基于ANSYS Workbench的塑料托盘支撑结构分析

通过正交试验和有限元分析,寻找不同因素对倒扣力学性能影响趋势,得到塑料托盘(Tray)具有最优力学性能的支撑结构(倒扣)。将影响Tray倒扣力学性能的4个因素(倒扣依附结构拐角圆角半径、倒扣顶面内凹深度、倒扣长度、倒扣依附结构角度)利用4因素4水平正交试验得到16个倒扣类型。利用Creo软件对16个倒扣分别建立三维模型并导入ANSYS Workbench中进行有限元分析,在相同静压力下通过对比倒扣的最大等效内应力得到最优的支撑结构。在100N的静压力下,依附结构角度为60 °、依附结构拐角圆角半径为2mm、顶面内凹深度为4mm、长度为45mm的倒扣,最大等效内应力最小,为9.2195 Mpa。当依附结构角度为60°、依附结构拐角圆角半径为2mm、顶面内凹深度为4mm、长度为45mm时,倒扣的力学性能最优。4因素对倒扣力学性能影响程度由大至小依次为:倒扣依附结构的角度>倒扣长度>倒扣顶面内凹深度>倒扣依附结构拐角圆角半径。随依附结构角度降低、长度增大、顶面内凹深度增大、依附结构圆角半径减小,倒扣的支撑强度随之增大。