座便器纸质缓冲包装的疲劳振动分析

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1、中图分类号：TB484.1论文编号：2017303072UDC：密级：公开硕士学位论文座便器纸质缓冲包装的疲劳振动分析作者姓名：潘飞学科名称：机械工程研究方向：数字化设计与制造学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期：2017年12月1日申请学位类别：工学硕士导师姓名：张广文教授单位：华北理工大学以升创新基地论文评阅人：王会刚教授单位：唐山学院机械系程相文教授单位：华北理工大学机械工程学院论文答辩日期：2018年3月6日答辩委员会主席：王会刚教授关键词：纸质包装；ANSYSWorkbench；二自由三次非线性；有限元分析；疲劳；振动唐山华

2、北理工大学2018年3月FatigueVibrationAnalysisofthePaperCushionPackagingofToiletDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyPanFei(MechanicalEngineering)Supervisor:ProfessorZhangGuang

3、wenMarch，2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查

4、阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要随着物流产业的快速发展，缓冲包装在运输中的重视程度越来越高，尤其是纸质缓冲包装更是在“绿色包装”潮流冲击下，得到了广泛的研究和应用。选择某一智能座便器的整体包装件为研究对象，运用Creo2.0实施纸质缓冲包装的建模，并通过ANSYS模拟运输进行仿真研究，对包装件由振动产生的疲劳进行探究，验证缓冲包装设计的合理性。研究内容

5、主要是运用缓冲包装动力学方面的理论，把所研究的座便器转化成二自由度的三次非线性系统，对影响该系统的不同因素进行深入研究，结果表明质量比、阻尼比等对缓冲效果的影响程度各不相同；梳理缓冲包装相关理论知识，利用瓦楞原纸经验公式和多步均匀法计算有限元仿真材料的属性，得到瓦楞纸板的泊松比、多个方向的弹性模量等，同时对七层瓦楞纸板采用疲劳振动试验，拟合测量数据得到其载荷和寿命之间关系曲线；研制出全瓦楞的纸质缓冲包装，通过Creo2.0设计出三维研究模型，并将模型导入ANSYSWorkbench实施有限元分析，设定运输工况为二层堆码，对包装件进行静力学仿真

6、和随机振动仿真，从静态和动态两方面分析包装系统各部分应力应变，仿真发现缓冲包装部分应力应变最大值出现在下衬垫，所以认为缓冲衬垫是包装易发生破坏部分，对其进行疲劳分析；在运用ANSYSWorkbench静力仿真结果的前提下，对瓦楞衬垫部分进行疲劳分析，利用FatigueTool仿真得到衬垫的最大疲劳损伤值为4.02%，考虑实际运输工况，采用三区间法对衬垫部分进行随机振动的疲劳寿命进行计算，计算其使用系数为0.27，两种疲劳分析结果均表明衬垫疲劳破坏程度较低。通过对座便器包装件的建模造型和疲劳振动分析，总结了缓冲包装疲劳损伤的仿真过程和理论计算方

7、法，证明了纸质包装的合理性，对大型陶瓷产品的运输包装设计具有指导意义。图36幅；表10个；参65篇。关键词：纸质包装；ANSYSWorkbench；二自由三次非线性；有限元分析；疲劳；振动分类号：TB484.1-I-华北理工大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthelogisticsindustry,theimportanceofcushioningpackagingintransportationhasbeenincreasing,especiallythepapercushioningpack

8、aginghasbeenwidelystudiedandappliedundertheimpactofthe"greenpackaging"trend.Select