节点文献
基于有限元的瓦楞纸板瓦楞波形优化设计的研究
The Finite Element Study of the Compressive Strength of Typical Waveform Corrugated Box
【Author】 YUAN Wei 1,a , XU Wencai 1,b , ZHANG Gaimei 1,c and XIE Lihua 2,d 1 College of Printing & Packaging Engineering of Beijing Institute of Graphic Communication, China 2 Qin Dao College of Qingdao Technological University, China
【机构】 北京印刷学院; 青岛理工大学琴岛学院;
【摘要】 分别建立了典型的V形、U形和UV形单瓦楞纸板的有限元模型,计算了三类波形瓦楞纸板的临界屈曲载荷和变形。以临界屈曲裁荷为纸板抗压能力的判定准则,定量分析了三种波形瓦楞纸板的抗压能力,鉴于目前UV波形形状没有统一的标准尺寸,建立UV波形微分方程,利用有限元分析方法,在软件ANSYS中对瓦楞纸板进行参数化建模,确定材料属性,采取自底向上的建模方式,先建立单个周期瓦楞的芯纸、面纸、底纸线模型,即截面模型,利用瓦楞纸板结构的重复性生成整个试样的截面线模型,对试样线模型进行拖拉生成纸板面模型。模型选用shell63单元161,确定单元厚度,面纸与芯纸采取同样厚度的纸板,以方便建模。对不同波形瓦楞纸板有限元模型施加相同的载荷和约束,约束方式为:全部约束模型底部所有节点6个自由度,在模型顶部每个节点施加0.1N的向下载荷作为预加载荷。首先对模型进行预应力分析,再进行屈曲分析。改变UV波形,进行多个波形瓦楞纸板力学抗压强度分析,由临界屈曲载荷和变形判定瓦楞纸板UV波形的最佳结构尺寸。分析结构表明,越接近V形瓦楞波形特征的瓦楞纸板平面抗压力值越高,接近U形瓦楞波形特征的瓦楞纸板变形越大,即弹性越好,这与实验结果一致,证明了有限元分析方法的有效性,并为瓦楞纸板瓦楞波形形状优化设计提供了数据依据。
【Abstract】 The finite element model of a 0201 V-shaped, U-shaped, and UV-shaped single corrugated board corrugated boxes are established. The stress distribution and strain of the three types of waveform corrugated box to withstand the pressure of the top surface stacking are calculated. Three kinds of corrugated board compression are analyzed. Analysis of the structure shows that the V-shaped corrugated board has good rigidity, U-type corrugated box has good cushioning properties, and the range during which the UV type is a better choice. This is consistent with the experimental results, prove the validity of the finite element analysis, and provide data basis for optimization design of the shape of the corrugated board corrugated waveform.
【Key words】 Corrugated box; Corrugated waveform; Compressive strength; Finite element analysis;
- 【会议录名称】 颜色科学与技术——2012第二届中国印刷与包装学术会议论文摘要集
- 【会议名称】颜色科学与技术——2012第二届中国印刷与包装学术会议
- 【会议时间】2012-10-18
- 【会议地点】中国北京
- 【分类号】TS764
- 【主办单位】中国印刷科学技术研究所、北京印刷学院