跌落方式对产品结构设计的影响分析【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科生毕业论文本科毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化跌落方式对产品结构设计的影响分析一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1.本课题国内外研究动态近年为了提高产品在意外跌落时的可靠性，许多研究者对产品及包装盒的抗冲击性能进行了研究。在西方发达国家，利用计算机仿真模拟很早以前就被广泛用于工业生产。在早期的研究中，其研究人员已经对电视机、烤箱、收音机等电子产品进行了跌落模拟，并得到了一些数据和结论。现阶段他们利用有限元软件进行跌落模拟的目的主要是研究模拟过程中的一些技术问题和细节问题，这也是我们在模拟过程中经常遇到的问

2、题，这也代表着仿真模拟研究的一个发展方向。K.H.Low用MSC.Parran软件来模拟带有缓冲包装的电视机的自由跌落过程，并提出GL分析方法，且基于HERTZ的理论对整个模型进行了优化设计；Liuetal用LS-DYNA软件模拟包装物品的跌落，并且得到了峰值加速度。新加坡的Y.Y.Wang，C.Lu等人研究了跌落模拟的可靠性，通过对电视机、外套、组装设备等进行有效的建模和选择正确的仿真方法的实例，说明了应用有限元法的虚拟产品开发，并评价了模拟对研究跌落的重要意义。JasonWu，GuoShuSong等人利用有限元方法研究了便携式

3、通信设备遭受撞击的情况，并用HYPERMESH和LS–DYNA对摩托罗拉的产品进行模拟仿真试验，得到了其容易损伤的原因和易发生损坏的部位。通过跌落试验和模拟的对比分析，用测试的数据加以说明，证实了仿真和测试技术应用的可靠性和对设计支持具有重大意义。国外还有很多人研究包装缓冲材料，例如纸浆、泡沫等的材料性能。GaryBurgess研究了美国一种泡沫包装产品—Convolutedfoam的缓冲特性。在用缓冲曲线估算跌落到Convolutedfoam上的峰值加速度的技术要对应一个泡沫信息。而屈曲应力可以用来预测的G1。John20本科生

4、毕业论文Hoffmann研究了纸浆模塑包装的抗压和缓冲性能，通过试验展示了如何实现轴对称几何，例如:气罐及锥形，比方形或矩形更能深切的了解静态和动态强度。截锥形比矩形或方形的几何形状有高出近20%的更好的压缩强度。由截锥获得的G曲线比代表方形或矩形的G曲线更广泛更开放—一更广泛的G曲线会有更大的设计空间和较好的设计成功率。同时，对某一给定的G值也可实现用较少的材料。并得出不同几何形状纸浆模塑包装的动态特性:圆柱状，圆锥状和大圆度的产品比方形或矩形有小圆度的产品有更好的抗压强度。这就可以让使用纸浆模塑包装的人根据产品的重量、跌落高度

5、和堆码高度等，设计出合适的模塑纸浆包装[7]。这种针对缓冲材料性能的基础研究也给我们一个新的启示:我们可以通过加强对缓冲材料的性能研究，进而实现消耗最少的包装及缓冲材料实现其最大限度的保护产品的作用，充分的节约和利用资源，这样既可以减少企业的生产成本，也可以减轻社会的环境负担。由于历史和经济原因，我国仿真模拟的起步和研究都比较晚，但是发展势头比较迅速。国内很多研究人员使用了ANSYS等有限元软件，对一些比较有实际意义的产品进行了模拟研究和理论研究，取得了很好的结果。江南大学的华丽和钱静对洗衣机运输包装件的进行了跌落仿真分析，他们利

6、用ANSYS/LSDYNA软件对洗衣机运输包装件进行跌落仿真试验，获得平跌落情况下洗衣机运输包装件的应力、应变的变化规律，为洗衣机运输包装结构强度理论的探讨和结构的优化设计提供了指导。浙江大学王春霖等人应用ANSYS有限元软件对玻璃啤酒瓶的跌落进行了仿真研究。获得了贮酒情况下和空瓶情况下的跌落以及斜跌落情况下的应力分布情况。根据空瓶和贮酒状态下的跌落冲击应力，得到了啤酒瓶在典型跌落状况下的应力场及其应力时间规律曲线。论文中首次定义了量化描述液体在冲击运动中对容器应力倍增作用的系数，揭示了液态商品对容器应力影响的若干规律。此外，也

7、有不少研究者运用了不同的有限元软件对手机进行了跌落模拟试验，但其各自偏重的研究方向不同。华南理工大学汤立群、孙晖、何庭蕙等人对跌落条件下手机的冲击动力学分析和结构优化设计进行了研究，通过对手机跌落模拟试验观察手机上、下面板的脱开情况，并测得手机的跌落速度、回弹速度和冲击时间，结合理论分析证明了数值分析的合理性和可靠性，并利用数值分析解释了跌落过程中手机在特定位置脱开的原因，以上分析表明手机部分设计存在不合理性。同济大学和UT斯达康进行了手机的实体分析，他们基于I–20本科生毕业论文DEAS软件系统，采用了针对此类复杂结构的离散化方

8、法—分区法，成功地行了手机装配体有限元网络划分，给出手机的几个关键部位的最大应力及其相应的冲击方向。摩托罗拉(中国)电子有限公司的姬立明利用ABAQUS甩Explicit模拟解决E680手机顶部卡钩脱开问题。东南大学祖景平，薛澄岐运用MSC.PAT