液态奶利乐砖纸盒包装抗压强度研究

摘要

利乐砖复合材料凭借其良好的阻隔性、密封性、印刷适应性以及环境友好性，在乳品包装领域有着广泛的应用前景。本文以“250ml伊利利乐砖包装”为研究对象，采用实验与有限元模拟相结合的方法，对利乐砖纸盒和满装利乐砖纸盒包装的抗压性能进行了深入研究。本文的主要研究工作包括:
　　(1)采用实验分析的方法研究了利乐砖纸盒顶压的抗压强度。通过对利乐砖纸盒进行静态压缩实验，测得利乐砖纸盒的应力-应变曲线及实验数据，得到了整个压缩过程中关键点的数据、变形情况及其压缩特性，并利用MATLAB软件对其结果进行拟合，得到其压缩特性函数。
　　(2)采用ANSYS软件对利乐砖纸盒顶压承载能力实验进行了模拟。得到了纸盒顶压的变形情况、应力分布云图以及纸盒顶压的变形特点，并将利乐砖纸盒的有限元与实验结果对比，发现两种方法得到的结果一致。
　　(3)以满装利乐砖纸盒包装为实验研究对象，分别对满装利乐砖实体进行顶压、侧压和平压的静态压缩实验，得到实体对应的应力-应变曲线及实验数据。通过分析，分别得到压缩过程中的关键的数据点、变形特点及压缩特性;用MATLAB软件对其结果进行拟合得到与其对应的压缩特性函数式;对满装利乐砖纸盒包装顶压、侧压和平压的压缩特性进行了对比总结。
　　(4)采用ANSYS软件对满装利乐砖纸盒包装的抗压强度实验进行模拟。分别对满装利乐砖实体进行顶压、侧压和平压静态压缩的仿真模拟，得到利乐砖实体在这三种压缩状态下的变形图和应力云图。并将满装利乐砖纸盒包装的有限元与实验结果对比，得知两种方法得到的结果一致。此外，本文还得到满装利乐砖实体分别在顶压、侧压和平压时的压缩变形特点、破损点应变和最大承载量。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究状况

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文主要研究工作

2 利乐砖纸盒的顶压承载性能研究

2．1 利乐复合包装结构与材料的特点

2．2 利乐砖纸盒的顶压承载性能实验分析

2．2．1 强度测试

2．2．2 压缩特性

2．2．3 数据处理分析

2．3 利乐砖纸盒顶压的有限元模拟

2．3．1 前处理

2．3．2 模拟及求解

2．3．3 有限元结果

2．3．4 结果对比分析

3 满装利乐砖纸盒包装的抗压性能的实验分析

3．1 顶压强度分析

3．1．1 顶压抗压强度测试

3．1．2 顶压压缩特性

3．1．3 数据处理分析

3．2 侧压强度分析

3．2．1 侧压强度测试

3．2．2 侧压压缩特性

3．2．3 数据处理分析

3．3 平压强度分析

3．3．1 平压强度测试

3．3．2 平压压缩特性

3．3．3 数据处理分析

3．4 整体抗压性能比较

4 满装利乐砖纸盒包装的抗压性能有限元模拟

4．1 ANSYS有限元分析基本流程

4．2 有限元模拟方案的确定

4．2．1 分析类型的确定

4．2．2 非线性选项的设置

4．2．3 加载程度分析

4．3 抗压性能有限元模拟

4．3．1 ANSYS前处理

4．3．2 有限元加载求解

4．3．3 有限元分析结果

4．4 结果对比分析

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献