【正文】 后其在最右邊槽的附近處出現(xiàn)了壓潰的現(xiàn)象, 從中間槽開始沿著X方向向右是受力最壞的情況,中間槽和最右邊槽的附近都出現(xiàn)了壓潰的現(xiàn)象, x103m。所以我們也就知道，當我們知道我們所設計的包裝結構對產(chǎn)品保護時所處的環(huán)境或者流通條件時，這樣我們可以確定包裝件的的載荷大小和性質，利用這節(jié)所得的結論，我們可以更好的設計產(chǎn)品的包裝結構，從而使產(chǎn)品得到更好的保護。對這個模型進行靜力分析的過程與流程和前面的一樣，得到的分析結果如下：1. 合位移等值線圖：圖427開槽方向改變后合位移等值線圖從Y方向看過去的合位移等值線圖如圖428圖428開槽方向改變后俯視合位移等值線圖2 模型在Y方向變化的位移等值線圖如圖429圖429開槽方向改變后Y方向位移等值線圖圖430開槽方向改變后X方向位移等值線圖4. 模型受載荷后的等效應力場圖如圖431：圖431開槽方向改變后等效應力場圖：圖432開槽方向改變后應力集中圖：圖433開槽方向改變后受載前后的變形對比圖分析結果的討論和總結：從前面的敘述可以知道此節(jié)中的結構與本章第一節(jié)中的結構不同之處是開槽的方向不同, 第一節(jié)中開槽的方向是沿著瓦楞紙板楞型的方向, 而此節(jié)中分析的結構圖,其開槽的方向是與楞型成90度, 比較分析這兩個分析結果中的合位移等值線圖,第一節(jié)中的合位移等值線圖的特點已有敘述,主要是整體上沿著X方向逐漸的變化,在最右邊可以看到是最危險的地方,也是位移發(fā)生變化最大的區(qū)域,在實際的生活中我們也了解到瓦楞紙板開槽方向的改變對其緩沖性能的影響很明顯，淡水具體會有怎樣的影響？本文從結構受力的一個方向和力的性質是靜載荷的情況下對其進行了研究和分析，而得出在這種載荷大小和性質的條件下開槽方向的改變會對瓦楞紙板的緩沖性能會有怎樣的影響的結論，下面用實際的分析來說明。這個研究出來的結論也與我們日常生活中實際情況相符，我們可以這樣想象當我們把開槽的長度和整個瓦楞紙板結構的長度相同時，此時開的槽已經(jīng)把瓦楞紙板給分割開了，很明顯現(xiàn)在結構的緩沖性能不如原來結構的緩沖性能。比較兩模型受力前后的變化情況，可以看出，對于開槽長度小的其中間的瓦楞芯紙出現(xiàn)了整體差不多同樣的變形，局部地方出現(xiàn)了壓潰的現(xiàn)象，對于開槽長度大的模型來說，其有的地方幾乎沒有變形，有的地方出現(xiàn)了壓潰的現(xiàn)象。 比較兩模型的等效應力場圖可以看出，對于開槽長度小的模型來說其等效應力場圖在整個受力過程中其受力基本上在各個區(qū)域是均勻的，而對于開槽長度大的來說，可以看出來其等效應力場圖并不是均勻的。,。相比于開槽寬度小的模型結構來說起最大位移變化的差別不是很大。出現(xiàn)一個對話框選擇displacement vector sum 單擊ok按鈕出現(xiàn)如圖45所示的合位移等值線圖:圖45 開槽結構為30x3的合位移等值線圖從Y方向看過去的合位移等值線圖如圖46所示:圖46俯視效果的合位移等值線圖(2) 模型在Y方向的位移變化圖如圖47所示:圖46 Y方向的合位移等值線圖在圖47 Y方向的位移變化圖X方向的位移變化線圖如圖48所示:圖47 圖48 X方向的位移變化圖(3)選擇main menugeneral postproc plot results contout plot nodal solu 命令, 在出現(xiàn)的對話框中選擇stressvon mises sress 單擊ok按鈕顯示出如圖49所示的等效應力場等值線圖。受載荷后的分析模型圖如圖44所示下圖43 受載后的模型分析圖圖44有限元模型的受載圖6開始求解分析運算:選擇ulitiy menuselectevrything命令執(zhí)行命令main menusolutioncurrent LS,彈出一個對話框單擊ok按鈕,ANSYS開始求解計算,計算結束后保存求解結果。在此要對瓦楞紙板的底面施加一個Y方向的約束.f. 執(zhí)行命令utility menu selectentities 出現(xiàn)一個對話框. 在第一個下拉菜單中volumes 在第二個下拉菜單中選擇by numeber/pick,在第三欄中選擇from full ,單擊ok按鈕,出現(xiàn)select volumes 選擇菜單,選擇要施加約束和載荷的面。d : 不能顯示所用的實體模型載荷.(2) 當載荷施加到有限元模型上時,它具有下列的優(yōu)缺點:優(yōu)點:a 在簡化分析中不會產(chǎn)生問題, 因為可以將載荷直接施加在主節(jié)點上.b 不必擔心約束擴展,可簡單的選擇所有所需的節(jié)點,并指定適當?shù)募s束.缺點:a 任何有限元網(wǎng)格的修改都使載荷無效, 需要刪除先前的載荷并在新網(wǎng)格上重新施加載荷。b :與有限元模型相比,實體模型通常包括較少的實體。對面進行網(wǎng)格劃分，自由網(wǎng)格可以只由四邊形單元組成，或只由三角形單元組成，或兩者混合。如果想要這種網(wǎng)格類型，必須將模型生成具有一系列相當規(guī)則的體或面才能接受映射網(wǎng)格劃分。自由網(wǎng)格對于單元形狀無限制，并且沒有特定的準則。對體進行自由網(wǎng)格劃分，一般指定網(wǎng)格為四面體單元，六面體單元作為過渡也可以加入到四面體網(wǎng)格中。(顯示控制)→Style→Solid Model Facets→下拉框中選擇Normal Faceting→OK,鼠標右鍵選擇Replot重生，即可看到實體了。輸出 對話框鐘，選擇 ⊙所有實體。該方法一般要經(jīng)過從CAD－IGES—ANSYS的轉換過程，如圖41所示：操作簡單，理論上講，任何CAD軟件的輸出格式都可以通過IGES格式導入到ANSYS中，但IGES格式存在一些不足，以IGES格式的轉換是以犧牲圖形文件的諸多信息為代價的。縱向應力與縱向應變的比例常數(shù)就是材料的彈性模量E，也叫楊氏模量；泊松比即在材料的比例極限內，由均勻分布的縱向應力所引起的橫向應變與相應的縱向應變之比的絕對值了解材料屬性的參數(shù)后，定義材料屬性其具體操作步驟如下:執(zhí)行命令 main menupreprocessormaterial propsmaterial models 在出現(xiàn)的對話框中一次雙擊 stuctural ,linear, elastic, isotropic, 在彈出的對話框中輸入瓦楞紙板模型的彈性模量和泊松比,分別為3100Mpa, .[余本農(nóng) .]3導入分析幾何模型定義完單元類型和材料屬性后就開始導入模型,ANSYS程序提供兩種無何圖形傳遞工具，同時提供幾何模型修復工具對讀入的實體模型進行修復，保證能成功地進行網(wǎng)格劃分。三維實體單元對于幾何、材料、載荷或分析結果要求考慮的細節(jié)等原因造成的無法采用簡單單元解析的建模的結構只能采用三維實體單元。通常，選擇單元的原則時盡量選用維數(shù)比較少的單元來達到預期目的。單元屬性是指在劃分網(wǎng)格之前必須指定的要分析的對象的特征，其特征包括3個方面：材料屬性、單元類型、實常數(shù)。本文分析中分析的類型是靜力分析，施加的載荷是面載荷。其中網(wǎng)格劃分是這一部分是重點，因為網(wǎng)格劃分的大小和方法直接影響到分析出來的結果的精確度，以及需要的計算機的資源和計算的時間。對于某個分析的每一載荷步，用戶可指定每個子步、最終子步或最終子步和中間子步的組合寫數(shù)據(jù)集，可以選擇寫數(shù)據(jù)組的范圍，如位移、應力及反作用力。ANSYS程序的載荷分為位移載荷、力或力矩、面載荷、體積載荷、慣性載荷、耦合場載荷。ANSYS的求解子模塊包括結構靜應力分析、結構動應力分析、結構非線性分析、動力學分析、熱分析、電磁場分析、流體動力學分析、聲場分析、壓電分析、疲勞、斷裂及復合材料分析。ANSYS程序提供了4種建立有限元模型的方法：直接建模、實體建模、輸入在計算機輔助設計系統(tǒng)（CAD）中創(chuàng)建的實體模型以及輸入在計算機輔助設計系統(tǒng)（CAD）中創(chuàng)建的有限元模型。對應分析過程的前處理、求解及后處理3個階段，ANSYS由如下3個模塊組成。ANSYS靈活、開放的解決方案為概念設計到最終測試的設計全過程提供了有效的CAE協(xié)同環(huán)境，使客戶可以在設計的各個階段大規(guī)模采用CAE技術，最大程度地發(fā)揮CAE技術對設計流程的優(yōu)化，從而大幅度縮短研發(fā)時間，降低研發(fā)費用，提高設計質量。 建立模型圖的介紹 所研究的單瓦楞紙板的結構模型是在solidworks軟件中建立的,在建模的過程中瓦楞紙板的三層結構分別按不同的零件進行建模,最后在裝配在一起。在瓦楞紙板的生產(chǎn)設計中需要根據(jù)瓦楞紙板的實際使用情況選擇合適的瓦楞形式，并盡量減小芯層的紙板用量以減少原材料降低成本。對于層數(shù)，只是根據(jù)紙張或芯層的數(shù)量來確定，是一種很簡單的分類方法。廣義上講，模型包括所有的節(jié)點、單元、材料屬性、實常數(shù)、邊界條件，以及其他用來表現(xiàn)這個物理系統(tǒng)的特征，所有這些特征都反映在有限元網(wǎng)格及其設定上面。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展和在工程實際中的應用，有限元法被證明是一種行之有效的工程問題的模擬仿真方法，解決了大量的工程實際問題，為工業(yè)技術的進步起到了巨大的推動作用。這樣一來，一個問題的有限元分析中，未知場函數(shù)或及其導數(shù)在各個結點上的數(shù)值就成為新的未知量(也即自由度)，從而使一個連續(xù)的無限自由度問題變成離散的有限自由度問題。同時單元也不能分割太小，否則會導致計算量過大。有限元法是一種離散化的數(shù)值方法。本文所研究的內容用到的分析方法是有限元分析的方法，有限單元法的基本思想是將連續(xù)的求解區(qū)域離散為一組有限個、且按一定方式相互聯(lián)結在一起的單元的組合體。經(jīng)過上世紀前后七、八年的發(fā)展，開創(chuàng)了我國瓦楞紙箱生產(chǎn)線生產(chǎn)的新時期。改革開放以來，我國瓦楞紙箱業(yè)迅速發(fā)展。對于瓦楞紙板的研究，1871年美國人AlbertJ0nes發(fā)明單面瓦楞紙板，用于包裝玻璃罩和類似的易碎物品，獲得美國第一個專利權。開啟旋塞時，帶有水霧的蒸汽便噴向紙幅，使原紙水分滿足工藝需要。面紙在進行粘合前要經(jīng)預熱，使其表面受熱而有利于粘合。瓦楞紙板是由一層或多層瓦楞紙粘合在若干層紙或紙板之間，用于制造瓦楞紙的一種復合紙板。通過對這幾個方面分析出來的結果的比較，研究和討論得出他們結構的改變對瓦楞紙板緩沖性能會有怎樣的影響。2利用solidworks軟件瓦楞紙板的就夠進行建模, 在建模時是把三層瓦楞紙板作為一個整體的結構進行建模的。4. 通過對以上結果的分析比較和研究對瓦楞紙板的結構進行優(yōu)化設計。綜上所述，瓦楞紙板有著大量的研究工作，同其他國家相比我國的瓦楞工業(yè)仍然比較落后，瓦楞紙板的產(chǎn)量位居世界第二位，但是就瓦楞紙板的利用率來說卻不是強國，美國的三層紙箱占瓦楞紙箱總量的90%，五層和七層紙箱不到10%，而中國的五層紙箱占整個紙箱的60%以上，三層的瓦楞紙板僅占20%多一點。國外，布列霍特采用Maxwell流體模型、Kelvin固體模型、塑性元件的組合形式，提出了瓦楞紙板的力學模型[14]。高德等應用ABAQuS有限元分析軟件，對AB型瓦楞紙板的靜態(tài)壓縮性能、緩沖性能進行了非線性有限元分析，獲得了均布載荷條件下的應力分布、緩沖特性曲線，為瓦楞紙板力學性能的研究提供了一種新方法[89]。高德等建立了瓦楞紙板的平壓、邊壓、側壓的靜態(tài)應力一應變關系模型、非線性粘彈塑性模型及其參數(shù)[34]。高德等從原材料、楞型結構、緩沖特性、印刷適性等方面全面地分析了瓦楞紙板作為包裝材料的性能，闡述了目前瓦楞紙板研發(fā)的狀態(tài)及瓦楞紙板的發(fā)展前景。近年來，隨著綠色包裝理念的滲入，瓦楞紙板以其可降解和可再生的特性而倍受青睞。上世紀70～80年代，是我國瓦楞紙箱的單機生產(chǎn)時期；90年代初期到中期的瓦楞單面機生產(chǎn)時期，已經(jīng)成為歷史。至今，瓦楞紙板已成為現(xiàn)代包裝使用最廣泛的包裝材料之一，瓦楞紙箱產(chǎn)值占包裝工業(yè)制品總產(chǎn)值的30%以上。本文的特色在于：研究的方法是利用有限元分析軟件，研究的方向和內容是從瓦楞紙板的結構上進行緩沖性能的研究，從而達到優(yōu)化設計的效果。通過對這幾個方面分析出來的結果的比較，研究和討論得出他們結構的改變對瓦楞紙板緩沖性能會有怎樣的影響。其研究的內容是外界條件的改變，比如溫度，濕度等的改變對瓦楞紙板緩沖性能的影響。武漢理工大學畢業(yè)設計論文瓦楞紙的有限元分析目錄摘要 2Abstract 3 5 5 國內外的研究現(xiàn)狀 5 6 72 分析方案的選擇及流程概述 8 8 103 瓦楞紙板模型的建立 11 瓦楞紙板的結構 11 模型的建立 12 solidworks軟件的介紹 12 建立模型圖的介紹 124 優(yōu)化設計分析過程及流程 13 ANSYS軟件的介紹 13 模型在ANSYS中的分析過程和流程概述 14 具體的分析過程結果分析討論 14 14 開槽結構為30x5的分析結果 24 28。對瓦楞紙板緩沖性能的研究尤其成為研究的重點，總結國內外的研究了解到，對瓦楞紙板緩沖性能的研究，其方法大都是通過進行大量的試驗，對得出的試驗數(shù)據(jù)進行分析，找出瓦楞紙板具有的基本特征， 利用數(shù)值分析的方法建立