玻璃啤酒瓶跌落分析

摘   要

由于玻璃材料的易碎性，因此玻璃在包装领域的应用是比较稀少的，而对于啤酒却出于种种原因不得不使用这种材料。在啤酒的储运过程中，瓶子的跌落和碰撞是造成包装损坏，进而造成内装物——啤酒泄露和损耗的一个重要原因。这种损耗所造成的损失往往巨大的，液体饮料不像其他商品，一旦泄露将是无法挽回的，况且还要追加上包装材料的损失。在啤酒饮用的高峰期夏天还经常发生因为酒瓶炸裂而产生的伤人事件。因此如何最优设计玻璃包装容器的防护包装，避免一些不必要的损失，也就成了一个值得研究的重要课题。

本文采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA的跌落模块（Drop Test Module），它是进行模拟啤酒瓶跌落过程的应力变化的一个很好的软件。它基本的思路是，先是在软件上建立一个啤酒瓶的模型，定义材料的各种属性，进行网格的划分，形成有限元模型，然后设定瓶子的跌落初速度，重力加速度等参数，模拟缓冲包装系统的跌落响应试验。经过计算机的自动分析，就能够得到瓶子在整个跌落过程中的应力应变云图，和加速度响应动态特性，获取相关数据，最后优化啤酒瓶的缓冲包装结构设计。

关键词：啤酒瓶 缓冲包装 有限元分析 跌落试验 

Abstract...

Key words: Beer Bottle ; Cushion Packaging ; Finite Element Analysis ; Drop Test

目   录

摘   要 1

Abstract 2

目   录 3

第一章  绪论 5

1.1 啤酒瓶一些常用的参数 5

1.2 啤酒瓶在运输过程中损坏的主要因素 5

1.2.1震动 5

1.2.2跌落 6

1.2.3碰撞 6

1.3 ANSYS/LS-DYNA软件简介 6

1.4试验主要内容 7

第二章  跌落过程分析方法 8

2.1 利用实验方法进行分析 8

2.2 基于电脑计算软件的仿真分析 9

2.3综合分析 10

第三章  试验的主要过程 11

3.1 前期的数据搜集 11

3.1.1啤酒瓶的尺寸数据 11

3.1.2材料参数的选定 12

3.2 软件分析过程 12

3.3 后期数据的处理 12

第四章  有限元分析模型的建立 14

4.1 单元形状的选择 14

4.2 单元材料的定义 15

4.3 网格的划分 15

第五章  应力分析结果与讨论 18

5.1 以混凝土为承跌面 18

5.1.1空瓶状态垂直跌落 19

5.1.2空瓶状态60°跌落 20

5.2 以塑料为承跌面 21

5.2.1空瓶状态垂直跌落 21

5.2.2空瓶状态60°跌落 22

第六章  总结 23

致  谢 24

参考文献 25