发布时间：2024-11-26 18:55:44 点击量：
本结构缓冲作用是通过 瓦楞纸 板组合形 成折叠 瓦楞纸 板 衬垫实现的 , 由于瓦楞纸 板为非 线性双 曲正切 型弹性材 料 , 力 F 与形变 x 的函数关系可用式 ( 1 ) 表示。
单元通过锁口连接而成 , 见图 1。图中 尺寸 a 由 内装产品的 长 度尺寸确定 , 一般采用与内装商品长度相等尺 寸。尺 寸 b 为 切 槽宽度 ( 也称为锁口宽度 ) , 由所 采用瓦 楞纸材 料的类 型决定 , 如采用 E 型瓦楞 纸 , 取 2. 3mm; A 型瓦楞纸 取 5. 5mm; B 型 瓦 楞纸取 3. 3mm; C 型瓦楞 纸取 4. 3mm 。每 种瓦 楞纸的 类型 可 根据 GB 6543- 86 确定 , 贵重产品和出口产品选用第 1 类瓦楞 纸板 , 内销产品选用第 2 类瓦楞 纸板 , 短途和 廉价产 品选用 第 3 类 瓦楞纸板。内装产品质 量和综合尺寸小的 , 对强度要 求低 的 , 选用单瓦楞纸板 ; 大的 , 对强度要求高的 , 选用双瓦楞纸板。
最大应力分布在上部和中部 的锁口 部位 ; 在接 触地面以 后 , 最 大应力分布在下部中间的锁口处。从图 7b 垂直方向跌落过程 可见 , 在没有接触地面时 九游娱乐 九游娱乐官方, 最大应力分布在上下锁口处 , 在接触 地面以后 , 最大应力 分布在右 下部瓦 楞底部。 因此 , 锁口是 结 构最重要的受力处 , 对锁口的设计有 两个尺寸 , 一个长度 , 一个 厚度。厚度由瓦楞纸板型 号决定 , 当受 力大时 , 可选 择大型 号 甚至双层、 三层瓦楞 纸。锁口长 度由商 品长宽 尺寸决定 , 一 般 取为 1 /2 或 1 /3 内装 商品的长度或宽度尺寸。 2) 水平跌落时最大 应力值 为 2. 55 最大应力 值为 9. 67 险。 3) 从图 7a 与图 7b 中 都可以 看出 , 从跌 落冲击 开始瓦 楞 纸板产生变形 , 最大应力处变形最大 。 4) 结构底部可视为瓦 楞纸 板衬垫 , 在 冲击 过程中 明显 发 生变形 , 达到延长外部激 励作用 时间 , 消耗外 界激励 传递给 产 品包装系统的冲击 与振 动能 量的 作 用 , 这和 前面 理论 分析 一 致。 3. 2 锁口结构处 c 的大小对结果的影响 由于跌落时接触地面的受力方 向为图 6 中的 F 1 方 向 , 从 仿线 中可以看出 c 处变 形对缓 冲动态 性能产 生影 响 很大。故在确定 c 尺寸大小 时需要 考虑其 对跌 落结果 有何 影 响。取 c 分别为 10mm 与 15mm, 跌落 结果中最 大加速度分 别 为 619817m /s 2 与 249079m /s 2 , c 值增加最大加速度减少 , 可见 想提高缓冲性能可增大 c 值 , 然而 , c 增大包装 结构整体结构将 增大 , 所需材料也相应增加 , 因此 , c 值不能太大。 10 12 Pa; 垂直 跌落 时 1013 Pa; 说 明垂 直跌落 比水 平跌 落更 危
包装工程 2. 3 基本单元的受力分析 前面分析的是 整体 结构 情况 , 由 于本 结构 由基 本单 元 组 成 , 故还需要单独分析基本单元瓦楞纸板 的受力情况。以基本 单元 2 为 例 , 在不 同状态 下 , 可受 到 3 个 方向 的作 用力 , 见 图 6。由于瓦楞 纸板 3 个 方向具有不 同的边压 强度 , 故 3 个方 向
( 武汉理工大学 , 武汉 430070) 摘要 : 瓦楞纸板是广泛应用的包装材料 , 具有许多优越性 , 国内外已对瓦楞纸板材料的 各项性能 进行 了大 量的研究 。 以瓦楞纸板为包装箱材料和缓冲材料 , 设计一种组 合式包装结构 , 用于商品的销售包 装和 运输包装 。 这种组合式包装结构由 3 种基本单元组成 , 通过锁口 相互固定 。 内 装商品 大小与性 质决定 结 构尺寸和瓦楞纸板的型号 。 在 A N SY S/ L S - DY N A 中 对结构进行跌落仿真 , 结果表明本设计可行 。 关键词 : 瓦楞纸板 ; 组合式包装 ; 锁口 ; A NSY S/ L S - DY NA ; 缓冲 中图分类号 : T B482. 2; T B487 文献标识码 : A 文章编号 : 1001- 3563( 2009) 01- 0018- 04
模拟本结构在运输工作 时状态 , 以跌 落情况 为例 , 研究 其 可实用性。由于本结构由不同单元组成 , 受力十分复杂。考 虑 到结构越复杂计算机运算的时间越长 , 以 2 件包装 结构为研究 对象 , 在 SOL ID - EDG E 中创 建 模 型 后 通 过 P RA R 格 式 导 入 A NSY S /L S - DYN A , 对其进 行前 处理 , 材 料进 行 了简 化 , 见 表 1。进行跌落分析 , 设置参数见表 2。
无论哪种包装结构 , 都是将瓦楞纸板 进行切割成形并组装 而成 , 一方面构成包装容器 , 另一方面又起着缓冲衬垫的作用 , 故理论上需要分析它们的抗压强度与缓冲性能。 2. 1 抗压强度 以两件包装结构图为例 , 结构模型 见图 4( 水平 放置 ) 和 图 为箱常数。 抗压强度主要依赖于瓦楞纸板的强度 , 并与瓦楞纸板的强 度成正比 , 与周长的立方根成正比 [ 11] 。 2. 2 缓冲性能
力 F 的极限值。其最大加速度 - 静应力曲 线只能通 过实验 确 ZJ 定 , 当所采用的瓦楞纸板型号不同 , 得到的结果也不同 , 根据文 献 [ 6] , 其动态缓冲曲线都呈 凹谷状 , 开 口向上 , 只有 一个极 值 点。
尺寸 d 为锁口深度尺寸。 d 1 一般 取为 1 /2 B 1 ; d 2 一 般取为 1 / 2e; d 3 一般取 1 /4B; d 4 一般取 1 /4 A 。这几 个尺寸可 以根据 具 体对象做相应变化。尺寸 e 由内装物的高度尺寸确定 , 一般 选 用与内装物的高度相等。图中 A 、 B、 C 分别代表总的长宽高尺 寸 , 由包装内装物的具体尺寸与数量确 定。尺寸 B 1 一般取 1 / 2B 。 1. 2 组合式包装结构 任意组合 基本单元的 2~ 3 种 , 便可组成为 各种类型的 包 装结构。 3 种 基本单元结 构根据包装 对象 即商品 的大 小来确 定尺寸与 形状 , 见图 2 。任 意拼 装各 基 本单 元组 成 系列 包装 见图 3, 根据内装商 品数量的 多少分类 , 组合 时锁口起到 各部 分连接作用。
1. 1 基本单元结构 本组合式瓦 楞纸包 装 , 由 2~ 3 种基 本 收 稿日期 : 2008 10 22 项 目基金 : 湖北省教学研究基金资助项目 ( 20070103) 作 者简介 : 刘小静 ( 1971- ) , 女 , 四川南充人 , 博 士研究生 , 武汉理工大学副教授 , 主要研究领域为包装 结构设计、 包装造 型与 装潢设计。
3. 1 跌落姿态对结果的影响 在基本参数完全相同的情况下比较两种不同的跌落姿态 , 一种水平 , 一种垂直 , 应力分布图见图 7 。
能 [ 6- 9] 、 瓦楞纸板的实际应用 [ 10] 等几个方面。 本文在瓦楞纸板材料研究的基础上对其进行实际应用研究。 将瓦楞纸箱与瓦楞纸板衬垫集合为一体, 设计 了一种组合式包装。一方面具有瓦楞纸箱的 强度 , 另一方 面又起着衬 垫的缓冲 作用。在 ANSYS /L九游娱乐 九游娱乐官方 S - DYNA 中对该结构进行了跌落仿 真, 结果表明本结构设计可行。
