【摘要】：金屬包裝罐以其較高經(jīng)濟優(yōu)勢和良好的社會效益在包裝市場中占有重要的地位,其輕量化技術(shù)越來越引起人們的重視。本文以規(guī)格為206/211/209×309的易開蓋三片罐為研究對象,針對易開蓋及底蓋進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對罐身進行厚度優(yōu)化,實現(xiàn)其輕量化。在整個優(yōu)化過程中,主要用到了有限元分析技術(shù)、非線性多元函數(shù)擬合技術(shù)及計算機數(shù)值優(yōu)化技術(shù)。對于易開蓋及底蓋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,首先確定易開蓋、底蓋的基本設(shè)計形狀,將基本設(shè)計形狀中的某些幾何參數(shù)作為為設(shè)計變量,以易開蓋、底蓋的面積為優(yōu)化目標,使用三水平正交試驗法設(shè)計分析點并進行有限元分析模擬。然后以有限元分析結(jié)果為基礎(chǔ),利用計算機數(shù)值優(yōu)化方法對優(yōu)化目標進行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)束后,分別將優(yōu)化后易開蓋、底蓋的分析模型進行有限元仿真模擬分析,以驗證優(yōu)化結(jié)果的可靠性,同時將優(yōu)化前后的易開蓋、底蓋的質(zhì)量特性進行對比,得到質(zhì)量優(yōu)化百分比。在對罐身厚度進行優(yōu)化時,采用有限元分析技術(shù)對不同厚度的分析模型進行仿真模擬,觀察在厚度改變時罐身力學(xué)性能的變化趨勢并確定罐身的最佳厚度。金屬罐各部分優(yōu)化完成后,對金屬罐整體進行分析模擬,以驗證優(yōu)化結(jié)果的可靠性。 通過本課題的研究,還得到了易開蓋和底蓋的最大變形量、最大等效應(yīng)力關(guān)于設(shè)計變量的非線性擬合函數(shù)及各設(shè)計變量對擬合函數(shù)的影響力大小。這對今后金屬罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了一定的參考性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB482

【參考文獻】

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本文編號：2549087