纸浆模塑托盘构型三维设计及支腿结构 CAE 分析

运用 Pro/ E 软件对纸浆模塑托盘构型进行了三维设计,完成了托盘支腿和面板的零部件建模及相应的装配。 运用 ABAQUS 有限元分析软件对托盘支腿结构进行了强度计算,模拟分析了纸浆模塑托盘支腿在压缩载荷作用下的弹塑性变形,得到了模型受载变形全过程的载荷-位移曲线,从而确定了支腿的承载能力。     

吊灯灯罩纸浆模塑缓冲衬垫跌落仿真

目的验证纸浆模塑缓冲衬垫是否具有缓冲性能,能否有效保护产品不受损伤。方法基于吊灯灯罩与纸浆模塑衬垫之间的装配关系,以跌落冲击为环境载荷,采用Ansys/LS-DYNA软件进行高度为1000 mm的跌落仿真分析,获取纸浆模塑缓冲衬垫应力-应变云图、加速度响应曲线等动态特征和相关参数,以此分析吊灯灯罩纸浆模塑衬垫在整个跌落过程中的作用。结果纸浆模塑衬垫凸台发生了变形,作用力由纸浆模塑衬垫向灯罩扩散;整个模型重心点的加速度小于最低点的加速度;整个模型重心点和最低点速度与位移变化符合实际情况。结论纸浆模塑缓冲衬垫通过结构的变形和破坏来吸收外界冲击能量,以及延长作用力时间起到缓冲作用,能在物流过程中对产品进行有效保护。     

层叠式纸浆模塑平托盘结构设计与性能分析

在分析原有纸浆模塑托盘结构的不足的基础上,设计出层叠式纸浆模塑托盘。利用有限元法对静载和叉车作业进行了仿真,得到了托盘的变形和应力分布云图。仿真结果表明:与单层式托盘相比,新型托盘较好地解决了应力集中的问题,使载荷分布更加均匀,提高了承载能力,减小了变形量,降低了各向力学性能的差异。另外,层叠式托盘降低了单层厚度,易于干燥。     

纸浆模塑托盘结构强度的实验测试分析

实验研究了纸浆模塑托盘结构的力学性能,测试分析了纸浆模塑托盘的承载能力,包括纸浆模塑托盘支腿单元结构的抗压能力,纸浆模塑托盘整体结构的抗压能力、抗弯性能。结果表明:纸浆模塑托盘的抗弯能力相对较弱,实验样品的平均抗弯载荷为1.32 kN;从抗压能力来看,纸浆模塑托盘整体承载能力与各个支腿承载能力的总和相接近;纸浆模塑托盘整体结构的抗压承载能力可达47.80 kN。     

大型纸浆模塑平托盘弹塑性数值分析

基于纸浆模塑材料的弹塑性力学特性,利用有限元软件ABAQUS对大型纸浆模塑平托盘在受压情况下的应力场和应变场进行了分析。结果表明,为了准确地预测托盘的力学响应,必须考虑材料的塑性。同时,对给定尺寸的某一纸浆模塑平托盘的最大承受载荷进行了设计。研究结果以期为大型纸浆模塑平托盘的设计和制造提供指导。     

重载纸浆模塑托盘研究现状及存在的问题

重载纸浆模塑托盘是一种典型的绿色包装制品,它采用木质剩余物、农作物秸秆、废纸等为原料,不仅可以节省资源,保护生态环境,还有效降低废弃物回收再生费用,符合国际包装的发展趋势。从原料制浆、浆料处理、成型工艺、结构与性能等方面,对国内外重载纸浆模塑托盘的研究现状进行分析,指出重载纸浆模塑托盘存在的问题,并对重载纸浆模塑托盘的发展趋势作出展望。     

纸浆模塑平托盘的发展与未来

作为一种新型绿色环保包装材料,纸浆模塑因为具有无污染、成型工艺简单、可反复回收再利用等突出优点备受关注。利用其设计制作平托盘可代替部分木质平托盘以及塑料平托盘。本文介绍了纸浆模塑平托盘的新结构设计变化与发展,如层叠式结构、嵌合结构、拼装结构等。同时指出纸浆模塑平托盘今后将朝着标准化、智能化、循环化以及功能化等方向进一步发展。     

纸模总厂迈出新的步伐──苹果纸浆托盘

纸模总厂迈出新的步伐──苹果纸浆托盘湖南省纸浆模塑总厂在发展“源于自然，回归自然”的“绿色包装”产品又一次取得突破。由中国包装总公司湖南分公司主持的对该厂最新研制的ＺＧＴＰ纸浆模塑系列苹果托盘产品进行了技术鉴定。参加组织鉴定的有湖南省经委、湖南省新技...     

纸浆模塑制品应用广泛

纸浆模塑制品的优良特性已被人们广为接受。纸浆模塑制品已推广应用近十年的时间,在包装领域得到了广泛的应用,如作为缓冲包装中的蛋托盘、水果托盘,等等。由于它的可回收性,良好的缓冲性,对环境的保护性等已得到人们的公认。随着时间的推移,纸浆模塑制品已不再充当低附加值的托盘类包装角色,更主要的是对环保的日益强调以及保护环境的要求越来越高,特别是对白色污染的治理已提到议事日程,于是提出用纸浆模塑制品取代传统的EPS泡沫快餐盒的呼声一浪高过一浪,只因价格问题,尽管很多地方和城市提出限制使用EPS快餐盒,并且三申五令取缔EPS快餐盒,但最终未能实现人们的初衷,始终未能使纸浆模塑快餐盒代替EPS快餐盒。     

纸浆模塑托盘支腿单元承载能力的数值分析

应用ABAQUS有限元软件,模拟分析了纸浆模塑托盘支腿在压缩载荷作用下的非线性变形特征和屈曲行为。通过建立简化的托盘支腿模型,设置不同壁厚,对各模型进行了有限元非线性屈曲分析,得到了模型受载变形全过程的力-位移曲线。结果显示,支腿最大承载能力随壁厚增加而增大,支腿承载能力取决于支腿壁厚区间。     

木质平托盘抗冲击性能有限元分析及试验研究

目的 以木质平托盘为对象,通过有限元仿真和试验分析影响木质平托盘抗冲击性能的主要因素。方法 用SolidWorks建立木质平托盘的3D模型,利用Abaqus有限元软件,以GB/T 4996—2014为依据进行角跌落试验仿真,分析木质平托盘上木质构件以及托盘钉上产生的应力和位移。为了进行对比,在实验室进行木质平托盘产品的角跌落试验,观察木质平托盘的破坏形式,并测量其对角线长度。结果 有限元仿真与实验室实物试验结果相吻合,验证了有限元仿真分析的正确性和有效性。有限元仿真分析发现钉孔处木质构件和托盘钉产生应力集中并逐渐发生塑性变形,且应力和变形数值随跌落次数的增加而增大,仿真和试验均表明跌落侧纵梁向内侧凹陷且变形最为明显,木质平托盘对角线变化量受跌落次数逐渐变大。结论 木质平托盘抗冲击性能随跌落次数的增加而下降。木质平托盘中木质构件、托盘钉的性能,以及托盘钉紧固件与木质构件的连接强度是决定木质平托盘抗冲击性能的关键因素。     

考虑几何特征的纸浆模塑收缩率实验研究

目的为高精度设计纸浆模塑产品探索基础数据。方法考虑纸浆模塑的几何特征,通过现代测试仪器对实际生产纸浆模塑不同截面的几何形状进行测试,得到其截面形状的几何数据,再通过数据拟合方法得到其几何特征的几何尺寸,最后按照收缩率的定义,得到其不同几何特征的收缩率。结果脱模斜度收缩率均值为5.71%;中间长度方向上凸型腔的收缩率为负,其长度越大,伸长率越小;下凹型腔的收缩率为正数,其长度越大,收缩率越小;型腔高度的变化率均值为4.7%;倒角圆弧半径尺寸变化较大,其收缩率均值为70.61%。结论克服了以往研究者只通过正规纸浆模塑试样(正方形)研究纸浆模塑收缩率的缺点,为纸浆模塑的精确设计提供了基础数据。     

纤维模塑包装材料力学性能指标体系的构建

目的通过介绍纸浆模塑材料现有的分类,定义一种新的造型类纤维模塑包装材料,并构建其力学性能指标体系。方法分析造型类纤维模塑包装材料需要满足的特性要求和主要用途,参照纸包装材料、缓冲包装材料及整体包装材料性能的测试标准探讨造型类纤维模塑包装材料需要检测的力学性能指标。结果从强度、刚度、弹性、可塑性、柔韧性等方面对造型类纤维模塑包装材料的性能指标进行归纳分类,建立含5项二级指标,14项三级指标的力学性能指标体系。结论构建的力学性能指标体系不仅为今后模塑包装制品的结构设计提供基础依据,同时也为国内外统一模塑包装材料的测试方法和性能评价标准提供一定的参考价值。     

壳聚糖/AKD乳液改善纸浆模塑制品防水防油性能的研究

目的 以壳聚糖/AKD乳液替代传统的AKD乳液,作为安全无毒的防水防油剂,以改善纸浆模塑的防水防油性能。方法 采用壳聚糖作为乳化剂,在高剪切分散乳化条件下与AKD蜡共混,获得稳定均一的壳聚糖/AKD乳液,然后通过浆内施胶的方式制备纸浆模塑制品,对纤维的滤水性能、纸浆模塑制品的力学性能以及防水防油性能进行研究。结果 以壳聚糖质量分数为1.5%的壳聚糖醋酸溶液,可制备得到AKD蜡质量分数为5%的乳白色壳聚糖/AKD乳液;乳液的添加未影响纤维的滤水性能,且当其用量占绝干浆质量的7%时,纤维悬浮液的打浆度和保水值分别达到23 °SR和(1.71±0.06)g/g,满足生产要求。对比未添加乳液的样品,添加了质量分数为7%的乳液后,纸浆模塑制品的力学性能,包括紧度、抗张强度、耐破指数和撕裂强度分别提高了26.2%、60.6%、152.6%和67.1%,Cobb60值降低到了(18.5±0.68)g/m²,静态水接触角提高到了(119±4.1)°,体现防油性能的Kit值提高到了第8等级,油接触角提高到了(97.9±3.1)°。纸浆模塑制品具有良好的防热水和防热油的性能。结论 壳聚糖/AKD乳液可作为一种新型防水防油助剂用于纸浆模塑制品生产,拓展了环保造纸助剂品类。     

用有限元分析和DICM确定纸浆模塑材料弹性常数的逆问题

用有限元法分析纸浆模塑包装结构,需要事先确定纸浆模塑材料的弹性常数.基于纸浆模塑薄壁圆锥筒的压缩试验,讨论了可以利用有限元分析和数字相关测量方法(DICM)来识别纸浆模塑材料弹性常数的逆问题.     

纸浆模塑制品缓冲性能的实验研究

采用静态压缩试验获得了纸浆模塑制品的材料厚度对其缓冲性能的影响特性,提出了数据处理中的等效面积理论,并利用等效面积为基础来表征纸浆模塑制品的缓冲性能,这些研究为纸浆模塑制品的缓冲包装设计提供了理论依据.     

Investigation into the load bridging effect for block class pallets as a function of package size and pallet stiffness

Pallets and corrugated boxes are ubiquitous in the global supply chain. However, the interactions that exist between the boxes and pallets are ignored during the pallet design process resulting in the over designing of pallets and the waste of raw materials. The goal of this research is to understand how pallet performance is affected by headspace, box size, and base design across multiple support conditions using block class wooden pallets. Headspace and base design had no effect on pallet deflection for the experimental weights used throughout testing. However, the effect of box size was significant on pallet deflection across multiple support conditions. The effect was greatest for lower stiffness pallets and low‐stiffness support conditions (racking across the width; RAW) with up to a 50% reduction in pallet deflection observed by switching from small to large boxes on a very low‐stiffness pallet. Evaluation of pressure mat data showed an increase in the redistribution of pressure away from the center of the pallet and toward the supports as box size increased. The redistribution of pressure toward the supports is known as load bridging and validates the observed reduction in pallet deflection as a function of box size. The results indicate that incorporating this effect of packages into current pallet design practices could result in more effective and cheaper pallet designs.