Обоснование.
При разработке стеклотары - бутылок, банок, флаконов - наряду с привлекательным внешним видом необходимо обеспечивать требуемые прочностные характеристики изделий. При прохождении по конвейеру стеклотара подвергается влиянию различных нагрузок. Таких как внутреннее давление от наливаемой жидкости, удары при закупоривании крышки, а также удары между бутылками. В свою очередь неправильно подобранные параметры толщин стенок бутылки приводят к появлению трещин при прохождении по конвейеру.
Цели.
1. Вычислить распределение напряжений от воздействия внутреннего давления на стенки бутылки.
2. Вычислить распределение напряжений от воздействия вертикальной захлопывающей силы на венчик бутылки.
3. Рассчитать напряжения и реакции при взаимодействии двух бутылок
Условия и постановка задачи.
1. Материал: стекло.
2. Внутреннее давление: 0.87 МПа.
3. Вертикальная сила: 3.9 кН.
4. Скорость движения бутылки: 98 см/сек.
Продукт.
Autodesk Simulation Mechanical.
Особенности расчета.
Задача соударений является нелинейной и сложной для расчета в CAE системах. Autodesk Simulation Mechanical обеспечивает эффективное решение подобных задач.
При расчете задачи была использована 3D модель бутылки, разработанная в САПР Catia. Autodesk Simulation Mechanical поддерживает технологию Multi CAD и обеспечивает расчет 3D моделей не только родного Autodesk Inventor, но и моделей других вендоров, таких как NХ, SolidEdge, SolidWorks, ,Creo.
Результат расчета.
Прочностной расчет стеклянной бутылки показал, что:
• при внутреннем давлении максимальные напряжения находятся на внутренней части дна;
• при вертикальной нагрузке максимальные напряжения находятся на переходе от основного объема к горлышку бутылки;
• при расчете удара максимальные напряжения находятся на переходе от основного объема к горлышку бутылки и не удовлетворяют условиям прочности.
Для того, чтобы при ударе изделие удовлетворяло условиям прочности, было рекомендовано снизить скорость подачи новых бутылок на ленту конвейера.
