大型精密仪器运输包装箱设计及试验

目的为了在控制包装箱整体重量的同时,提高包装箱的气密性及承压能力,对大型精密仪器运输包装箱的结构进行设计及优化。方法针对精密仪器运输过程中"气体保护及密封性"的需求,设计钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构,并利用有限元仿真对设计方案进行分析评估,最后进行箱体的承压试验与气密性试验。结果箱体在极端工况下的最大变形量为4.82 mm,在建立的箱内温度和大气压补偿模型基础上,包装箱泄露率仅为520.5 Pa/48 h。结论采用钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构,满足了大型精密仪器运输的承压及密封性要求,为大型密闭箱体设计及试验提供了参考。     

某型包装箱跌落动力学仿真分析

目的研究某新型导弹包装箱跌落工况下的冲击动力学响应,校核箱体结构是否满足设计要求。方法采用有限元仿真技术,研究包装箱结构跌落冲击动力学行为。建立箱体结构三维仿真模型,分析水平跌落和棱边跌落等2种工况,得到箱体的应力分布以及加速度响应,进一步对仿真分析结果的可靠性进行试验验证。结果 2种跌落工况下,箱体所受最大应力均小于材料的屈服极限。经跌落试验测试,箱体结构完好,无损伤和变形,试验结果与仿真结果吻合。结论有限元分析结果合理可靠,包装箱结构性能满足设计要求。     

可折叠水产品运输保温包装箱结构设计

目的 开发可折叠水产品运输保温包装箱。方法 借鉴纸包装结构设计中的可折叠设计思想, 以塑料中空板为箱体材料, 结合保温材料, 得到可折叠水产品运输保温包装箱结构设计方案, 将其与普通塑料泡沫箱进行物流成本对比分析, 通过抗压试验测定分析不同类型水产品运输保温包装箱的抗压强度。结果 该包装箱实现了空箱储运时可折叠, 降低了物流成本; 箱子抗压强度好, 优于市场上常用的水产品塑料泡沫箱, 同时可通过调整外箱体材料及保温材料来优化包装箱的各方面性能; 在采用该包装箱进行水产品包装时, 需在内包装中增加塑料袋来满足水产品物流运输过程中防水渗漏的要求。结论 该可折叠水产品运输保温包装箱的结构设计方案可行, 力学性能好。     

某军用包装箱动力学仿真与试验研究

目的以某新型军用导弹包装箱为研究对象,对其动力学特性进行研究。方法建立包装箱整体结构模型,利用有限元法对其固有特性进行分析。考虑弹体在运输过程中受到随机激励的影响,对组合轮式车辆振动环境试验载荷下包装箱的减振效果进行研究。通过试验测试,验证仿真分析结果的合理性。结果箱体的前6阶固有频率分布在53～81 Hz范围内;在组合轮式车辆振动环境下,箱体结构各方向所受的最大应力分别为192.4,118.4,260.1 MPa;弹体支撑以及橡胶垫上的应力和位移水平很小。结论在随机载荷作用下,包装箱结构具有良好的减振效果;结构所受最大应力小于材料的屈服极限。此外,有限元分析结果合理可靠,包装箱结构满足设计要求。     

基于PXI的冲击响应谱试验机校准系统

<正>航天产品在运输、发射、在轨运行或返回期间受到的各种瞬态载荷称为冲击载荷。冲击环境可能引起产品结构以及性能损坏甚至失效,因此冲击试验常用于检验和暴露航天产品研制过程中存在的设计问题和加工缺陷。航天实践证明,冲击响应谱试验能够在早期暴露航天产品在材料、结构和工艺等方面的缺陷。为了保证航天器在爆炸冲击环境下的可靠性,有必要进行地面爆炸冲击环境模拟试验以便早期暴露结构缺陷,冲击响应谱试验已经成为大多数航天产品     

精密装甲器材包装箱的优化设计及其堆码形式的抗压性能分析

目的对包装箱进行优化设计,并分析其在不同堆码形式下的抗压性能。方法设计精密装甲器材包装箱的规格以及堆码形式的优化方案,并用有限元分析法分析不同堆码形式下包装箱箱体抗压性能。结果优化设计的5种规格的包装箱在单独堆码和混合堆码形式下,其箱体的最大应力和最大变形均小于线形低密度聚乙烯材料的拉伸屈服应力。结论优化设计的5种规格包装箱在不同堆码形式下箱体的抗压性能满足精密装甲器材包装的性能要求。     

民机部件 APU 门运输用瓦楞纸包装箱的优化设计

目的针对民机大型部件运输用传统木制包装箱结构重、成本高等问题,使用质量小、成本低的新型瓦楞纸材料研制民机大型部件运输用包装箱。方法以APU门为例,使用有限元软件MSC.Patran/Nastran计算APU门包装箱的强度,加载侧向载荷,使用木质材料和瓦楞纸板材料进行对比。结果同样的结构强度,瓦楞纸箱相比木制包装箱减重60%,瓦楞纸箱的侧向结构需要优化。结论瓦楞纸板用作民机大型部件的包装箱材料是可行的,且有很大的质量与成本优势,但设计中应全面考虑出现的各种载荷。     

数码化防盗抗压可循环使用包装箱结构设计

目的开发一种具备数码化功能的防盗抗压可循环使用的新型包装箱。方法以瓦楞纸板为箱体材料,通过在箱体印制二维码、AR识别区、条形码和防伪码,得到数码化防盗抗压可循环使用包装箱结构的设计方案,对其进行防盗、循环使用和数码化等功能测试,并对其抗压性能进行分析。结果与普通包装箱相比,该包装箱在安全性、抗压强度以及可循环利用等方面进行了特殊的设计,且加入了数码化的元素设计,能够在一定程度上提高消费者的体验感,使商品具有防伪、溯源、防窜货、微营销等功能,可推动快递单的电子化,增强个人信息的保密性与安全性。结论该包装箱可通过特殊的结构设计解决现有技术中,包装箱不能循环回收利用、安全性及抗压性能较差且缺少数码化应用等问题。     

复合材料气密包装箱设计及试验验证

目的 为适应产品集装化大批量输送、环境适应性强、快速保障的需要,研究轻质高强复合材料气密包装箱设计方案。方法 首先进行包装箱设计需求分析,明晰包装箱设计要点。其次,分别从性能、结构、工艺三方面开展设计。基于复合材料设计特点,采用系统最优的设计思路进行增强材料、基体材料和芯材料的设计及选型,提出箱体设计方法。针对内装物长期存储问题,提出气密包装箱关键密封结构设计方法。基于低导热系数聚氨酯保温材料,进行包装箱保温结构设计,满足包装箱在恶劣自然环境下的保温要求。结合包装箱低成本设计要求,提出包装箱真空导流工艺技术路线。结果 包装箱承压能力可以达到20 kPa以上,可适应高温55 ℃、低温−50 ℃的使用环境,充气后72 h压降不大于10%,同时可以满足堆码、吊装及叉装工作要求。结论 该复合材料包装箱可以适应产品快速、高效保障的需求,有广阔的市场前景和推广价值。     

一种基于复合纸板的新型重型纸质包装箱

目的开发一种用于机电产品包装的新型重型纸质包装,以代替目前的木质包装箱。方法在对现有重型纸质包装研究分析的基础上,评估蜂窝纸板及各种瓦楞纸板的优劣势。采用A瓦楞/蜂窝/B瓦楞复合纸板,利用该复合纸板设计一种新型重型纸质包装,并利用Solid Works软件对2种箱板结合形式的重型纸质包装进行静载力学对比分析。结果该新型箱板结合形式能够改善箱体的应力分布状况。结论该新型重型纸质包装节约储运空间,易于成形,在一定程度上改善了箱体应力分布,是一种理想的代木包装结构形式。     

火炸药产品用包装物现状及发展趋势

目的总结我国火炸药产品用包装物的现状及发展趋势。方法梳理火炸药产品包装物应具有的基本功能,分析国内火炸药产品包装物及其标准现状,指出现有包装物及其标准存在的问题,总结未来火炸药产品用包装物的发展趋势。结果我国火炸药包装物采用的苏式箱包装、木箱包装和纸桶包装等3种形式,虽然能够满足火炸药产品贮存、运输的要求,但其在结构、材质、加工工艺及使用等方面落后的现状,逐渐暴露出不少问题;火炸药包装物标准使用年限长,至今未换版,在使用过程中也存在一定的争议。结论优化包装物的材料和结构,适应火炸药和弹药的自动化、智能化制造需要是未来火炸药产品包装物发展的重要趋势。     

基于并联空气弹簧结构的卫星运输减振系统设计及振动特性分析

随着航天科技的发展以及日益增长的性能需求,对卫星的可靠性要求越来越高,对运输过程中的振动也提出了更严格的要求,导致目前的减振系统难以满足未来的运输需求。针对这种情况,设计了基于空气弹簧并联结构的卫星包装运输减振系统,并对其振动特性进行了分析。结合卫星运输箱的结构和减振需求提出了并联空气弹簧减振系统方案。基于实测参数建立了并联空气弹簧减振系统的多体动力学仿真模型,并验证了方案的可行性,并进一步研究了不同运输工况下系统的减振效率及安全性。构建了减振系统进行不同工况下的实车运输测试。研究结果证明基于空气弹簧并联结构的运输减振系统在实车运输中具有较好的减振效率,并可以保证设备在运输过程安全。该研究结果可为大型精密设备运输减振系统的设计提供参考。     

圆柱形动力锂电池的绿色包装设计及跌落仿真试验

目的 对圆柱形的车用动力锂电池进行运输包装设计及跌落仿真试验分析。方法 运用运输包装设计五步法,根据产品特性、运输包装要求与流通环境条件,分析现有包装的不足,提出包装解决方案,并依据包装设计方案设计包装材质、结构尺寸,对设计的包装进行强度校核,最后对包装件进行跌落仿真试验,分析和评价所设计的包装方案。结果 设计的运输包装解决方案分为内外包装两部分,内包装使用材质为EPE发泡聚乙烯塑料材料,结构为多孔结构,外包装使用的材质为C楞瓦楞纸板,结构为0201型箱型结构,对所设计的包装方案进行底面跌落模拟仿真试验,锂电池产品所受到的最大等效应力值为5.865 MPa,低于圆柱形动力锂电池材料的许用应力值132.2 MPa。结论 所设计的圆柱形动力锂电池运输包装方案合理,对锂电池类危险品的运输包装设计具有一定的借鉴意义。     

新型悬浮包装的设计与实现

目的针对现有悬浮包装价格昂贵、难以回收利用的问题,设计一种新型悬浮包装。方法以性能良好的PE薄膜为缓冲材料,以高强度的瓦楞纸盒为缓冲结构,制作新型悬浮包装,并将白炽灯紧固于该悬浮包装中,进行跌落试验,验证其缓冲性能。跌落高度为800 mm,包括1次角跌落、3次棱跌落和1次面跌落。结果试验结果显示试样外包装箱的1个角发生形变,缓冲衬垫完好,产品外观和功能无损,说明该包装件对跌落冲击的防护能力达到设计要求。结论该新型悬浮包装具有结构简单、性能良好、生产成本低、可回收利用等优点,能够满足运输过程对缓冲包装性能的要求。     

一种可拆卸回收的快递包装箱结构设计研究

目的 促进快递包装的重复利用,提高废弃快递包装的回收率,从源头改善快递包装的浪费和对环境的污染,在不影响产品保护的同时推动绿色包装的发展。方法 深入分析当前快递包装回收业务中存在的问题,探索如何应用可拆卸设计方法对快递包装箱的结构进行设计,研究如何对快递包装箱进行伸缩调节,以适应不同产品的运输要求,并优化拆卸、更换和组装的工序,摒除当前包装整体废弃的弊端,实现局部回收,提高快递包装的利用率。结果 该可拆卸包装箱在组装、开启、拆卸、收纳等过程中操作方便,在实操测试中用较短的时间即可完成上述工序,并在抗摔测试中能经受住装载与运输过程中的外力碰撞,能对产品起到良好的保护作用。结论 利用可拆卸设计方法对快递包装箱进行结构设计,能方便地对损坏的包装部件进行更换,能有效减少包装废弃物的产生,具有便利性、兼容性与安全性,有利于建立高效通畅的回收与再用系统,减少对资源的浪费和环境的污染,在生态保护与绿色发展等方面具有积极的意义。     

某飞行器通用包装箱结构设计研究

目的 针对每种飞行器都需要设计专用的包装箱现状，设计一种新型通用化的包装箱，满足运输与起吊要求，可适应多种飞行器的使用。方法 根据设计要求进行了包装箱的结构设计，利用有限元分析方法与工程算法对运输工况、起吊工况进行分析，并进行可靠性、安全性、维修性和保障性分析。结果 得到了在运输与起吊最大质量产品工况下，包装箱钢骨架的最大应力分别为166 MPa和215 MPa，小于材料的屈服强度，满足强度要求，且具备较高的可靠性、安全性、维修性和保障性。结论 包装箱结构设计满足设计要求，可用于多种尺寸的飞行器运输，降低了设计成本。     

瓦楞纸箱包装结构优化设计及计算机辅助设计软件

提出的瓦楞纸箱包装结构优化设计ＣＡＤ，能使瓦楞纸箱包装设计用料成本、运输成本、仓储成本的包装总成本最小，因而最优。