欧式吸油烟机缓冲衬垫优化设计

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1、论文分类号：2学校代码：10708学号：1501001硕士学位论文ThesisforMaster’sDegree欧式吸油烟机缓冲衬垫优化设计李俊指导教师姓名：李志强副教授学科名称：机械设计及理论论文提交日期：2018年3月论文答辩日期：2018年5月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：欧式吸油烟机缓冲衬垫优化设计学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：轻工科学与工程学院硕士生：李俊导师：李志强副教授2018年5月OptimizationDesignofCushionforEuropeanTypeRa

2、ngeHoodAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByJunLiAssociate:Prof.ZhiqiangLiMay2018欧式吸油烟机缓冲衬垫优化设计摘要家电包装在节能环保主题的影响下，逐步向绿色化、轻量化的方向发展。但是由于部分设计人员包装理论的欠缺和企业项目进度的限制，导致大量的家电

3、包装仍然采用过包装结构，其次由于电子商务的发展促进了家电产品的消费，使得家电包装对环境的污染与日俱增。本文以某品牌欧式吸油烟机为研究对象，结合有限元分析技术和优化方法对其包装结构进行设计与优化。首先，对欧式吸油烟机原包装大量使用的EPS（expandedpolystyrene）缓冲材料进行静态压缩试验，同时针对整体包装件进行相关脆值试验，得到EPS缓冲材料应力-应变曲线，并确定集烟罩为产品易损件以及其不同跌落工况下的脆值。其次，对吸油烟机进行初步包装设计，对其标准配件布局进行规划，建立三维模型，并对已经装配好的包装件进行

4、跌落模拟分析，得其易损件响应加速度，与以上试验进行对比，确定初步包装方案的可行性以及其缓冲衬垫的应力云图和位移值。第三，应用等效静态载荷法将跌落工况下衬垫所受动载荷进行静态转化，将得到的静载荷作为拓扑优化的初始载荷对衬垫结构进行优化，对拓扑优化后的衬垫模型进行跌落分析，从而确定拓扑结构的可行性。最后，研究衬垫底面、端面和前面缓冲厚度对于底面、端面、前面和角部跌落工况下集烟罩响应加速度的影响，绘制两者之间关系曲线及响应面，同时以其为约束条件建立衬垫尺寸优化数学模型，利用MATLAB软件对其进行编写与运算，并制作原型包装件进

5、行试验。结果得到，由尺寸优化后的缓冲衬垫包装件满足相关产品脆值要求，并且其质量相比于初步包装设计减少41.9%。本文对欧式吸油烟机缓冲包装的优化设计，不但对标准配件进行了整体布局，使包装衬垫在网购物流环境下起到保护产品的作用，而且减少了包装材料的应用，减少了包装对于环境的污染，降低了能源消耗，使其向绿色包装、低碳包装的标准更进一步，同时还降低了包装成本，提高了企业的市场竞争力。另外，本文对家电产品包装的优化设计流程进行尝试，为设计人员在没有材料动态缓冲曲线条件下，对产品包装进行合理设计提供依据。关键词：欧式吸油烟机，衬垫

6、结构优化，有限元分析，包装设计IOptimizationDesignofCushionforEuropeanTypeRangeHoodABSTRACTAstheinfluenceofenergysavingandenvironmentalprotection,packagingofhomeappliancesisdevelopingtowardsgreenizationandlight-weight.Butaspartofthedesignpersonnellackofpackagingtheoryandthelimit

7、ationofenterpriseprojectschedule,leadtoalotofhomeappliancepackagingstillusedtheoverpackagingstructure.Meanwhile,thedevelopmentofe-commercehaspromotedtheconsumptionofhomeapplianceproducts,whichhasledtotheincreasingenvironmentalpollutioncausedbyhomeappliancepackagi

8、ng.Inthisthesis,abrandofEuropeanrangehoodwastakenastheresearchobject,anditspackagingstructurewasdesignedandoptimizedincombinationwithfiniteelementanalysisandop