大型机电产品包装箱力学性能研究与结构优化设计

发布时间：2016-08-09 18:08

  本文关键词：基于ANSYS的机电包装箱力学性能分析及结构优化，由笔耕文化传播整理发布。

《南京林业大学》 2015年

大型机电产品包装箱力学性能研究与结构优化设计

谭大松  

【摘要】：我国是机电产品制造和出口的重要基地,需要大量的包装箱来周转和出口机电产品。在运输过程中机电产品的安全很大程度上依赖于包装箱的力学性能。当前大多数机电产品包装箱使用原木,而我国森林资源匮乏,竹材资源丰富,将竹木复合材料引入包装箱领域非常有意义。对包装箱进行有限元仿真分析,以达到建立合理的包装箱结构。本文研究内容主要包括以下几个方面:本文基于四点弯曲法和刚度分离法,采用应变片法和扰度法测定竹木复合材料的九个工程弹性常数。为材料的进一步实际应用提供了参考依据。以包装箱为研究对象,在保证其结构主要力学特征的基础上,对其进行结构简化,采用ANSYS Workbench建立包装箱有限元模型。分别采用竹木复合材料和松木对包装箱在静载、起吊和堆码三种工况下进行理论分析和有限元分析。得到应力和变形量分布情况,分析结果表明竹木复合材料力学性能优于松木,竹木复合材料包装箱的强度满足使用要求。对包装箱进行模态分析,提取包装箱前10阶模态频率和模态振型,其模态频率显示包装箱与路面激励频率和货车发动机激励发生动态干扰较小,表明包装箱的模态分布合理。根据标准路谱获取功率谱密度(PSD)曲线,运用路面功率谱进行随机振动分析。分析随机振动应力、变形量分布情况,提取最大位移点的位移响曲线。分析结果表明包装箱在运输过程一般不会发生损坏。对包装箱进行了结构优化设计,优化结果使得滑木体积减少了29.26%。在满足使用要求的情况下,达到了优化结构、节约原材料和降低成本的目的。本文将有限元分析应用到包装箱设计中,提高设计的效率和设计的可靠性,减少产品在流通环节中的损坏率。为竹木复合材料的应用到包装箱领域提供参考依据。

【关键词】：
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB484
【目录】：

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本文编号：89792