大型路由器风扇组的包装设计与包装动力学应用研究

摘要

近年来，随着我国生产加工企业的崛起，我国已经成为一个生产制造大国。我国的出口产品数量正在逐步上升，那么对出口产品来说，其包装问题不容忽视。
　　 目前我国某沿海城市的大型路由器风扇组生产厂家，长期给邻国供应产品。但是经过一段时间的供应，厂家发现大型路由器风扇组在到达目的地之后，大部分都会出现不同程度的损伤。经过对产品的性能检测，发现产品本身并没有质量问题，最终把问题锁定在产品的包装问题上。厂家以往只在国内供应产品，由于路途很近，所以对于产品的包装只是做了简单的处理。随着业务的扩展，厂家需要不断地向邻国供货，但是厂家并没有注意到产品的包装问题，导致产品在运输过程中损坏严重。故该厂家要求设计出包装方案，包括产品在运输过程中的运输包装以及在厂内组装时使用的周转包装。
　　 本文基于运输包装理论，从产品的流通环境、使用的缓冲材料、包装成本等方面设计产品的运输包装和周转包装。在基于应力—能量法测定材料缓冲曲线的实验中，通过对实验数据的处理，可以得出任意跌落高度下材料的缓冲曲线。对新型缓冲材料的缓冲曲线的确定具有一定的指导。
　　 在包装设计完成初期，需要对包装进行检验，但是目前包装检测的费用昂贵，检测周期长，文中基于有限元软件对包装件进行包装动力学应用的分析与研究则能很好地解决这一问题。本文基于产品在运输过程中的随机振动和跌落两种工况，对完成的包装进行包装动力学应用的分析与研究。
　　 文中在基于随机振动对包装件进行包装动力学的应用分析时，先对包装件进行静态分析，在静态分析的基础上进行模态分析，最终在模态分析的基础之上进行随机振动的分析。整个分析过程以ANSYSWorkbench软件中强大的转换连接功能为依托，不仅提高了分析的精度，而且降低了因大量输入参数而导致的错误率。
　　 文中在基于跌落仿真对完成的包装进行包装动力学的应用分析时，通过对简化的跌落模型进行分析，推导出产品脆值的范围以及缓冲材料的恢复系数范围。通过这两个参数的推导，为基于有限元软件(ANSYSWorkbench)进行跌落仿真的分析提供了重要的技术参数。通过对比跌落仿真的结果与厂家反馈的包装跌落实验报告单，证明了跌落仿真的可行性。同时验证了本次包装设计的可行性。
　　 综上所述，本课题针对大型路由器风扇组的包装设计，在运输包装理论的基础上，对产品进行运输包装以及周转包装的设计。在包装设计完成之后，针对产品运输过程中的随机振动和跌落两种工况，对设计的包装进行包装动力学应用的分析与研究，以此验证包装设计的可行性。

目录

摘要

1 绪论

1．1 课题来源及研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 大型路由器风扇组包装的国内外研究现状

1．2．2 包装动力学国内外应用研究现状

1．3 研究目的及意义

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究意义

1．4 研究的主要内容

1．5 本章小结

2 产品包装设计

2．1 产品简介

2．2 流通环境分析

2．3 缓冲材料分析

2．3．1 缓冲材料的物理性能

2．3．2 缓冲材料的包装形式

2．3．3 缓冲材料的流变学性质

2．4 缓冲包装设计理论

2．4．1 缓冲包装的一般形式

2．4．2 运输包装初步设计

2．4．3 周转包装初步设计

2．5 基于应力—能量法测定缓冲材料的缓冲曲线

2．5．1 应力—能量法公式

2．5．2 应力能量法的操作流程

2．5．3 基于应力-能量法测定缓冲曲线的实验

2．6 运输包装设计

2．6．1 各部分尺寸初步确定

2．6．2 瓦楞纸箱制造尺寸设计规则

2．6．3 运输包装图纸

2．7 周转包装设计

2．7．1 各部分尺寸初步确定

2．7．2 钙塑箱设计规则

2．7．3 周转包装图纸

2．8 包装成本分析

2．8．1 物料清单介绍

2．8．2 包装成本核算

2．9 本章小结

3 基于随机振动的包装动力学应用研究

3．1 运输过程中的随机振动环境分析

3．2 标准路谱曲线

3．3 有限元法及有限元软件

3．3．1 有限元法

3．3．2 有限元软件

3．4 基于ANSYS Workbench软件的随机振动仿真

3．4．1 静态分析

3．4．2 模态分析

3．4．3 随机振动分析

3．4．4 厂家最终反馈的随机振动实验报告

3．5 本章小结

4 基于跌落仿真的包装动力学应用研究

4．1 瞬态动力学简介

4．2 跌落模型分析

4．2．1 跌落模型的简化

4．2．2 简化模型分析

4．3 包装跌落实验简介

4．3．1 实验方法简介

4．3．2 厂家最终反馈的跌落实验报告

4．4 ANSYS Workbench软件中跌落模块介绍

4．5 基于ANSYS Workbench软件的跌落仿真

4．5．1 运输包装跌落仿真

4．5．2 周转包装跌落仿真

4．6 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

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