了保护电饭煲的目的。     

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。     

缓冲包装的跌落仿真

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA的跌落模块(Drop Test Module),建立电脑液晶显示器缓冲包装系统的有限元模型,模拟缓冲包装系统的跌落响应试验,得到了液晶显示器的应力应变云图,和加速度响应等动态特性,获取了相关数据,进而利用数据反复修改模型参数,优化电脑液晶显示器的缓冲包装结构及尺寸,设计出合理的电脑液晶显示器缓冲包装。     

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。     

锂电池可回收有机硅胶包装设计及其性能分析

目的 针对目前锂电池包装密封性差,正负极容易被潮湿环境损坏的情况,设计一种内包装采用HL-1029有机硅胶包裹锂电池,外包装用瓦楞纸盒包装的结构。方法 根据锂电池型号及尺寸计算HL-1029包裹体厚度,建立包装件三维模型,在有限元环境中分析3 500 mm码垛高度以及1 200 mm跌落高度下,瓦楞纸箱、瓦楞纸隔板、HL-1029包裹体以及锂电池的应力云图。结果 3 500 mm码垛高度以及1 200 mm跌落高度下,锂电池所受的静应力和等效应力分别为0.03 MPa和8.80 MPa,锂电池所受静应力和等效应力均未超出其材料的屈服强度。结论 综合有限元分析结果,HL-1029包裹体可为锂电池运输过程中提供充分的防护,并且具有极高的可循环性。研究可为锂电池以及精密电子元器件的密封性包装提供研究思路。     

The Hybrid Drop Test

To verify the cushion performance of transport packaging, two traditional drop test methods – free fall and controlled shock tests – and a traditional simulation method are often used. However, it is difficult to assure the safety of a test product when the traditional drop test method is applied, and results from the traditional simulation method are not sufficiently accurate to be used to test packaging material. Therefore, we propose a new test method called ‘the hybrid drop test’ by integrating the traditional drop test and simulation methods. The hybrid drop test ensures the safety of the test product and improves test efficiency. The results of the verification test show that this new drop test method can be applied to test the cushion performance of pulp mould transport packaging. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

用于锂电池包装的铝塑膜印刷封装新工艺

目的研发一种铝塑膜印刷封装的新工艺,提高锂电池包装的生产效率。方法通过对铝塑膜表面先涂布、再印刷、后封装的工艺替代行业内铝塑膜包装锂电池的传统工艺,测试新工艺条件下铝塑印刷膜的耐化学性、耐磨性、附着力及光泽度等指标。结果采用新工艺后,不仅可以拓宽印刷种类,提升生产效率,而且能够实现高精度印刷作业,提高铝塑膜的印刷质量。试验表明,该工艺条件下的铝塑印刷膜耐化学性和耐磨性优良,附着牢度可达100%,平均光泽度为8.4。结论新工艺相比传统工艺具有较强的先进性,可适用于手机锂电池的铝塑膜印刷封装作业。     

利乐砖棱跌落试验仿真研究

对装有液体的利乐砖型包装进行跌落试验,检测包装设计的效果。对于动态加载情况,ABAQUS/Explicit提供先进方法用于连续体非线性结构的动态仿真。通过有限元仿真代替真实的跌落试验,以降低试验成本,提高实验效率。仿真试验得到的结果与真实包装试验结果进行了比对,结果相似。在包装材料出现破损时,剪切应力集中通常出现在发生包装破损同样的地方。随着跌落高度的增大,应力增大,这与实际吻合很好。     

液晶电视包装件跌落仿真及结构优化

目的 在提升液晶电视包装泡沫抗冲击性能的基础上进行结构优化设计,以减少包装成本。方法 利用HyperMesh建立带有包装的液晶电视整机有限元模型,并验证模型的有效性。依据企业跌落标准,采用LS-DNYA开展液晶电视仿真跌落分析,基于仿真结果运用OptiStruct对包装结构进行拓扑优化,最后对比优化前后的结果。结果 仿真跌落分析中,前面和后面跌落工况下液晶电视的加速度峰值最大,分别为220.01g和183.40g。包装结构优化后加速度峰值均有所降低,其中后面跌落工况下降最大,为23.41%,同时优化后的结构相对原始结构质量降低6.73%。结论 经过结构优化后的包装泡沫,有效提升了液晶电视在跌落冲击中的安全性能,降低了生产成本。     

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。