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运输包装仿真系统的应用研究一

时间:2021-08-18 来源网站:常德化工机械网

运输包装仿真系统的应用研究(一)

[摘要] 研究了运输包装设计的基本理论,建立了运输包装系统的动力学模型;在对微分方程进行Laplace变换的基础上,运用MATLAB/simulink动态仿真工具建立了其仿真模型,并进行了仿真分析;开发了运输包装系统计算机仿真软件,只要输入或选择缓冲材料、流通特性及产品尺寸和重量等参数,便可仿真出运输包装设计方案。

关键词:运输包装;缓冲包装;仿真

运输包装设计是实现产品包装的重要组成部分之一。但传统的手工设计方式存在过程复杂、较大程度地依赖设计人员的自身经验、以及需要破坏性试验等不足之处,在一定程度上制约了运输包装设计的发展。文中采用理论与试验相结合的方法,充分利用计算机技术,开发了运输包装仿真软件,使人们从繁杂的手工设计中解放出来,显著的缩短了产品的研发周期,且避免了对产品的破坏性试验。对于产品的包装,特别是对于精密电子产品的包装,其经济效益是相当可观的。

1 运输包装设计的基本理论

1.1 运输包装动力学模型

在产品的流通环节,运输过程中受到的冲击和振动通过包装箱传递给产品,产生动态力、加速度、速度、位移,这是产品遭破坏的主要原因,也是缓冲包装设计的主要依据。实际的振动系统很复杂,为便于分析和计算,需要将包装件(被包产品、缓冲衬垫、外包装纸箱)简化为动力学模型,运输包装动力学模型按自由度可分为单自由度、多自由度和连续介质系统模型。下面以最常见的两自由度线性振动系统为例,介绍其动力学模型。

图1为两自由度线性系统振动模型,设m1、m2分别为产品主体和易损件质量,k1 、C1 分别为产品主体和外包装箱间缓冲材料的弹性系数和阻尼系数,k2、C2分别为产品主体和易损件间的弹性系数和阻尼系数。建立该系统的振动微分方程如下l_1]:

对应的系统方框图见图2。

(待续)

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