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。     

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。     

基于APDL的托盘支腿结构承载能力的非线性屈曲分析

目的探究新型重载纤维模塑托盘支腿结构的承载能力及非线性屈曲变化规律。方法依据制备的纤维模塑材料参数为基础,通过编写Ansys APDL程序,对设计的重载纤维模塑托盘支腿结构进行压缩载荷下的非线性屈曲模拟。结果 Anays模拟与实验得到的极限载荷值误差均在5.2%以内,具有很好的模拟精度。重载纤维模塑托盘支腿在压屈变形过程中,最大应力-应变变化表现为4个阶段,即弹性阶段、强化阶段、屈曲变形阶段和应力失效阶段。不同尺径支腿的屈曲变形阶段应力均维持在12.69 MPa左右,低于材料极限强度。增大壁厚或拔模角度,能增强支腿后屈曲变形阶段的承载能力;增大壁厚或减小拔模角度,能增大支腿的极限载荷。拔模角度为1.5°~2.0°,倒圆角半径为9~15 mm时,有利于支腿模塑工艺的实现及优良承载性能的获得。结论极限载荷与支腿壁厚和拔模角度具有很好的线性拟合优度,可通过壁厚或拔模角度预测支腿结构的极限承载。     

纸浆模塑托盘对角刚度的跌落试验测试

通过跌落试验机对纸浆模塑平托盘进行对角线刚度试验,分析了其从不同高度跌落后的变形,校核了托盘的对角刚度,并利用数字图像相关方法对高速摄像机采集的图像进行了定量分析,得到了纸浆模塑材料的弹塑性力学特性,从而可以定量评定托盘抗冲击变形能力及对货物的承载能力。为纸浆模塑托盘的设计提供了重要指导。     

棋盘式纸浆模塑制品结构性能计算机仿真与实验研究

基于传统的纸浆模塑制品结构在运输中的性能瓶颈,尝试了把棋盘式结构形式应用于纸浆模塑制品结构中。主要通过应用计算机模拟和实验验证,研究了棋盘式纸浆模塑制品结构的优越承载性能和抗振性能。研究发现,棋盘式结构在所用材料量较传统结构减少的情况下,承载能力提升5倍以上,承载能力可达到150kg,并且具有优越的低频抗振性能。     

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。     

一种纸浆模塑蜂窝板材缓冲性能的研究

目的 为了解决因技术水平制约,纸蜂窝材料芯纸构型单一、单层厚度受限等瓶颈问题,开发一种通用型缓冲结构板材。方法 以纸浆模塑为原材料,以六棱柱结构为例,设计并加工出一种通过正反插方式组合而成的蜂窝板材,并采用有限元方法进行仿真,得到关键结构参数和相关最优参数组合。结果 正反插结构的纸浆模塑板材具有较好的耦合效应,承载能力相较于单层板材大幅提高;结合极限载荷、比吸能等评价指标对板材性能进行定量分析,初始压缩载荷最大可达到73.7kN,满足托盘等重型包装器具的承载需求。通过极差和方差分析可知,各结构参数对板材承载性能和缓冲性能的影响程度,研究表明单元壁厚、中截面边长对该板材承载性能和缓冲性能影响显著。结论 正反插结构解决了现有纸蜂窝材料高度、厚度受限,构型单一等瓶颈问题,提高了纸浆模塑蜂窝板材的承载性能和缓冲性能,可以满足重载要求。与之相关的其他正多边形锥形薄壁管单元亦可以使用同样的正反插设计理念和研究方法。     

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。     

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。     

纸浆模塑制品结构强度与缓冲性能综合研究

纸浆模塑制品在环保方面确实具有一定的优势,但在缓冲性能方面与EPS材料还存在着相当的差距.而在一定的条件下,纸浆模塑制品具有替代EPS的潜力.通过对纸浆模塑缓冲衬垫结构上的改进可以改善其缓冲性能.文中主要通过研究纸浆模塑制品抗压能力以及缓冲性能的影响因素来探讨可提高其各方面性能的途径.     

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。     

纸浆模塑结构单元的斜度与缓冲性能的仿真研究

利用有限元分析软件,针对纸浆模塑典型结构单元,应用双线性运动增强型材料模型,进行系统力学分析,以力学分析得到的纸浆模塑缓冲结构单元的静态压缩曲线为基础,得出了缓冲包装结构拔模斜度对缓冲性能存在较大的影响,斜度在4°～8°时缓冲性能最佳的结论.研究结果能为缓冲包系统的设计提供一定参考.     

纸浆模塑缓冲包装结构参数的稳健性分析

针对纸浆模塑缓冲包装结构参数对缓冲性能的影响程度,引入基于实验设计的稳健性实验设计方法,探讨了纸浆模塑缓冲包装结构的厚度、斜度、缓冲高度和接触边长对缓冲性能的影响程度.此研究结果为缓冲包装结构的设计提供一定参考.     

纸浆模塑制品单元结构侧壁周长与承压能力的关系

根据纸浆模塑制品"L"形单元结构的静态压缩试验,证明了侧壁周长与单元结构最大承载能力之间具有良好的线性相关性.