复合材料高压容器的研究和结构设计

塑料制品的结构设计规范

双林汽车部件股份有限公司企业技术规范塑料制品的结构设计规范 2008-10-20发布2008-10-XX实施双林汽车部件股份有限公司发布

塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。 §1 塑料制品设计的一般程序和原则 1.1 塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案，绘制制品草图（形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等） 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件，包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.2 塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑：(1) 塑料的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等；(2) 塑料的成型工艺性，如流动性、结晶速率，对成型温度、压力的敏感性等；(3) 塑料制品在成型后的收缩情况，及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面：能满足使用要求，有利于充模、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）等。 3、在模具方面：应考虑它的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺，以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面：要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限，尽可能降低成本。 §2 塑料制品的收缩塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象，收缩的大小用收缩率表示。 %1000 0?-= L L L S 式中S ——收缩率； L 0——室温时的模具尺寸； L ——室温时的塑料制品尺寸。影响收缩率的主要因素有： (1) 成型压力。型腔内的压力越大，成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2) 注射温度。温度升高，塑料的膨胀系数增大，塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大，收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是，收缩率随温度的升高而减小。 (3) 模具温度。通常情况是，模具温度越高，收缩率增大的趋势越明显。

沐浴露塑料容器结构设计说明书

1、材料选择 1.1 内装物分析沐浴露是洗澡时使用的液体清洗剂。他是粘稠状体，根据配料不同分碱性沐浴露和酸性沐浴露。一般沐浴露要比香皂好一些具体的原因请看沐浴露对比里的酸碱值。沐浴露一般天然安全除菌，自然健康。 1.2 根据内装物选择材料近年来，我国塑料瓶包装有了较快的发展。塑料瓶包装具有质轻、无破损、卫生等优点，符合各种产品包装的特殊要求。优质塑料瓶的应用，离不开合理的瓶体结构和完善的生产设备以及成熟的工艺方法。包装材料发展的趋势是多功能化、高机能化，所谓高机能化，高机能包括材料，总的概念是包装高阻隔性、耐热性、选择透过性、保鲜性、保香、保风味、可吸湿性、抗菌性以及具有一些特殊功能的包装材料。常见的有PVC、LDPE、HDPE、PP、PET、PC、PS等的材料作为包装容器材料。聚丙烯PP为白色蜡状固体，无味、无毒，外观上似PE，但比PE更透明光亮。PP属于线性的高结晶性聚合物，熔点为165℃，PP的密度为0.89～0.91，是通用塑料中最轻的一种。具有优良的防潮性和抗水性，防止异味透过性较好，可以热封合。PP的抗张强度、硬度、耐磨性以及耐热性均优于PE。PP耐热性好，可在100℃～120℃下长期使用。PP具有极好的耐弯曲疲劳强度，，薄处能经受数万次折叠弯曲。PP能耐80℃以下的酸、碱、盐溶液及大多数有机溶剂，PP有异乎寻常的抗化学溶剂、抗酸抗碱能力。所以PP容器常用于化妆品、药品、洗涤剂等物品的包装。即便宜又轻、良好的加工性使得PP用途非常广。塑料包装容器用材料的选择，主要根据容器本身的强度要求和内装物的特性以及经济成本等进行综合考虑。所以，根据以上种种要求结合沐浴露自身的特点，这里选用PP作为包装容器的材料。 2、成型方法及工艺过程 200ml沐浴露瓶属于小口颈薄壁容器，中空吹塑容器生产塑料瓶的成型方式主要有以下几种：挤出吹塑成型；注射吹塑成型；拉伸吹塑成型。以这三种成型

塑料制品的结构设计规范

塑料制品的结构设计规范 1

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塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。§1 塑料制品设计的一般程序和原则 1.1 塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案, 绘制制品草图( 形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等) 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件, 包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.2 塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑: (1) 塑料的物理机械性能, 如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等; (2) 塑料的成型工艺性, 如流动性、结晶速率, 对成型温度、压力的敏感性等; (3) 塑料制品在成型后的收缩情况, 及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面: 能满足使用要求, 有利于充模、排气、补缩, 同时能适应高效冷却硬化( 热塑性塑料制品) 或快速受热固化( 热固性塑料制品) 等。 3、在模具方面: 应考虑它的总体结构, 特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺, 以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面: 要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿

命和更换期限, 尽可能降低成本。 §2 塑料制品的收缩塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象, 收缩的大小用收缩率表示。 %1000 0?-= L L L S 式中S ——收缩率; L 0——室温时的模具尺寸; L ——室温时的塑料制品尺寸。影响收缩率的主要因素有: (1) 成型压力。型腔内的压力越大, 成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2) 注射温度。温度升高, 塑料的膨胀系数增大, 塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大, 收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是, 收缩率随温度的升高而减小。 (3) 模具温度。一般情况是, 模具温度越高, 收缩率增大的趋势越明显。 (4) 成型时间。成型时保压时间一长, 补料充分, 收缩率便小。与此同时, 塑料的冻结取向要加大, 制品的内应力亦大, 收缩率也就增大。成型的冷却时间一长, 塑料的固化便充分, 收缩率亦小。 (5) 制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加, 而非结晶型塑料中, 收缩率的变化又分下面几种情况: ABS 和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响; 聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加; 硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。

(完整版)12级复合材料结构设计参考资料

复合材料结构设计参考资料复合材料与工程考试形式笔试闭卷考试时间和地点时间：2015年6月25日14:00--15:40 地点：材料学院A107 题型与分数分布一．名词解释二．填空题三．简答题四．计算题

一、绪论 1.复合材料：由两种或两种以上具有不同的化学或物理性质的组分材料组成的一种与组分材料性质不同的新材料，且各组分材料之间具有明显的界面。一相为连续相，称为基体；起连接增强体、传递载荷、分散载荷的作用。一相为分散相，称为增强体（增强相）或功能体。是以独立的形态分布在整个连续相中的，两相之间存在着相界面。（分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料）主要起承受载荷的作用，赋予复合材料以一定的物理、化学功能。 2.复合材料分类： A按基体材料分：树脂基的复合材料、金属基复合材料、无机非金属复合材料 B按分散相形态分：连续纤维增强、纤维织物增强、片状材料增强、短纤维增强、颗粒增强C按增强体材料种类分类：玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维。 D按用途分类：结构复合材料：利用复合材料的各种良好力学性能用于制造结构的材料。功能复合材料：指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料 3.复合材料的结构层次：三次结构：纤维缠绕压力容器，即平常所说的制品结构（a）二次结构：从容器壁上切取的壳元即是由若干具有不同纤维方向的单层材料按一定顺序叠合而成的层合板（b）一次结构：层合板的一个个铺层，是层合板的基本单元（c）二、单层板的宏观力学分析 1.单层板的正轴刚度正向:也就是说应力方向与坐标方向一致方向为正向，相反为负向。正面：截面外法线方向与坐标轴方向一致的面，否则为负面。 σ1和σ2——表示正应力分量:拉伸为正，压缩为负，也就是使整个单层板产生拉伸时的应力为正应力，而使单层板产生压缩时的应力为负应力。 τ12——表示剪应力分量:其中正面正向为正；负面负向也为正。 A．力学实验 a.纵向单轴试验：纵向泊松比v1是单层板由于纵向单轴应力σ1而引起的横向线应变ε2(1)与纵向线应变ε1(1)的比值。（ε2(1)表示的是这个应变是由纵向应力σ1引起的） b.横向单轴试验

金属包装容器结构设计

金属包装容器结构设计与制造 1.金属容器的分类方法：A.按容器形状分类可分为圆形罐、方形罐、椭圆形罐、扁圆形罐、梯形罐、马蹄形罐等。 2.金属容器基本制造工艺：冷冲压工艺、焊接工艺和黏结工艺。 3.金属板料弯曲过程分为弹性弯曲阶段和塑性弯曲阶段，A.弹性弯曲阶段：在弹性弯曲阶段，变形量最小，其应力仅产生于弯曲圆弧的切线方向。与凸模接触的靠近内侧的板料，产生压缩变形，应力状态为单向受压。与凹模接触的靠近外侧的应力状态为单向受拉。 B.塑性弯曲阶段：随着外加弯矩的增加，板材的弯曲变形增大，其内、外表层金属先达到屈服极限，板料开始由弹性变形阶段转入塑性变形阶段。随着弯矩的不断增加，塑性变形由表向内里扩展，最后使整个断面进入塑性状态。塑性弯曲可分为三类：a.弹塑性弯曲b.线性纯塑性弯曲c.立体纯塑性弯曲。 4.拉深工艺：将平板毛坯通过拉深模具制成开口筒形或其他断面形状的零件，或将筒形或其他断面开头毛坯再制成筒形或其他断面形状的零件。 5.缩口是将预先拉深好的圆筒形件或管件坯料通过缩口模具将其口部直径缩小的一种成形工序。 6.胀形是通过模具使空心件或管状坯料向外扩张，胀出所需的凸起曲面。 7.翻边是将制件的孔边缘或外边缘在模具的作用下翻出竖立的或成一定角度的直边。 8.整形一般用于弯曲、拉深或其他成型工序之后。 9.旋压是将毛坯固定在旋压机的胎具上，是毛坯随同旋压机的主轴旋转，同时操作赶棒，是赶棒加压与毛坯，毛坯便逐渐紧贴胎具，从而获得所要求的形状和尺寸的制作。10.钎焊：采用与钎焊金属不同而熔点低得钎料作为填充金属，加热熔化钎料并渗入焊件接缝间隙内，使焊件牢固地连接1起来的一种方法。 11.焊接工艺加工技术主要应用钎焊技术（常指锡焊）和电阻焊技术（包括电焊和缝焊），目前比较先进的工艺已采用激光焊技术。 12.电阻焊是利用电流通过焊件时所产生的电阻热加热焊件的接合处，使其金属达到塑性状态或熔化状态时施加一定的压力，使焊件牢固地连接在一起的方法。电阻焊的焊接原理： A.热过程与接触电阻。电焊时，对电焊的加热是利用电流直接通过焊件内部及焊件间接触电阻产生的热量来实现，电阻焊的发热量应符合焦耳—楞次定律。采用不同的电阻焊方法，两电极间电阻是不同的。两焊件接触面上存在一定的电阻称为接触电阻。当电流通过两焊件接触面时由于接触面实际上不是绝对平地，两焊件只能在若干点上相接触，这样电流通过接触面时就收缩，集中于这些点通过，这是一种微观的集中，由此而造成的附加电阻是形成接触电阻的主要部分。当两焊件通过一定电流时，接触面上首先被加热到较高温度，因而较早达到焊接温度。所以电阻焊是听过焊件间接触面上产生的电阻热作为主要热源B.焊点的形成过程：a.预压阶段b.焊接通电加热阶段c.锻压阶段 13.二片罐的结构特点：A.二片冲压罐是采用适当的冲压工艺，使圆形板坯经若干次冲压拉深后成型的。冲压成型后的杯形或其他形状的罐身，其侧壁完整、光洁、无接缝。B.底部和侧壁为一整体，没有传统三片式组合罐的侧壁与底部的卷封接缝C.二片冲压罐很容易加工成各种圆形或异性的容器，即使是圆柱形结构的二片罐，也可以很方便地在柱体的上缘部分和下缘部分进行适当的加工修饰，既可以使二片罐结构强度得到改善，也可以使圆柱形结构容器的造型更加美观D.二片冲压罐结构的另一特点是，大多数的二片罐都采用了易开启的结构形式，使二片罐的开启方便易行。二片罐容器的结构形式有五个部分分别是罐底、下缘部分、罐侧壁、上缘部分和管端盖。 14.三片罐是指有罐身、罐盖（顶）和罐底三个部分组合而成的一类容器。三片罐罐身制造

塑料件结构设计详解-精

塑料件结构设计

通用塑胶零件设计 1、术语和定语 1.1 缩水、缩痕制品表面产生凹陷的现象,由塑胶体积收缩产生，常见于局部内厚区域，如加强肋或柱位与面交接区域。 1.2 缩孔制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡，叫缩孔。 1.3 气泡塑胶熔体含有空气、水份及挥发性气体时，在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体进入制品内部而残留的空洞叫气泡。 1.4 缺胶、不饱模塑胶熔体未完全充满型腔。 1.5 毛边、批锋塑胶熔体流入分模面或镶件配合面将发生锁模力足够，但在主浇道与分流道会合处产生薄膜状多余胶料为 1.6 烧焦一般所谓的烧焦，包括制品表面因塑胶降解导致的变色及制品的填充末端焦黑的现象；烧焦是指滞留型腔内的空气在塑料熔体填充时未能迅速排出（困气），被压缩而显著升温，将材料烧焦。

通用塑胶零件设计 1.7 熔接痕、夹水纹模具采用多浇口进浇方案时，胶料流动前锋相互汇合；孔位和障碍物区域，胶料流动前锋也会被一分为二；壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。 1.8 喷痕、蛇纹高速通过浇口的塑胶熔体直接进入型腔，然后接触型腔表面而固化，接着被随后的塑胶熔体推挤，从而残留蛇行痕迹。侧浇口，塑胶经过浇口后无滞料区域或滞料区域不充足时，容易产生喷痕。 1.9 银丝、银条制品表面或表面附近，沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致，注塑机螺杆卷入空气有时也会产生银条。 1.10破裂、龟裂制品表面裂痕严重而明显者为破裂，制品表面呈毛发状裂纹，制品尖锐角处常呈现此现象谓之龟裂，也常称为应力龟裂。 1.11表面光泽不良制品表面失去材料本来的光泽，形成乳白色层膜、模糊状态等皆可称为表面光泽不良。

塑料制品的结构设计(DOC51页)

第一章塑料制品的结构设计塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。 §1.1 塑料制品设计的一般程序和原则 1.1.1 塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案，绘制制品草图（形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等） 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件，包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.1.2 塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑：(1) 塑料的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等；(2) 塑料的成型工艺性，如流动性、结晶速率，对成型温度、压力的敏感性等；(3) 塑料制品在成型后的收缩情况，及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面：能满足使用要求，有利于充模、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）等。 3、在模具方面：应考虑它的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺，以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面：要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限，尽可能降低成本。 §1.2 塑料制品的收缩塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象，收缩的大小用收缩率表示。 %1000 0?-= L L L S 式中S ——收缩率； L 0——室温时的模具尺寸； L ——室温时的塑料制品尺寸。

影响收缩率的主要因素有： (1) 成型压力。型腔内的压力越大，成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2) 注射温度。温度升高，塑料的膨胀系数增大，塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大，收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是，收缩率随温度的升高而减小。 (3) 模具温度。通常情况是，模具温度越高，收缩率增大的趋势越明显。 (4) 成型时间。成型时保压时间一长，补料充分，收缩率便小。与此同时，塑料的冻结取向要加大，制品的内应力亦大，收缩率也就增大。成型的冷却时间一长，塑料的固化便充分，收缩率亦小。 (5) 制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加，而非结晶型塑料中，收缩率的变化又分下面几种情况：ABS和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加；硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。 (6) 进料口尺寸。进料口尺寸大，塑料制品致密，收缩便小。 (7) 玻璃纤维等的填充量。收缩率随填充量的增加而减小。表2-1、表2-2、表2-3为常用塑料的成型收缩率。

塑料产品结构设计准则

产品结构设计准则--壁厚篇基本设计守则壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时，产品可容许厚度的改变达；但当收缩率高於0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。此外，采用固化成型的生产方法时，流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方，则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。平面准则在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。

复合材料力学

复合材料力学论文题目：用氧化铝填充导热和电绝缘环氧复合材料的无缺陷石墨烯纳米片院系班级：工程力学1302 姓名：黄义良学号： 201314060215

用氧化铝填充导热和电绝缘环氧复合材料的无缺陷石墨烯纳米片孙仁辉1 ，姚华1 ，张浩斌1 ，李越1 ，米耀荣2 ，于中振3 （1.北京化工大学材料科学与工程学院，有机无机复合材料国家重点实验室北京 100029;2.高级材料技术中心（CAMT ），航空航天，机械和机电工程学院J07，悉尼大学;3.北京化工大学软件物理科学与工程北京先进创新中心，北京100029）摘要：虽然石墨烯由于其高纵横比和优异的导热性可以显着地改善聚合物的导热性，但是其导致电绝缘的严重降低，并且因此限制了其聚合物复合材料在电子和系统的热管理中的广泛应用。为了解决这个问题，电绝缘Al 2O 3用于装饰高质量（无缺陷）石墨烯纳米片（GNP ）。借助超临界二氧化碳（scCO 2），通过Al(NO 3)3 前体的快速成核和水解，然后在600℃下煅烧，在惰性GNP 表面上形成许多Al 2O 3纳米颗粒。或者，通过用缓冲溶液控制Al 2(SO 4)3 前体的成核和水解，Al 2(SO 4)3 缓慢成核并在GNP 上水解以形成氢氧化铝，然后将其转化为Al 2O 3纳米层，而不通过煅烧进行相分离。与在scCO2的帮助下的Al 2O 3@GNP 混合物相比，在缓冲溶液的帮助下制备的混合物高度有效地赋予具有优良导热性的环氧树脂，同时保持其电绝缘。具有12％质量百分比的Al 2O 3@GNP 混合物的环氧复合材料表现出1.49W /（m ·K ）的高热导率，其比纯环氧树脂高677％，表明其作为导热和电绝缘填料用于基于聚合物的功能复合材料。关键词：聚合物复合基材料（PMCs ）功能复合材料电气特性热性能 Decoration of defect-free graphene nanoplatelets with alumina for thermally conductive and electrically insulating epoxy composites Renhui Sun 1，Hua Yao 1， Hao-Bin Zhang 1，Yue Li 1，Yiu-Wing Mai 2，Zhong-Zhen Yu 3 (1.State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 2.Centre for Advanced Materials Technology (CAMT), School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering J07, The University of Sydney, Sydney, NSW 2006, Australia; 3.Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China) Abstract:Although graphene can significantly improve the thermal conductivity of polymers due to its high aspect ratio and excellent thermal conductance, it causes serious reduction in electrical insulation and thus limits the wide applications of its polymer composites in the thermal management of electronics and systems. To solve this problem, electrically insulating Al 2O 3is used to decorate high quality (defect-free) graphene nanoplatelets (GNPs). Aided by supercritical carbon dioxide (scCO 2), numerous Al 2O 3 nanoparticles are formed

《包装结构设计》复习试题要点

包装结构试题答案一、填空题 1．在纸包装结构设计图中，单实线的功能(裁切线)，双实线的功能(开槽线)，单虚线的功能(内折线)，点划线的功能(外折线)三点点划线的功能(切痕线)，双虚线的功能(对折线) 。 2．波纹裁切线用于(盒盖)插入襟片边像处时，其主要作用防止消费者开启纸盒时(划伤手指) 。 3．纸板折叠后，纸板底层为盒内角的两个边，则纸板为(内折)纸板面层为，纸板底层为盒内角的两个边，则纸板为(外折) 。 4．切痕线,在厚度较大的纸板仅采用压痕时,(弯曲性能不理想)处采用,根据工艺要求标注为(切断长度/压痕长度) 。 5．打孔线的作用是(方便开启),成盒后原盖封死,于打孔线形成(新盖). 6．纸板纹向应垂直于折叠纸盒的(主要压底线) 。 7．对于管式折叠纸盒，纸板纹向应垂直于纸盒(高度方向)对于盘式折叠纸盒，则纸板纹向应垂直于纸盒(长方向) 8.纸包装的容积尺寸是指(内尺寸)，对直角六面体一纸包装容器，可用Li*Bi*Hi 表示，纸包装的体积尺寸是指(外尺寸)，可用Lo*Bo*Ho表示，而制造尺寸不能用L*B*H表示。 9．直角六面体纸包装的主要尺寸为(长度尺寸)，(垂度尺寸)，(高度尺寸)。10．折叠纸盒的原材料使用(耐折纸板)，具有足够二长纤维，可产生必要的(耐折性能)和(弯曲强度)。 11．耐折底板的品种有(马尼拉底)，(白纸板)(盒纸板)(挂面纸板)(牛皮纸板)( 玻

璃卡纸)等。 12．．一般情况下盒板面积等于LB、LH或BH的称其为(板)，小于上述数值的称其为（襟片）。 13．管式折叠纸盒从造型上定义是指(盒盖)所在的盒面在各个盒面中(面积最小)。从结构意义是指在(成型过程中)，(盒盖或盒底)多需要有(盒板或襟片)通过(折叠)组装固定或封口的纸盒。 14．插入式盒盖结构是由(一个盖板和两个防尘和襟片)组成,通过纸板之间的摩擦力进行封合。 15．连续摇翼窝进式纸盒结构各盖片以盒咬合点与旋转点之间的连线与体板顶边水平线的交角为(A成型角的1/2) 。 16．正掀封口式盒盖结构是利用纸板(本身的强度和挺度)，在纸盒盒体上进行折线或弧线的压痕，掀下盖板来实现封口。 17．纸盒盒底主要承受内装物的重量,也受压力,震动,跌落的影响,同时在自动生产线上,为不影响生产速度,一般的设计原则是(保证强度，力求简单). 18对于锁底实质和结构而言,如∠a+∠b=α则当α=90时, L/B<1.5 (∠a =30∠b=45) 1.5≤L/B≤2.5 ( ∠a =45∠b=45)L/B>2.5 (增加啮合锁点) 19.自动锁底式结构主要结构特点是(成型以后仍然可以折叠成平板状). 20. -理论上自锁底盒底的粘盒角δ与粘合余角δ′之和应等于(δ＋δ′＝α) 21.盘式纸盒从造型上定义是(盒盖)位于最大盒面上的折叠纸盒从结构上定义是(由一纸板四周以直角或斜角折叠成主要盒型)有时在角与处进行锁合或粘合．22．对于盘式自动折叠纸盒而言，分为(内折式)与(外折式)盒两种。 23．B－300.c―125.B―30AF表示(内．外面纸定量300g/m2,B等,瓦楞芯纸为C等,

复合材料结构与力学设计复结习题(本科生)

《复合材料结构设计》习题 §1 绪论 1.1 什么是复合材料？ 1.2 复合材料如何分类？ 1.3 复合材料中主要的增强材料有哪些？ 1.4 复合材料中主要的基体材料有哪些？ 1.5 纤维复合材料力学性能的特点哪些？ 1.6 复合材料结构设计有何特点？ 1.7 根据复合材料力学性能的特点在复合材料结构设计时应特别注意到哪些问题? §2 纤维、树脂的基本力学性能 2.1 玻璃纤维的主要种类及其它们的主要成分的特点是什么？ 2.2 玻璃纤维的主要制品有哪些？玻璃纤维纱和织物规格的表示单位是什么？2.3 有一玻璃纤维纱的规格为2400tex，求该纱的横截面积（取玻璃纤维的密度为2.54g/cm3）？ 2.4 有一玻璃纤维短切毡其规格为450 g/m2，求该毡的厚度（取玻璃纤维的密度为2.54g/cm3）？ 2.5 无碱玻璃纤维（E-glass）的拉伸弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率的大致值是多少？ 2.6 碳纤维T-300的拉伸弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率的大致值是多少？密度为多少？ 2.7 芳纶纤维（kevlar纤维）的拉伸弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率的大致值是多少？密度为多少？ 2.8 常用热固性树脂有哪几种？它们的拉伸弹性模量、拉伸强度的大致值是多少？密度为多少？热变形温度值大致值多少？ 2.9 简述单向纤维复合材料抗拉弹性模量、抗拉强度的估算方法。 2.10 试比较玻璃纤维、碳纤维单向复合材料顺纤维方向拉压弹性模量和强度值，指出其特点。 2.11 简述温度、湿度、大气、腐蚀质对复合材料性能的影响。 2.12 如何确定复合材料的线膨胀系数？ 2.13已知玻璃纤维密度为ρf=2.54g/cm3，树脂密度为ρR=1.20g/cm3，采用规格为450 g/m2的玻璃纤维短切毡制作内衬时，其树脂含量为70％，这样制作一层其GFRP的厚度为多少? 2.14 采用2400Tex的玻璃纤维（ρf=2.54g/cm3）制造管道，其树脂含量为35％（ρR=1.20g/cm3），缠绕密度为3股/10 mm，试求缠绕层单层厚度? 2.15 试估算上题中单层板顺纤维方向和垂直纤维方向的抗拉弹性模量和抗拉强度。 2.16已知碳纤维密度为ρf=1.80g/cm3，树脂密度为ρR=1.25g/cm3，采用规格为300 g/m2的碳纤维布制作复合材料时，其树脂含量为32％，这样制作一层其CFRP的厚度为多少?其纤维体积含量为多少？ 2.17 某拉挤构件的腹板，厚度为5mm，采用±45°的玻璃纤维多轴向织物（面密

包装结构设计(第三版)部分习题答案

1-1.举例说明包装结构、造型与装潢设计之间的关系。答：三者具有一定的关联性，如折叠纸盒设计中，不是在结构图上随意的设计图案、文字、商标等，而是要考虑装潢的各要素与结构的各要素，然后按一定方式结合。三者具有共同的目的性，如折叠纸盒设计中，其结构具有容装性和保护性，装潢具有显示性，造型具有陈列性，三者结合具有方便、促销售等功能；三者具有相辅相成的综合性，如折叠纸盒设计中，不同的结构，不同的造型，不同的装潢对于产品的销售影响是不同的，必须三者有机的组合才能达到最好的效果。 2-3.什么是内折、外折与对折答：纸盒折叠成型后，纸板底层为盒内角的两个边，而面层为外角的两个边，则为内折，反之为外折；如果纸板180°折叠后，纸板两底层相对，则为内对折，反之为外对折。 2-4.在瓦楞纸箱设计中如何选择楞向答：盘式盒盒体的瓦楞楞向应与纸盒长度方向平行，02类纸箱与纸箱高度纵向平行；只有一组压痕线的瓦楞纸箱，瓦楞楞向应与该组压痕线垂直，瓦楞衬件一般是垂直瓦楞。 2-5.在折叠纸盒设计中如何选择纸板纹向答：纸板纹向一般可以通过目视观察纸中纤维排列方向进行确定，也可以同时用水湿纸板使其发生弯曲，与弯曲轴向平行的方向即为纸板纵向。 2-6.纸包装制造尺寸为什么不能用LxBxH表示答：制造尺寸指生产尺寸，即在结构设计图上标注的尺寸，就直角六面体包装容器类来说，还不止一组数据，因此不能用LxBxH表示。 4-1.为什么粘贴纸盒制造尺寸计算公式与折叠纸盒有所不同答：粘贴纸盒纸材选用由短纤维草浆制造的非耐折纸板，其耐折性能较差，折叠时极易在压痕处发生断裂，所以其制造尺寸就等于内尺寸，而折叠纸盒利用的耐折纸板，其纸页两面均有足够的长纤维产生以必要的耐折性能和足够的弯曲强度，使其在折叠后不会沿压痕处断裂，故其制造尺寸不等于内尺寸。 6-1.塑料容器的选材原则是什么/ 6-2.注射、压制和压铸成型容器的结构设计要素有哪些 6-3.容器壁厚过大和过小有何不利影响 6-4.为提高中空容器的强度和刚度，设计时可采用哪些方法 6-5.为什么说中空容器的肩部形状十分重要怎样设计较为合理 6-6.塑料容器的外形设计需注意哪些与包装生产线相关的问题 6-7.简述造成塑件成型误差的主要因素。 6-8.真空成型容器的壁厚分布有何规律是何原因 7-1.在压制法生产中，为什么随着开模时间的延长，玻璃瓶罐内表面脱模斜度逐渐增大，而外表面脱模斜度逐渐减小 7-2.在异型瓶设计中，为什么拉应力作用区壁厚取大值，压应力作用区壁厚取小值 7-3.螺纹瓶口的种类及特点是什么 7-4.塞形瓶口的设计要求是什么

复合材料结构

复合材料结构设计的特点 (1) 复合材料既是一种材料又是一种结构 (2) 复合材料具有可设计性 (3) 复合材料结构设计包含材料设计复合材料区别于传统材料的根本特点之一可设计性好（设计人员可根据所需制品对力学及其它性能的要求，对结构设计的同时对材料本身进行设计）具体体现在两个方面1力学设计——给制品一定的强度和刚度、2功能设计——给制品除力学性能外的其他性能复合材料力学性能的特点 (1) 各向异性性能材料弹性主方向：模量较大的一个主方向称为纵向，用字母L表示，与其垂直的另一主方向称为横向，用字母T表示。通常的各向同性材料中，表达材料弹 )和ν(泊松比)或剪切弹性模量G。对于复合材料中的每个单层，纵向弹性模量E L、横向弹性模量E T、纵向泊松比νL (或横向泊松比νT)、面内剪切弹性模量G LT。耦合现象：拉剪耦合与剪拉耦合、弯扭耦合与扭弯耦合 (2) 非均质性耦合变形：层合结构复合材料在一种外力作用下，除了引起本身的基本变形外，还可能引起其他基本变形。 (3)层间强度低在结构设计时，应尽量减小层间应力，或采取某些构造措施，以避免层间分层破坏。研究复合材料的刚度和强度时，基本假设： (1) 假设层合板是连续的。由于连续性假设，使数学分析中的一些连续性概念、极限概念以及微积分等数学工具都能应用于力学分析中。 (2）假设单向层合板是均匀的，多向层合板是分段均匀的。 (3) 假设限于单向层合板是正交各向异性的：即认为单向层合板具有两个相互垂直的弹性对称面。 (4) 假设限于层合板是线弹性的：即认为层合板在外力作用下产生的变形与外力成正比关系，且当外力移去后，层合板能够完全恢复其原来形状。 (5) 假设层合板的变形是很小的。上述五个基本假设，只有多向层合板的分段均匀性假设和单向层合板的正交各向异性假设，与材料力学中的均匀性假设和各向同性假设有区别。平面应力状态与平面应变状态平面应力状态：单元体有一对平面上的应力等于0。（σz＝0，τzx＝0，τzy ＝0）平面应变状态（平面位移）：εz＝0（即ω＝0），τzx＝0(γ31＝0)，τzy ＝0(γ32＝0 )， σz一般不等于0。复合材料连接方式复合材料连接方式主要分为两大类：胶接连接与机械连接。胶接连接：受力不大的薄壁结构，尤其是复合材料结构；机械连接：连接构件较厚、受力大的结构。

矿泉水塑料容器结构设计说明书

中北大学课程设计说明书学生姓名：陈俊任学号：1502094144 学院：机械工程学院专业：包装工程题目：矿泉水塑料容器结构设计指导教师：梅林玉职称: 副教授于瑞恩职称: 讲师 2018年6月10日

中北大学课程设计任务书 2017/2018 学年第2 学期学院：机械工程学院专业：包装工程学生姓名：陈俊任学号：1502094144 课程设计题目：矿泉水塑料容器结构设计起迄日期：2018年6月11日～6月17日课程设计地点：2号教学楼指导教师：梅林玉于瑞恩学科副主任：齐明思下达任务书日期: 2018年6月10日

课程设计任务书

目录 1.产品特性介绍 (1) 1.1矿泉水包装的市场调查 (1) 1.2内装物介绍 (1) 1.3饮用天然矿泉水国家标准 (2) 2.设计定位分析 (3) 2.1商品定位 (3) 2.2消费者定位 (3) 3.内包装容器的设计 (4) 3.1包装容器材料的选用 (4) 3.2包装容器成型方法介绍 (4) 3.3包装容器的瓶身设计 (7) 3.4包装容器的瓶口和瓶盖的设计 (7) 3.5内包装容器的瓶颈与瓶肩设计 (8) 3.6包装容器的瓶底设计 (9) 3.7包装容器的壁厚分析 (9) 3.8内包装容器的结构尺寸及结构图 (11) 3.9包装容器的容量计算和塑料用量计算 (11) 3.9.1容量计算 (11) 3.9.2容量误差计算 (12) 3.9.3单个塑料瓶的塑料用量计算 (12) 4.包装容器制造的技术要求 (12) 5.矿泉水瓶的堆码介绍 (13) 5.1简单的外包装介绍 (13) 5.2堆码强度分析 (13) 6.设计创意说明 (13) 7.主要参考资料 (14)

塑料包装容器结构设计与制造试题

一、填空题 1、模压工艺过程分为：准备、加料、合模、排气、固化、脱模。 2、模温高，模压时间短。 3、中空吹塑根据成型工艺不同分为：普通吹塑、拉伸吹塑。 4、影响尺寸精度的因素：成型模具、成型材料、成型条件。 5、造型设计三要素：功能、材料与工艺、艺术形象。二、选择题 1、下列不属于成型收缩的形式 ( D ) A 热收缩 B 结晶收缩 C 分子取向收缩 D 压缩 2、下列哪种因素对塑料成型收缩无影响。 ( C ) A 成型温度 B成型压力 C外界压力 D成型时间 3、下列哪种材料对氧气阻隔性较差： ( A ) A PEN B EVOH C PVDC D PA 4、哪个不是模压成型工艺条件 ( B ) A 模温 B材料 C模压时间 D模压压力 5、如果模温升高，则 ( C ) A 熔体黏度升高 B流动性下降C 固化速度加快 D制品的物理机械性能降低三、判断题 1、提高模压压力，将使物料流动性增加。 ( √ ) 2、引伸比与最小壁厚有关，其值越大，最小壁厚越大。 ( × ) 3、离浇口越远，浇口的断面尺寸越小，尺寸精度越高。 ( × ) 4、单型腔的尺寸精度比多型腔高。 ( √ ) 5、与料流方向平行的尺寸精度比与料流方向垂直的高。 ( × ) 四、名词解释 1、吹胀比：中空容器最大外型径向尺寸与型坯最大径向尺寸之比。 2、塑料的表面整饰：是指不损伤塑料容器原形，其表面通过特殊工艺获得光洁表面或添加涂饰层、镀层、彩色图案或字样等，这类特殊工艺方法统称为表面整饰。五、简答 1、容器造型设计步骤是怎样的？答：调查研究→功能分析→构思与设计→模型与效果图→方案评估→最终确定2、挤出吹塑的优缺点。优点：适合多种塑料；生产效率高；温度均匀、破裂减少；适合生产大容器；壁厚可连续控制。缺点：螺杆、机头对制品质量影响大；制品重量受加工因素影响大；飞边需要修整。

复合材料力学沈观林编着清华大学出版社

《复合材料力学》沈观林编著清华大学出版社第一章复合材料概论 1.1复合材料及其种类 1、复合材料是由两种或多种不同性质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上组成的具有新性能的材料。 2、复合材料从应用的性质分为功能复合材料和结构复合材料两大类。功能复合材料主要具有特殊的功能。 3、结构复合材料由基体材料和增强材料两种组分组成。其中增强材料在复合材料中起主要作用，提供刚度和强度，基本控制其性能。基体材料起配合作用，支持和固定纤维材料，传递纤维间的载荷，保护纤维。根据复合材料中增强材料的几何形状，复合材料可分为三大类：颗粒复合材料、纤维增强复合材料（fiber-reinforced composite）、层禾口复合材料。（1）颗粒：非金属颗粒在非金属基体中的复合材料如混凝土；金属颗粒在非金属基体如固体火箭推进剂；非金属在金属集体中如金属陶 '瓷O （2）层合（至少两层材料复合而成）：双金属片；涂覆金属；夹层玻璃。（3）纤维增强：按纤维种类分为玻璃纤维（玻璃钢）、硼纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维和芳纶纤维等。按基体材料分为各种树脂基体、金属基体、陶瓷基体、和碳基体。按纤维形状、尺寸可分为连续纤维、短纤维、纤维布增强复合材料。还有两种或更多纤维增强一种基体的复合材料。如玻璃纤维和碳纤维增强树脂称为混杂纤维复合材料。 5、常用纤维（性能表见P7表1-1）玻璃纤维（高强度、高延伸率、低弹性模量、耐高温）硼纤维（早期用于飞行器，价高）碳纤维（主要以聚丙烯腈PAN纤维或沥青为原料，经加热氧化，碳化、石墨化处理而成；可分为高强度、高模量、极高模量，后两种成为石墨纤维（经石墨化2500~3000°C）；密度比玻璃纤维小、弹性模

《复合材料结构设计基础》课程介绍

《复合材料结构设计基础》课程介绍一、课程简介《复合材料结构设计基础》是复合材料与工程专业的承前启后的专业方向课，它包含材料力学基础、弹性力学基础、材料设计、结构设计等，因而是具有立体性质的一个科学领域。其主要任务是使学生掌握复合材料结构设计的基础理论、基本知识和基本技能。通过本科程学习，要求学生掌握复合材料经典层合板理论、刚度和强度的计算方法、复合材料结构元件的分析和典型产品结构设计的基本步骤和方法等内容，为后续专业课的学习以及从事复合材料领域的生产和科研奠定坚实的理论基础；学习科学思维方法和研究问题的方法，达到开阔思路、激发探索和创新精神、增强理论分析能力与实践能力的目的。课程的主要教学内容包括：第一章绪论学习了解什么是复合材料特别是什么是纤维增强树脂基复合材料；了解复合材料的发展历史及现状；了解复合材料的结构设计的特点。第二章单层的刚度与强度掌握平面应力状态下单轴的正轴应力-应变关系等。掌握单层的偏轴应力-应变关系；掌握单层弹性模量、柔量及工程弹性常数的计算。掌握单层的弹性指标和单层的失效准则。第三章层合板的刚度与强度掌握层合板的表示法、掌握对称层合板面内内力与面内应力的关系。掌握几种典型对称层合板的面内刚度系数的计算。了解对称层合板弯曲矩与曲率的关系、掌握对称层合板弯曲工程弹性常数及弯曲刚度系数的计算。了解一般层合板的面内力与面内应变的关系、了解一般层合板工程弹性常数、刚度系数的计算。掌握如何依据单层的强度来预测层合板的最先一层失效强度。第四章复合材料结构分析了解在复材构件进行结构分析时所采用的弹性力学的基本方法。了解复材层合梁、薄壁梁等构件的分析方法及设计计算的基本公式。第五章复合材料连接了解复材连接方式、掌握胶接连接接头的内力与应力分析计算方法、了解胶

塑料容器结构设计

塑料容器结构设计从包装容器结构而言，塑料容器可以分为箱、瓶、罐、管、袋以及大型容器等；从成型方法考虑，又可分为注射、压制、压铸、中空和真空成型容器等。塑料容器主要根据包装要求进行设计。由于塑料有其特殊的物理机械性能，因此设计时必须充分发挥其性能上的优点，避免或补偿其缺点，在满足使用要求的前提下，容器形状应尽可能地做到简化模具结构，符合成型工艺特点。塑料容器结构设计的主要内容包括容器的形状、尺寸、壁厚、斜度，以及加强是筋支承面、圆角、螺纹、嵌件、文字和商标等。一、塑料容器常见类型 1、箱式塑料箱一般用热塑性塑料加工而成，箱壁常采用加强筋来强化。其形状可以是矩形或其他形状，同时还可以设置箱盖或隔档，广泛用于食品、饮料、啤酒等玻璃容器包装商品的周转或小型产品毛坯、半成品、配套产品及零件的厂里运输和贮存等。 2 、盘式盘式容器一般具有加强筋，常用压铸或挤压方法制成。它主要用于贮存和运输一些小型、易变形、怕挤压的商品，如糕点、水果、鸡蛋以及厂内小件物品的输送。 3 、销售用塑料包装容器直接用于销售商品的塑料包装容器常见的有罐式、桶式和盒式等，一般用注射成型、压制成型和压铸成型等方法制造，多为一次性使用。 4 、中空塑料包装容器中空塑料包装容器一般采用中空吹塑成型，常见的有瓶式、小口桶式，主要作为饮料、中低档化妆品以及液体化工产品的包装。 5 、大型塑料包装桶大型塑料包装桶的容积从5L到250L 不等，成型方法常采用旋转模塑、注塑和挤出成型。其结构有小盖密封桶、大盖密封桶和敞口盖桶。 6 、塑料包装软管塑料包装软管的管体一般采用挤出成型，而管肩管颈采用注射成型，然后将两部分熔接。主要用于化妆品、医药、食品、水彩、油墨以及家用化工产品等膏体、乳剂或液体的包装。 7 、塑料袋包装用塑料薄膜制作的包装袋和用塑料编制而成的编织袋，常用于包装食品、粮食和化工产品。二、塑料包装容器结构设计需考虑的因素 1、塑料的特性 1）、机械性能：包括拉伸、压缩、弯曲、剪切、冲击强度、硬度、耐磨性、疲劳特性、蠕变载荷变形等； 2）、热特性：包括成型温度范围、热膨胀率、热变形温度、燃烧性、脆化温度、低温特性等； 3）、电特性：包括绝缘性、表面静电等； 4）、化学特性：包括耐药品化学性、吸水吸湿性、透气性、毒性、与内装物的化学相容性等； 5）、光学特性：包括光线透过率、透明度、耐光性、放射线变化； 6）、其他特性：包括收缩性、比重、流动性、着色性、适印性等。 2 、塑料容器的成型性 1）、成型条件：包括成型温度、成型压力、成型周期； 2）、外观质量：包括微孔、裂痕、灼伤等； 3）、变形性：包括变形后加工及矫正措施等。