家电产品运输包装发展动态与趋势

激烈的市场竞争及越来越严格的环保政策,给家电包装业带来了新的要求与挑战。在对我国大型家电公司运输包装现状调研的基础上,分析了行业竞争与环保政策对家电包装业带来的冲击与影响。介绍了家电产品包装优化设计的有效措施,物流自动化对家电产品包装设计的要求,包装标准化的应用案例。最后总结了家电产品运输包装的发展趋势。

柔性系固包装系统数值模拟关键技术

对重型包装柔性系固系统的数值模拟分析方法进行了研究。利用workbench的 CABLE280单元模拟捆扎系统中的柔索结构,探究了该单元对捆扎物几何形状、绳索预紧力、绳索松弛特性的模拟能力。分析了捆扎物几何形状对绳索模拟精度的影响;设计了柔索松弛特性仿真实验,研究了CABLE280单元对柔索的模拟能力。研究结果表明:CABLE280单元能够模拟绳索的预应力及松弛特性,通过对捆扎物的边缘结构进行几何处理及预应力施加,CABLE280能够用于模拟包装系统的柔索结构。

基于层间垫平的囊匣三维装箱优化设计

目的为提高囊匣的装载率及装箱效率,研究层间垫平的强异构类的三维装箱问题,实现快速计算囊匣装箱方案和衬垫方案并指示装箱。方法基于囊匣实际装箱需求,以衬垫体积最小为目标,设计基于贪心策略与改进的装箱顺序策略的两步优化启发式算法,对装箱与衬垫方案进行优化;并根据不同放置方向,设计不同的输出效果以指示装箱。结果与装箱优化前数据进行对比实验证明,该算法推荐的装箱方案与衬垫方案可以减少木箱的使用数量与体积,减少垫平用衬垫体积7.21%,装箱时间缩短了约一半。结论文中设计的混合启发式算法能为囊匣装箱问题找到合适的装箱与衬垫方案,减少衬垫的使用,提高装载率以及装箱效率。

冲击载荷下浮放包装件摇摆特性和倾覆风险研究

浮放包装件运输过程中,在冲击载荷下可能产生倾覆,严重威胁着运输安全,分析浮放包装件在纵向冲击载荷下的倾覆风险对于确保运输安全十分重要。采用基于指数函数的分段函数模拟车辆制动产生的单峰值钟形冲击加速度,构建浮放包装件在纵向冲击载荷下摇摆运动方程式。对于宽高比角度α较小的包装件,线性化运动方程式,分别在β≠pT和β=pT两种情况下推导包装件摇摆运动方程式和倾覆边界条件,分析结果表明,在自由响应阶段,包装件更容易倾覆。对于宽高比角度α较大的包装件,基于对包装件摇摆运动方程式的能量分析,构建包装件非线性摇摆倾覆边界条件,模拟结果表明,该近似分析法具有良好的准确性。

车辆制动载荷下包装件非线性摇摆响应分析

车辆制动产生纵向半正弦冲击载荷,浮放包装件在运输过程中制动条件下的摇摆特性及倾覆风险研究对于确保运输安全至关重要。研究浮放包装件非线性摇摆响应(α>15°),构建循环神经网络模拟包装件非线性受迫摇摆响应,应用雅可比椭圆函数构建包装件非线性自由响应分析表达式,根据能量守恒原则构建包装件在自由响应阶段倾覆边界条件。根据包装件非线性摇摆响应分析方法,构建包装件倾覆边界条件。分析结果表明,在半正弦冲击激励下,包装件在受迫响应阶段和自由响应阶段均可能绕O点逆时针旋转倾覆,导致包装件自由响应倾覆的冲击幅值较导致包装件受迫响应倾覆的冲击幅值小,这表明,包装件更容易在自由响应阶段倾覆。

基于客户满意度的低碳冷链多式联运路径优化

目的实现生鲜产品的高效配送,尽可能提高客户满意度。方法分析多式联运和冷链物流的特点,选择最优物流路径。在路径选择模型的建立中,结合客户对生鲜产品的质量及到货时间的满意程度,引入顾客满意度参数。同时响应国家“碳中和”政策的号召,在模型构建中考虑了低碳策略,以总成本最小、客户满意度最大为目标函数。以15个枢纽城市及公路、铁路、水路3种方式的冷链运输为例,将目前较新的帝企鹅算法与传统的启发式算法(遗传算法、粒子群算法)进行对比,并针对转运时间进行灵敏度分析。结果最优联运路线对应的客户满意度为0.96,转运时间的增加导致总成本上升、客户满意度下降和最优路径发生变化。结论帝企鹅算法在求解多式联运问题上具有较好的收敛速度和收敛精度,为多式联运承运人的决策提供了依据。转运时间的波动导致适应度函数发生变化,因此在兼顾客户满意度的前提下,选择合适的运输方式和路径,减少非必要的转运。

基于CiteSpace的国内快递包装研究热点及趋势分析

目的基于知网相关文献,使用知识图谱分析国内快递包装研究热点和趋势,为后续快递包装相关研究提供参考。方法应用CiteSpace软件,将2014—2023年知网收录的以“快递包装”为主题的110篇核心文献作为研究对象,通过发文趋势研究、核心作者分析和发文机构分析、关键词共现、聚类分析、关键词突现分析等方法,挖掘快递包装领域的研究现状、热点和趋势。结论我国快递包装相关领域的研究呈波动上升趋势,作者之间、科研机构之间的合作均较为紧密,研究热点主要包括快递包装循环利用,共享化、智能化、标准化、模块化绿色快递包装设计,发展方向包括专利保护、包装设计、运输包装、循环利用、仿真等。

基于绿色低碳发展的电商快递包装减量化设计研究

文章分析了当前电商快递包装的现状,揭示了包装材料浪费、废弃物回收难度大、包装废弃物污染环境及消费者体验不佳等问题,提出了基于绿色低碳发展的包装减量化设计原则与方法,包括优化包装结构、选用轻量化材料、推广可循环包装、开发环保材料及提高包装设计标准,以期减少包装材料的使用量,提升电商行业的可持续发展水平。

放射源运输容器力学设计和试验验证

目的设计一种用于运输工业辐照用特殊形式放射源的运输容器,通过试验验证运输容器的安全性能。方法根据《放射性物品安全运输规程》和《放射性物质安全运输条例》中B(U)型货包的规定进行设计,设计的运输容器主要包括屏蔽容器、吊篮、防护罩及运输托架4部分组成,并对运输容器进行正常运输工况和运输事故工况下的3次跌落试验。结果试验对容器外防护罩和保温层造成部分损坏,但防火层完整,不影响包装的密封和屏蔽功能,试验结果表明运输容器满足标准要求。结论运输容器在正常运输工况和运输事故工况下的跌落测试后,包装的屏蔽和密封仍然有效,即该运输容器在规定的正常运输工况和运输事故工况下能保证放射源的运输安全。

基于时间窗和多仓温控的生鲜商品配送车辆路径优化问题

目的针对当前生鲜商品配送效率低和成本高等问题,采用车仓温度可控的多仓车辆作为配送装备,并结合时间窗等约束,研究基于时间窗和多仓温控的生鲜商品配送车辆路径优化问题。方法建立最小化物流运营成本和车辆使用数量的双目标模型,然后设计基于Clarke-Wright节约算法的非支配排序遗传算法(CW-NSGA-Ⅱ)求解该模型。利用CW节约算法生成初始配送路径,以提高初始解的质量,并设计精英迭代策略,以提高算法的寻优性能。结果基于改进的Solomon算例,将文中所提算法与多目标粒子群算法、多目标蚁群算法、多目标遗传算法进行了对比,验证了CW-NSGA-Ⅱ算法的求解性能。结合实例,对多仓车辆使用数量、温控成本和运营成本等指标进行对比分析,结果表明,经优化后多仓车辆使用数量减少了35.7%,温控成本减少了39.2%,物流运营总成本减少了47.7%。结论文中所提模型和算法能够有效优化配送路径,降低运营成本,为构建高效率、低成本的生鲜配送网络提供了理论支持和决策参考。

轻度失水对软枣猕猴桃机械伤和品质的影响

目的探究轻度失水对软枣猕猴桃果实机械伤和品质的影响。方法以软枣猕猴桃为材料,通过比较失水对运输模拟振动后果实机械伤的影响,以不失水模拟运输振动为对照,测定了处理后软枣猕猴桃果实贮藏过程中感官品质、营养品质、膜脂过氧化和活性氧代谢的变化情况。结果与对照组相比,4%轻度失水处理有利于保持果实感官品质,使其腐烂率降低了10%、总酚含量提高了18.2%,抑制了其组织内丙二醛(MDA)含量和相对电导率的升高,保持贮藏过程中过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性。结论4%轻度失水可能是通过降低了果实硬度从而降低腐烂率,保持较高活性氧清除能力,抑制成熟进程,从而利于缓解软枣猕猴桃果实采后运输机械伤发生,保持果实品质。

Wf/Zr基复合材料长杆弹在不同速度下的头形转变规律

目的预测金属玻璃复合材料长杆弹在不同撞击速度下的侵彻/穿甲性能,为优化弹体撞击速度和弹体头部形状等提供理论指导。方法结合相关侵彻试验,基于细观有限元建模及修正的热力耦合本构模型,开展了钨纤维增强金属玻璃复合材料长杆弹在不同速度下侵彻钢靶的有限元模拟,分析了不同速度下复合材料弹体破坏模式的差异,讨论了撞击速度对复合材料弹体头部形状变化影响规律及其内在机理。结果低速撞击条件下,复合材料长杆弹体头部的钨纤维发生剧烈的屈曲弯折变形,弯折钨纤维堆积在头部,形成较厚的“边缘层”,且存在1~2条剪切带,弹体头部表现为“细长尖卵”形状;随着撞击速度逐渐增加,弹体头部钨纤维的弯折变形程度逐渐有所降低,“边缘层”厚度也有所减小,且外侧钨纤维开始发生屈曲回流,头形逐渐转变为“短粗尖卵”形状,且尖锐程度随撞击速度增加而降低;在高速撞击条件下,弹体头部“边缘层”显著变薄,同时最外侧钨纤维发生屈曲回流,弹体头部表现为“扁平”形状。结论撞击速度对复合材料弹体的头部变形及破坏特征具有重要影响。随着速度增加,复合材料弹体头部形状逐渐从“细长尖卵”转变到“短粗尖卵”,最后变为“扁平”。

废旧车用锂电池运输包装箱温度场仿真分析与优化设计

目的研究废旧车用锂电池运输包装箱的热安全性和优化措施。方法以15组1.6kW·h方形锂电池模组为研究对象,按照P911、LP906规范设计运输包装箱,并建立废旧车用锂电池运输包装箱模型,实验验证模型后进行温度场仿真分析,对包装箱集液槽、箱壁壁厚、隔热材料进行优化设计。结果集液槽底部添加阻燃棉可解决温度超过100℃问题,且箱体阻燃棉厚度为15 mm和集液槽底部阻燃棉厚度为40 mm优化效果最佳,改用纳米二氧化硅纤维棉后隔热效果能提高了16.0%。最终实现箱体阻燃棉用料节约了68.75%,集液槽隔热效果提升了41.5%,包装箱整体皆满足P911及LP906要求。结论研究结果可为废旧车用锂电池危险品包装研究提供重要参考。

改进樽海鞘算法求解带时间窗的应急选址路径问题

目的为使应急物资及时高效地送到灾区,针对多目标应急选址-路径问题,在考虑灾区的时间窗及物资运输过程中道路安全的情况下,以最小化经济成本、最小化时间惩罚成本及最大化道路安全性为目标,构建多目标优化模型。同时,设计改进的樽海鞘算法求解问题,以验证模型的可行性和算法的有效性。方法根据模型的特征对樽海鞘算法进行改进,运用随机生成和贪心算法相结合的方式生成初始解,利用交叉算子和邻域搜索算子改进原始算法的位置更新操作,引入非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的精英保留策略,以提高算法的性能。结果经过多个算例测试,该算法能快速获得一簇Pareto解,与基本樽海鞘算法进行对比后可知,改进后的算法性能更优越。结论对于灾后及时响应的应急选址路径问题,采用改进的樽海鞘算法具有一定优越性,并在多个目标权衡的情况下,可供决策者根据目标的偏好找到较满意的解,对于研究应急选址路径问题具有一定的参考价值。

质量体积双约束下车辆装载与配送路径联合优化研究

目的针对质量与体积共同限制的配送路径问题,综合考虑订单不可拆分、货物的体积等约束,构建包含路径最短和装载率最高双目标的车辆装载与配送路径联合优化模型。方法在车辆路径优化模型的求解方面,首先利用聚类算法对配送区域进行划分,然后通过车辆的载质量判断是否能进行站点货物的配送,最后利用遗传算法求得最优路径。在三维装载模型的求解上使用贪心算法和基于块的启发式算法,解决了货物的装箱问题。结果基于某公司具体实例对模型与算法的可行性进行了验证,优化后配送的车辆减少了1辆,配送距离减少了154.247 km,平均装载率达到了93.89%,节省了企业的配送成本。结论所构建的模型以及求解的算法可以提高装载率和配送效率,为解决车辆装载与配送路径联合优化问题提供理论依据。

EPE网套包装皇冠梨的静力学特性及损伤研究

目的模拟皇冠梨在物流运输中受静压情况,研究发泡聚乙烯(Expandable Polyethylene,EPE)网套包装皇冠梨在横向、纵向及斜向上的静压力学特性及损伤。方法主要采用皇冠梨准静态压缩试验和有限元分析法。结果横向、纵向及斜向仿真与试验的结果相对误差分别为1.21%、5.49%和5.55%,验证了有限元模型的准确性。与皇冠梨裸果相比,在横向、纵向及斜向静压下,EPE网套包装皇冠梨出现初始损伤的位移分别提高了3.5倍、2.9倍和2.3倍;压缩位移为15 mm时,EPE网套包装皇冠梨承受的静压力分别减小了76.1%、74.4%和51.0%;梨果压缩至破裂时,EPE网套包装皇冠梨承受的静压力分别提高了17.9%、14.9%和21.5%,抵抗外界变形量分别提高了1.9倍、1.8倍和1.7倍。EPE网套包装皇冠梨损伤面积和体积百分比均保持在5%以下。结论EPE网套包装对静压下皇冠梨的缓冲效果明显,提高了其静压承载力,减小了静压损伤,可为皇冠梨缓冲包装设计及采收减损提供一定的参考。

基于LCA理论的汽车零部件包装箱“以塑代木”对比研究

目的旨在解决汽车零部件包装中一个长期存在的问题,即“以塑代木”还是“以木代塑”。通过评估聚丙烯可循环包装箱与铁木箱在整个生命周期中的碳排放量,探讨使用聚丙烯包装箱替代传统木箱的环保价值。方法研究采用生命周期评价(LCA)方法以铁木箱为例进行碳足迹研究,考虑从原材料获取、生产、使用到废弃处理等各个阶段的碳排放量。通过这种方法,可以更准确地评估包装箱在整个生命周期中的环保价值,并为未来的包装箱选择提供科学依据。结果研究发现,在整个生命周期中,聚丙烯可循环包装箱的碳排放量明显低于铁木箱。具体数据显示,铁木箱碳排放量约为571.265 kg,而聚丙烯包装箱约为铁木箱碳排放的四分之一。结论根据上述实验结果得出结论,聚丙烯可循环包装箱在减少碳排放方面具有显著效果,因此,在汽车零部件包装材料选择上,“以塑代木”是值得推广的。这一发现为包装行业提供了重要的参考,有助于推动更加可持续的包装解决方案。

基于DEA-EWM-TOPSIS算法的瓦楞纸箱配纸及楞型选择

对瓦楞纸箱的面纸、芯纸、里纸和楞型进行组合评价,提供科学的纸箱选配依据,解决不合理选配纸箱问题。本课题提出了一个多准则决策模型,采用交叉效率DEA-EWM-TOPSIS组合模型,对瓦楞纸箱进行配纸及楞型方案选择,并开发了相应的纸箱选择软件,帮助决策者选出性能和成本达到最优平衡的纸箱。以内装物质量为2 kg、综合尺寸为460 mm的0201型快递纸箱为例,依据瓦楞纸箱的评价指标数据,通过模型计算进行排序,选出最佳的纸箱方案。本课题将多变量因素耦合后,再进行整体优化,为瓦楞纸箱的选择决策提供了一种有效、便捷的方法。

二氧化铀粉末运输容器假想跌落事故下的安全设计与试验验证

目的设计易裂变二氧化铀粉末运输容器,证明容器在最危险姿态下,可以满足9 m跌落的核临界、屏蔽安全和放射性物质包容相关设计准则。方法设计外柔内刚的三层密封容器,内外壳之间填充聚氨酯减振吸能材料,建模分析容器多种姿态下的结构与功能材料动态响应,确定最危险跌落姿态。针对最危险工况开展实际跌落测试试验,证明容器在假想事故下的安全性。结果容器在最危险跌落工况下,聚氨酯材料减振吸能效果与设计计算相符,中子吸收板、中子慢化板等功能材料位置和缺损量符合要求。二氧化铀粉末的密封性得以保障。结论以有限元分析为基础的容器仿真分析与样机试验结果匹配度较高,试验样机通过了相关跌落试验,证明了容器在危险姿态下的9 m跌落安全性能。

放射性物品运输容器栓系系统安全分析方法探究

目的根据容器特点提出栓系方法,在栓系系统建立、受力分析以及结构优化等有限元使用方面给出建议,为放射性物品运输的力学安全评价提供参考。方法根据不同运输容器的栓系方式特点,将栓系系统分为4类:栓系绳栓系、支座固定栓系、运输格架栓系以及挤压约束栓系。采用组合加速度因子作为载荷条件,选取代表性栓系结构进行有限元分析,给出运输容器、栓系组件的受力特点和危险区域。结果对放射性物品运输活动中的栓系系统进行了总结和归纳,针对不同栓系方式提出改进方案。结论力学分析结果具有包络性,4类栓系方式能够适应大部分运输容器在道路、铁路以及水路条件下的运输要求,为放射性物品运输栓系系统设计和安全评价提供了参考。