纸浆模塑包装制品的力学性能分析与结构设计优化

摘 要：纸浆模塑制品的缓冲性能与其结构形式、形状尺寸及原料组成密切相关，结构体的形状、侧壁斜度、厚度和高度等结构参数决定着纸浆模塑结构在包装应用中的抗压、缓冲和防振性能，其特点是通过制品的几何形状构成力学结构来增大缓冲性能.本文以圆台状和肋状纸浆模塑单元结构为研究对象，利用ANSYS软件进行模拟，研究了纸浆模塑单元几个主要结构参数对其缓冲性能的影响，并分析在静载荷作用下纸浆模塑单元的内部应力分布规律，得出纸浆模塑单元的应力和变形特点。通过对纸浆模塑变形过程的模拟与归纳，得出随着单元高度增加，其承载能力逐渐下降。当单元高度增大到一定程度后，随着高度的继续增加，其承载能力变化并不显著，对于圆台状单元，在单元承载时，靠近圆台上端面部分应力普遍较大，而在圆台单元下端则应力分布较小，其中上端面与侧面圆角过渡处出现壳内最大应力，对于肋状单元，在静载荷作用下壳内最大应力出现在上端面的四个棱角处。纸浆模塑结构单元的缓冲性能与其单元厚度及承载边边长成正比。

关键词：纸浆模塑；ANSYS 模拟；结构参数；应力—应变曲线

Abstract: ....

Keywords：molded pulp;ANSYS simulation;structure Parameters;stress-strain curve 

目  录

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

1. 绪论 1

1.1 纸浆模塑 1

1.1.1 纸浆模塑制品生产背景 1

1.1.2 纸浆模塑制品结构设计及研究现状 2

1.1.3 本文研究的内容 3

1.2 有限元简介 4

2. ANSYS仿真 5

2.1 纸浆模塑结构单元及参数 5

2.2 有限元模型的生成 6

2.3 网格划分 7

2.4 模型求解 8

3. 结果与讨论 10

3.1 圆台状单元及肋状单元应力分布特点 10

3.2 圆台单元的极限载荷 14

3.3 结构参数对单元缓冲性能的影响 17

   3.3.1 单元高度对缓冲性能影响 17

   3.3.2 单元厚度对缓冲性能影响 21

   3.3.3 承载边长对缓冲性能影响 22

4．总结与展望 25

致谢 27

参考文献 28