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。     

具有简支梁式易损部件的产品包装系统跌落冲击研究

摘要:针对易损部件为简支梁式结构,建立了此易损件与产品主体耦合的非线性动力学模型;运用差分方法,设计了该模型的求解算法。算例表明：简支梁易损部件的加速度随梁的长度方向变化显著,梁的中点处应力最大,简支梁的中间位置的最大应力是否超过弹性部件的比例极限成为产品失效的一个有效标准。若不考虑易损零件作用,会得出错误的结论。     

基于LS-DYNA的修枝机跌落仿真分析

目的寻找修枝机整机跌落时的易破损部件,以便针对易损部件设计更合理的结构和缓冲防护包装。方法基于Hypermesh和LS-DYNA软件对修枝机水平跌落、竖直侧向跌落这2种极限工况进行仿真分析。结果在2种工况下,旋转管均会发生应力集中,出现破损,影响修枝机使用寿命。结论在今后的产品设计中,要重点对旋转管的结构进行优化设计;在运输过程中,要着重针对旋转管部件设计合理的运输包装防护结构。     

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。     

电暖器包装结构优化仿真分析及试验验证

目的 基于有限元软件对运输条件下的电暖器包装件进行踩踏损伤分析和包装结构优化,解决运输环境下的电暖器发生踩踏损伤的问题.方法 依据售后问题对电暖器包装件进行踩踏试验,并基于Creo对电暖器和缓冲包装进行建模,利用有限元软件对产品包装件进行仿真分析,依据仿真结果对电暖器缓冲包装结构进行优化设计,最后对比优化前后的踩踏结果,并进行相关包装运输的测试试验,确保新的包装件符合包装运输的标准要求.结果 包装件原有的缓冲包装结构并未对产品起到保护作用,外罩发生了较大面积的应力集中,最大应力为304.5 MPa.优化包装结构后,新的缓冲结构承受了绝大部分的力,很好地保护了电暖器,满足各项包装运输试验测试的要求.结论 通过利用有限元软件进行包装结构优化设计,有效地解决了电暖器踩踏问题,合理优化了电暖器的缓冲包装结构,节省了新包装结构的开发时间.     

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。     

基于杆式弹性易损部件的非线性系统跌落冲击研究

摘要：针对多自由度缓冲包装产品设计中杆式结构部件在工作过程中容易发生损伤而引起系统失效问题,本文提出将产品主体假设为刚性,杆式结构处理成均匀分布的弹性体结构,进而建立刚性—弹性体的非线性耦合模型及运动微分方程,并运用差分方法进行求解,得到杆式易损零件非线性包装系统的数值解。算例结果表明:杆式易损部件的最大加速度位于杆的自由端,此处应力最小;最小加速度出现在杆的根部,此处应力最大。杆根部位置的最大应力是否超过弹性部件的比例极限成为产品失效的有效判据。     

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     

缓冲包装设计引起的易损件移动现象的力学原理

目的研究产品在物流运输搬运过程中易损件会发生转移的行为。方法提出轻型小机电产品包装冲击动力学模型,建立基于2个易损件的产品冲击动力学方程,得到易损件的峰值加速度与刚度比的关系图,并且采用Runge-Kutta法进行数值求解,获取2个易损件在半正弦激励脉冲激励下的冲击时域响应、冲击谱和破损边界曲线。结果产品在不同的刚度比下,各个部件出现损坏的先后顺序不同,谁先坏本质上取决于哪个部件的峰值加速度响应首先达到其脆值。结论研究揭示了易损件随着冲击激励和包装材料特性发生移动的现象和本质原因。     

缓冲包装性能试验的模态分析法

本文利用模态分析的频响函数法对缓冲包装系统性能试验进行了探讨。利用模态分析法并应用计算机辅助设计技术可以确定产品的最佳包装系统,预示货物的强度,正确判断包装产品的易损部件,为缓冲包装的优化设计提供理论依据和设计参数。     

基于3P(4S)机构的易损线辊包装线设计与分析

目的 防止大质量的线辊表面的金刚线在包装工作中受到碰撞、挤压,同时解决包装工艺流程复杂、空间布局不合理及人工效率低等问题。方法 基于三平动并联机构设计易损类线辊包装生产线,首先分析系统的整体结构功能,采用模块设计法分别对包装线的关键模块进行结构设计。针对3P(4S)并联机器人利用矢量法进行位置正反解分析,使用数值法对其工作空间进行求解,利用拉格朗日法分析并联机器人的动力学,并在Adams与Matlab软件中验证分析结果。最后,基于MCD与Simulink软件对包含有并联机器人模块的易损类线辊包装生产线进行联合仿真。结果 在NX MCD与Simulink联合仿真中,各部分运动连续且并联机械手模块运动稳定并到达所需位置。整个易损类线辊包装生产线可完整连续工作,实现了易损类线辊包装生产线的自动化包装,包装的生产效率由2 min提高到46 s。结论 基于3P(4S)机构的易损类线辊包装线能很好地解决表面易损类线辊包装线自动化问题,可应用于稳定性要求高、大负载、包装工艺复杂的线辊类产品包装生产线中。     

戴尔笔记本电脑缓冲包装结构设计

目的优化戴尔笔记本电脑Vostro 1440的缓冲包装结构。方法了解产品特性和流通环境,确定缓冲包装材料,提出3个缓冲包装结构改进方案并与原方案进行对比分析,利用Ansys软件对最佳设计缓冲结构和原始缓冲结构进行跌落仿真测试分析。结果采用密度为0.029 g/cm3的EPE为缓冲材料,3个改进方案都不同程度节约了材料的用量并通过了挠度校核,其中方案3用量较少且具有多功能化,在跌落仿真中缓冲效果优于原始缓冲结构。结论产品缓冲包装结构将朝着绿色环保、高效能、低成本、多功能化趋势发展。     

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。     

基于逆子理论的洗衣机运输系统动态特性分析

目的获取产品运输包装系统各部件的动态特性。方法采用多级系统分布解耦法,结合二级刚性耦合系统逆子结构理论,推导由产品、车辆部件水平和系统水平频响传函预测关键部件频响传函的理论公式。搭建电机-洗衣机-车辆三级刚柔耦合运输系统,对理论方法进行验证。结果通过在线实验验证,基于理论预测得到的关键部件频响传函和测试值相吻合。结论研究结果为产品运输包装设计和优化提供了参考依据。     

基于Hypermesh联合LS-DYNA对冰柜跌落的仿真研究

目的 优化冰柜的包装结构设计,保证冰柜在运输和搬运过程中不被损坏。方法 首先对冰柜跌落冲击进行理论分析,然后利用SolidWorks进行三维建模;使用Hypermesh对建立的模型进行前处理,基于有限元法用LS-DYNA进行跌落仿真实验,利用LS-PrePost对仿真结果进行后处理。结果 仿真结果表明,冰柜部分结构会发生塑性变形,为此对冰柜底部支撑结构进行了改进,改进后易损部位的变形量减小了1.87 mm。结论 采用Hypermesh联合LS-DYNA的仿真形式对冰柜跌落进行模拟,可以使设计者检测到产品内部受冲击后的变化特性,也可以预知设计缺陷,针对缺陷进行纠正。这样不仅能够保证设计产品的质量,而且能够大大减少生产周期、节约成本,具有很大的市场推广价值。     

基于 UG/FEA 技术的平板显示产品缓冲包装初步设计

目的设计一种组合材料的包装来满足平板显示产品的包装要求。方法此款包装设计有4个角垫,左右角垫对称,上下角垫略微差异。4个角垫均由瓦楞纸板折成的骨架、蜂窝纸板底板和与平板显示产品直接接触的EPE部件组等部分组成。运用UG与MSC FEA软件对包装件进行建模及有限元仿真试验。结果在国标规定压力下,平板显示器的最大内应力小于其极限应力。结论缓冲包装满足平板显示器的防护要求,但是安全系数偏大,有优化空间。     

长虹某型电视机包装的跌落冲击响应分析

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立长虹电视带包装的参数化有限元模型,对电视裸机与带包装两种工况下的跌落仿真模拟和跌落实验;获得两种工况下跌落冲击地面时的等效应力分布和独立部件加速度峰值曲线;分析跌落冲击时包装对电视机独立部件加速度峰值的弱化程度.为产品结构改进和包装设计提供可靠的参数.     

白酒包装件跌落有限元分析与优化设计

目的基于产品的基本参数和流通环境,测试白酒包装件的缓冲性能,并对其加以改进和优化。方法通过Pro/E软件建立白酒瓶和白酒包装件模型,在不同跌落方式和跌落高度下采用Ansys/LS-DYNA软件对其进行跌落仿真模拟实验。结果得到了白酒和整体包装件在跌落冲击过程的应力-应变变化规律。结论白酒瓶最易损坏部位分别在瓶肩和瓶身连接部位及瓶身和瓶底连接部位,并对酒瓶、衬垫、包装件进行了优化设计。     

基于Hyperworks/LS-Dyna的包装件跌落仿真及包装优化

目的 针对嵌入式洗碗机的包装设计方案进行跌落仿真分析,进一步优化降低方案成本,得出符合生产制造的轻量化设计理论。方法 首先使用Hypermesh与LS-DYNA进行联合仿真,模拟包装件六面工况下跌落的响应情况;其次使用OptiStruct优化模块对下衬垫进行拓扑优化设计,根据衬垫变形情况设置合理优化工况,优化的约束条件加入衬垫制造约束,得到满足包装需求的最轻量化的方案。结果 优化后的最终方案可制造性加强,成本降低1.1元,且优化前后试验采集的易损件响应加速度有不同程度降低,达到优化目标。结论 轻量化设计理论在包装领域具有普适性,设计完成后,可以通过拓扑优化的技术路线进一步优化设计方案,降低包装成本,达到降本增效的目的。     

分体落地式房间空调器运动部件结构优化

某款分体落地式房间空调器的运动部件采用全注塑件配合结构,具有成本低、结构简单的优点,但在实际使用过程中频繁出现齿条变形超标、结构件配合处阻力增大等问题,导致产品在运行过程中装饰板发生抖动、卡死故障。为了解决上述问题,本文利用Moldflow模流分析软件及ANSYS仿真分析软件对其结构进行优化,结果表明优化后齿条变形量比优化前减小约57. 1%,生产周期缩短约49. 3%,运动部件结构优化后带载运行时的阻力比优化前降低了约24. 3%,运动部件工作的可靠性得到提升。