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緩沖包裝分析軟件相關研發

發布日期:2012-02-23 10:47:09

各類線性和非線性緩沖包裝系統的沖擊和振動響應分析是進行緩沖包裝設計的前提和基礎,充氣袋國內外學者在該領域開展了許多研究工作[1~28]。國內王志偉、王振林、奚德昌、胡長鷹、武冬雁、貢曉婷、王萍、湯伯森等研究了線性和非線性緩沖包裝系統的跌落沖擊和脈沖沖擊響應,得到了包裝產品的沖擊譜和破損邊界曲線,討論了它們的重要特征[5~28]。1998年,王振林等提出位移損壞邊界的概念,指出了Newton破損邊界的適應條件。

最近,王志偉和胡長鷹提出了跌落破損邊界曲線的概念,以評價非線性包裝系統的產品跌落損傷或功能失效。此在前述工作基礎上,開發了一套應用軟件系統以方便快捷的分析包裝產品在沖擊和振動環境下的響應,使全面、深入探討各參數對沖擊響應的影響成為可能,為優化緩沖包裝設計、科學評估緩沖包裝效果提供重要依據。1模型建立及其算法實現1.1典型緩沖包裝系統典型緩沖包裝系統的載荷-變形曲線如圖1。0和r0分別表示材料的初始彈性系數和彈性系數增加率,db為壓縮極限,F0為外界載荷極限值,集裝箱充氣袋s為二級材料彈性系數,ds為一級材料的極限變形量。

王志偉等緩沖包裝分析軟件開發換頁率半徑越大,在瓶肩處產生的應力集中就越小。因而改善瓶身和瓶肩的結構,加強其強度對防止啤酒瓶的爆炸是非常有必要的。!.端肩瓶的應力最大值約10MPa,溜肩瓶的最大應力約4MPa,可見溜肩瓶比端肩瓶的應力最大值要小見表1、2。2.2優化設計為了克服溜肩瓶的較大應力分布在瓶身的缺點,我們在溜肩瓶的瓶身外表面加了兩道加強環如圖7所示。經求解表明,其瓶身應力分布值普遍減小了,整個瓶體的應力分布更均勻,在瓶體外表面,應力的減小值是很顯著的,在內表面應力的分布也是更加連續,相對值差別變小了,應力最大處也由瓶底中部移到瓶底與瓶身的連接處如圖8所示。加強環利于貼標簽,其造型與實現也非常容易。

所以無論從理論上還是從實際的工藝生產上來說,這都是比較好的強度提高手段。環行加強環能夠在啤酒瓶相互撞擊時產生緩沖作用,這對防止啤酒瓶的相互沖擊產生的破損尤其有非常顯著的效果。圖7結構優化模型圖8優化后應力分布對于玻璃材料,貨柜充氣袋其抗拉許用應力遠遠小于抗壓許用應力,前者大約是后者的十分之一,所以,研究玻璃瓶的強度問題只要考慮其拉應力的分布即可。玻璃破損時,通常是從玻璃表面上的傷痕開始破裂的,這稱為破壞起點。

啤酒瓶的爆炸問題是由于啤酒瓶的強度不夠引起的,而其最根本的原因在于瓶體的微裂紋的存在。在啤酒瓶的使用及回收過程中,劇烈的相互撞擊經常存在,頻繁的撞擊使得啤酒瓶產生微裂紋和疲勞破壞,于是再次使用時只要有一點外界因素(如物理沖擊、溫度突然改變等)就會破裂或者爆炸,這樣的啤酒瓶被人們稱為“啤酒炸彈”。所以要使啤酒瓶在使用過程中不產生突然爆炸,傷害人身安全,就必須采取措施避免微裂紋的出現和疲勞破壞。為了提高加強環的緩沖性能,可以在環上進行壓花處理,使瓶體的相互撞擊被加強環緩解掉,避免瓶身其它部位的撞擊。這樣不僅能夠避免微裂紋的出現,也能防止相互撞擊產生的疲勞破壞。

 
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