導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

開口塑料桶高溫堆碼強(qiáng)度有限元分析及安全評價(jià)

文檔作者：鄭海友計(jì)宏偉馮智劫文檔來源： 1．天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2天津出入境檢驗(yàn)檢疫局，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月21日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?851.34 KB 共5頁	文檔格式： EXCEL	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共5頁]

本文件共5頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：851.34 KB 共5頁文件格式：EXCEL 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會員免費(fèi)）

下一篇：關(guān)于塑料產(chǎn)品的安全性設(shè)計(jì)分析

上一篇：雷帕霉素藥物洗脫支架的生物安全性評價(jià)

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

3一4． 第201442年卷3，第月 3期 工程塑料應(yīng)用
ENGINEERING PLASTICS APPLICATIoN
Vo1．42，NO．3
Mar．2014
doi：lO．3969／j．issn．1001—3539．2014．03．009
開口塑料桶高溫堆碼強(qiáng)度有限元分析及安全評價(jià)舟
鄭海友 ，計(jì)宏偉 ，馮智劫
(1．天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300134； 2天津出入境檢驗(yàn)檢疫局，天津300201)
摘要：為評價(jià)開口塑料桶盛裝液體危險(xiǎn)品的安全性，利用Solidworks Simulation有限元分析軟件對兩種典型開口
塑料桶進(jìn)行了高溫堆碼強(qiáng)度模擬分析，計(jì)算了塑料桶在高溫堆碼條件下的應(yīng)力場和位移場，得到了堆碼載荷作用下
應(yīng)力狀態(tài)和變形分布。模擬分析結(jié)果表明，提梁開口塑料桶堆高為2．625 m時(shí)，其承受的最大Mises應(yīng)力超過了材
料的屈服極限，因而其堆碼高度不能達(dá)到3 m的要求；無提梁開口塑料桶堆碼高度可以達(dá)到3 m，其桶蓋與桶底設(shè)
計(jì)更合理。
關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)品；開口塑料桶；高溫堆碼；有限元分析
中圖分類號：TB485．3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001。3539(2014)03．0034．05
Finite Element Analysis and Safety Evaluation of High Temperature
Stacking Strength for Opening Plastic Buckets
Zheng Haiyou ，Ji Hongwei ，F(xiàn)eng Zhijie
(1．Tianjin University ofCommerce，School ofMechanical Engineering，Tianjin 300134，China；
2．Tianjin Entry—Exit Inspection and Quarantine Bureau，Tianjin 30020 1，China)
Abstract：In order to evaluate the safety of opening plastic buckets containing dangerous liquid goods，the high temperature
stacking strength for two kinds of typical opening plastic buckets，one with handle and another without handle，were ca~ied out
using Solidworks Simulation finite element analysis software．The stress fields and displacement field were calculated under high
temperature stacking load．The stress state and the deformation distribution were obtained．Numerical simulation results indicate
that the maximum of Mises stress of the plastic bucket with handle exceeds the material’S yield strength when the stacking height
is 2．625 m．Thus，the stacking height of plastic bucket with handle cannot meet the requirement of 3 m．In addition，the stacking
height of opening plastic bucket without handle can reach 3 m ，which show that the design of its cover and bottom are reasonable．
Keywords：dangerous goods；opening plastic bucket；high temperature stacking；finite element analysis
塑料桶廣泛應(yīng)用于各種危險(xiǎn)品的儲存和運(yùn)輸，
它具有抗沖擊、耐壓、防潮、不生銹、質(zhì)輕、抗腐蝕等
優(yōu)異性能，是一種比較理想的危險(xiǎn)品包裝容器，在
出口危險(xiǎn)貨物包裝中越來越受到用戶的青睞 】。以
化學(xué)品為代表的危險(xiǎn)品種類Et益增多，新產(chǎn)品不斷
涌現(xiàn)，對其進(jìn)行有效地包裝保證其儲運(yùn)安全成為新
的研究內(nèi)容[1 5]0目前開口塑料桶罐類產(chǎn)品主要用
于盛裝周體，由于其使用方便，在國內(nèi)外多種3類、
8類和9類液體危險(xiǎn)品也開始采用開口塑料桶作為
包裝容器。值得注意的是，目前尚無關(guān)于盛裝液體
危險(xiǎn)品的開口塑料桶安全評價(jià)檢測方法和判定標(biāo)
準(zhǔn)，一旦灑漏會對人身和環(huán)境產(chǎn)生不同程度的危害
和影響，存在安全隱患。因此對開口塑料桶在儲運(yùn)
過程中的力學(xué)行為進(jìn)行研究及安全評價(jià)具有重要的
意義。在危險(xiǎn)品儲運(yùn)過程中，堆碼及跌落是塑料桶
發(fā)生機(jī)械損傷的主要因素，通常通過堆碼試驗(yàn)和跌
落試驗(yàn)對塑料桶的強(qiáng)度進(jìn)行安全評價(jià)【6]。然而，采
用試驗(yàn)方法評價(jià)危險(xiǎn)品包裝的強(qiáng)度也存在著一定的
局限性：第一，一般以水等非危險(xiǎn)液體替代危險(xiǎn)液
體作為包裝容器的內(nèi)裝物進(jìn)行試驗(yàn)，難以模擬塑料
包裝容器所承受的真實(shí)工況；第二，試驗(yàn)需要的成
本較高；第三，很難得到整個(gè)包裝容器的全場變形
和應(yīng)力分布。隨著有限元技術(shù)的發(fā)展，ABAQUS，
ANSYS，NASTRAN，Solidworks Simulation等大型
通用有限元分析軟件已廣泛應(yīng)用于塑料制品的設(shè)計(jì)
和成型仿真分析之中[7-15]，取得了良好的實(shí)際應(yīng)用
2012年國家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012IK212)，國家自然科
學(xué)基金項(xiàng)目(11072176)
聯(lián)系人：計(jì)宏偉，教授，主要從事復(fù)合材料力學(xué)測試研究
收稿日期：2014一O1．07

鄭海友，等：開口塑料桶高溫堆碼強(qiáng)度有限元分析及安全評價(jià) 37
性變形狀態(tài)，塑料桶很容易泄漏；此時(shí)桶蓋中心的
位移增加到42．80 mm。
對于容量2O L的無提梁開口塑料桶來說，從
圖6、圖7及表4可以看出，堆碼載荷作用下最大
Mises應(yīng)力作用在桶蓋與桶口接觸位置，最大位移
也發(fā)生在桶蓋的中心。從應(yīng)力云圖上看出，無提梁
開口桶的側(cè)壁上承擔(dān)了許多堆碼載荷，可見該結(jié)構(gòu)
形式能夠充分發(fā)揮桶體和桶蓋各部分的承載能力。
從模擬結(jié)果來看，當(dāng)堆碼高度達(dá)到3．616 m時(shí)，桶的
最大Mises應(yīng)力為1．96 MPa，遠(yuǎn)小于材料屈服極限，
結(jié)構(gòu)處于彈性變形狀態(tài)，桶能夠正常使用；此時(shí)桶
蓋中心的位移也只有1．98 mm。
4 結(jié)論
對兩種開口塑料桶力學(xué)性能參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)
測定，并根據(jù)出口危險(xiǎn)貨物包裝檢驗(yàn)規(guī)程的堆碼測
試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的堆碼條件。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用
Solidworks Simulation有限元軟件對兩種塑料桶在
高溫堆碼條件下的應(yīng)力場和應(yīng)變場進(jìn)行了分析。得
到如下結(jié)論：
(1)兩種開口塑料桶高溫堆碼時(shí)，最大Mises應(yīng)
力均出現(xiàn)在桶蓋與桶口接觸位置，最大位移均出現(xiàn)
在桶蓋中心位置。
(2)在容量20 L提梁開口塑料桶上堆碼6層時(shí)
(堆高2．625 m)，其承受的最大Mises應(yīng)力超過了
屈服極限，因此其堆碼高度不能達(dá)到3 m的要求。
這主要是由于桶蓋和桶底在堆碼時(shí)接觸面積小，以
及桶體形狀設(shè)計(jì)不合理所致。
(3)容量20 L無提梁開口塑料桶堆碼高度可以
達(dá)到3 m，其桶蓋、桶底和桶體設(shè)計(jì)較為合理。
參考文獻(xiàn)
[1] 萬敏，陶強(qiáng)，崔鵬，等．危險(xiǎn)品包裝的發(fā)展及常見質(zhì)量問題探討[J]．
包裝工程，2011，32(3)：103—106．
Wan Min，Tao Qiang，Cui Peng，et a1．Development of dangerous
goods packaging and discussion on common quality problems[J]．
Packaging Engineering，2011，32(3)：103—106．
[2] 馮智劫，侯倩，毛國柱，等．中散包裝與危險(xiǎn)品包裝生命周期評價(jià)
比較研究[J]_包裝工程，2013，34(23)：48—53．
Feng Zhijie，Hou Qian，Mao Guozhu，et a1．Comparison study oflife
cycle assessment for dangerous goods packaging and intermediate
bulk container[J]_PackagingEngineering，2013，34(23)：48—53．
[3] 周建偉，王振林．危險(xiǎn)品包裝的安全監(jiān)管與檢測技術(shù)[J]．包裝工
程，2007，28(8)：52—55．
Zhou Jianwei，Wang Zhenlin．Safety supervision and detection
technology of dangerous goods packaging[J]．Packaging
Engineering，2007，28(8)：52—55．
[4] 周建偉，王振林．危險(xiǎn)品包裝容器檢測新系統(tǒng)開發(fā)[J]．包裝工程，
2008，29(5)：37—38，45．
Zhou Jianwei，Wang Zhenlin．Development of new automatic
test equipment for dangerous goods packaging[J1lPackaging
Engineering，2008，29(5)：37-38，45．
[5] Joanne Ellis．Analysis of accidents and incidents occurring during
transport of packaged dangerous goods by sea[J]．Safoty Science，
2011，49(8)：1 231-1 237．
[6] 朱金祿，蔣偉．出口危險(xiǎn)貨物塑料桶性能檢驗(yàn)中的問題[J]．機(jī)電
信息，2006(10)：31-32．
Zhu Jinlu，Jiang Wei．The problems in perform ance examination
for export dangerous goods packaging[J]．Mechanical and Electrical
Information．2006(10)：3 l一32．
[7] 朱海燕，肖小亭，張婧婧，等．ABS／鋁粉共混物注塑件翹曲變形
的模擬分析[J]．工程塑料應(yīng)用，2010，38(11)：35—38．
Zhu Haiyan，Xiao Xiaoting，Zhang Jingjing，et a1．Numerical
analysis on warpage of ABS／aluminium blends in injection
moulding[J]．Engineering PlasticsApplication，2010，38(11)：35—38．
[8] 王志明，周璇，吳旭東．電動工具外殼注塑模擬與成型方案優(yōu)化
[J]．工程塑料應(yīng)用，2012，40(1)：36-38．
Wang Zhiming，Zhou Xuan，Wu Xudong．Injection simulation and
molding project optimization for electric tools shell fJ]．Engineering
PlasticsApplication，2012，40(1)：36-38．
[9] 付秀娟，鄧寧．殼體制品注塑工藝參數(shù)CAE優(yōu)化分析[JJ． 程
塑料應(yīng)用，2008，36(6)：43-45．
Fu Xi~uan，Deng Ning．Optimal analyzing for i~ection molding
parameter of shell part【JJ．Engineering Plastics Application，2008，
36(6)：43-45．
[10] Durul Ulutan．Determination of tool friction in presence of
flank wear and stress distribution based validation using finite
element simulations in machining of titanium and nickel based
alloys[J]．Journal of Materials Processing Technology，2013，
213(12)：22l7_2237．
[1l】Connor C P J O，Martin P J，Sweeney J，et a1．Simulation ofthe
plug—assisted thermoforming of polypropylene using a large strain
thermally coupled constitutive model[J]．Journal of Materials
ProcessingTechnology，2013，213(9)：1 588—1 600．
[12] LouYanshan，Hoon H．Prediction ofductile fracture for advanced
high strength steel with a new criterion：Experiments and
simulation[J]．Journal ofMaterials Processing Technology，2013，
213(8)：1 284-l 302．
【13】孫健華，袁國定，顧海．基于CAE技術(shù)的磁療儀后蓋翹曲分析
及參數(shù)優(yōu)化[J1_制造業(yè)自動化，2013(18)：154～156．
Sun Jianhua，Yuan Guoding，Gn Hai．The warp analysis and
parameter optimization of magnetic therapy apparatus back
cover based on CAE technology[J]．Manufacturing Automation，
2013(18)：154-156．
38 工程塑料應(yīng)用 2014年，第42卷，第3期
請訂閱最新塑料專業(yè)書籍
您可通過郵局或銀行匯款向雜志社訂閱最新塑料專業(yè)書籍(訂價(jià)中均已含書價(jià)10％ 的掛號郵寄費(fèi))，欲訂閱更多書籍，
請聯(lián)系雜志社。匯款時(shí)請注明書籍ISBN、書名、訂購冊數(shù)、金額、收件人、郵編及詳細(xì)地址。如需發(fā)票，請來信或電話告知。
郵局匯款：
收款單位：山東省濟(jì)南市108信箱雜志社
郵政編碼：25003 1傳真：f053 1)85947355
電 話：f053 1)85878223 85878057
IS囂N(yùn) 《0一矗 _ 1
9787122l84832 連續(xù)玻璃纖維實(shí)用技術(shù)拾零 2014 54
合成樹脂及應(yīng)用叢書——
9787l22178923 20l4 108
氟樹脂及其應(yīng)用
9787122l88694 多晶硅與硅片生產(chǎn)技術(shù) 2014 75
9787122l85365 高吸附纖維及其應(yīng)用 2014 64
9787l22l88427 二氧化鈦光催化潘性 2014 53
高新技術(shù)科普叢書——
9787122l79777 2014 39
新型與特種纖維
9787122182555 高嶺土加工與應(yīng)用 2014 64
9787122175007 注射成型 2014 2l8
高新技術(shù)科普叢書——
9787122l85358 2014 39
多孔固體材料
9787l22178299 塑料型材生產(chǎn)新技術(shù) 2014 32
9787122185051 注塑成型1二藝技術(shù)與生產(chǎn)管理 2014 40
9787122183736 含能高分子材料球形化技術(shù) 2014 64
納米復(fù)合磁性材料——
9787122l85440 2O13 64
制備、組織與性能
9787l221832l7 高分子工程基礎(chǔ) 2013 42
978712218l190 橡膠材料及T藝學(xué) 2013 75
9787122178602 有機(jī)硅材料基礎(chǔ) 2Ol3 50
木質(zhì)復(fù)合材料無損檢測及
9787l22l78862 2013 53
可靠性研究
9787l22172945 高吸水性聚合物 2013 108
塑料制品與加_亡叢書——
9787122177957 20l3 97
塑料板材與加T
塑料制品與加工叢書——
9787l22171 146 2013 75
塑料彈性材料與加工
塑料制品與加工叢書——
9787l22l6689O 2O13 86
塑料異型材與加工
塑料制品與加工叢書——
9787l22l64988 2013 75
塑料建筑材料與加工
9787l22l54385 納米涂料的制備及應(yīng)用 2O13 64
9787122l58307 腰果酚及腰果酚類樹脂 2Ol3 42
銀行匯款：
戶 名：中國兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所
開戶銀行：濟(jì)南市工商銀行經(jīng)十一路支行
帳 號：1602001229014425546
lI5 麟 ／黟
9787122l69044 有機(jī)光電材料與器件 2013 40
9787122176l10 非金屬礦加工與應(yīng)用(第3版) 2Ol3 50
9787122179562 橡膠加工簡明讀本 2O13 43
9787122l72983 膨潤土加工與應(yīng)用(第二版) 2013 65
環(huán)境友好型防銹顏料——
9787122172938 2013 53
復(fù)合鐵鈦粉應(yīng)用研究論文集
9787l22165695 塑料光學(xué)手冊 2Ol3 1O8
現(xiàn)代橡膠技術(shù)叢書——
9787122l65626 2013 75
生膠及其共混物
塑料中有毒有害物質(zhì)
9787l22169099 2Ol3 75
檢測技術(shù)
現(xiàn)代橡膠技術(shù)叢書——
9787122l68313 2013 53
功能橡膠制品
9787l22165633 橡膠材料簡明讀本 2Ol3 42
9787122162854 泡沫塑料基礎(chǔ)知識讀本 2013 5l
現(xiàn)代橡膠技術(shù)叢書——
9787122l62069 2013 53
橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑
英漢·漢英高分子詞匯
9787122164186 2O13 108
(第3版)
現(xiàn)代橡膠技術(shù)叢書——
9787l22l63479 2O13 53
橡膠壓延與擠出
9787l22l62205 現(xiàn)代橡膠技術(shù)叢書——輪胎 20l3 53
9787122159724 新材料叢書——新型紡織纖維 2013 54
塑料薄膜的印刷與復(fù)合
9787122159281 2013 97
(第3版)
9787122l63004 太陽電池薄膜技術(shù) 2013 53
現(xiàn)代橡膠技術(shù)叢書——
9787122l62748 2013 53
橡膠硫化
新材料叢書——功能膜
9787122l54934 20l3 53
及其應(yīng)用
新材料叢書——高性能纖維及
9787122155061 2013 54
復(fù)合材料

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11