整体包装设计系统 - 包装设计强度校核

本内容请参考《机电产品木包装系统设计》第6章。《机电产品木包装系统设计》为本公司编制的包装理论教材，由印刷工业出版社出版发行。

包装设计的强度校核有两种方法：一是按照强度计算公式计算应力数值，二是使用有限元仿真分析方法计算最大应力和变形量。目前常用的第一种方法，使用计算公式材料力学的近似公式进行强度计算。计算结果误差大，无法计算多种材料、复杂载荷、或框架结构等情况。
随着计算机的普及和硬件水平的提高，使用有限元法对框架木箱的强度进行仿真分析的做法也颇受包装设计工程师的青睐。有限元法的好处是：①不必要依赖繁杂的计算公式，直接得到框架木箱各个部分的受力情况；②可以方便的计算多种材料的受力，比如木材和钢制构件等；③一次性得到应力最大值和位移（变形）最大值。

按国标设计包装箱

如果企业完全是按照国标或其他标准进行设计，由于标准制定过程中考虑了强度问题，所以一般不需要强度校核，严格来说是国标采用了保守的安全系数，包装强度是足够的。

这种做法的优点是强度不需要计算，而且用户认可度较高；缺点是对国标规定的掌握（工程师熟悉需要很长的时间，而且有些问题每个人的理解不尽相同）比较困难。完全按照国标设计包装箱，由于标准规定的构件尺寸规格与企业库存和能采购的规格不尽相同，容易造成不必要的浪费，而且会拖延工期。

经验类比法进行强度校核

大部分企业的木工都采取这种方法。优点是不需要大量的计算，对工程师的要求素质较低；由于每次设计都可能多用料来包装强度，反复几次后是容易造成严重的过度包装，而且对于复杂结构的包装设计无法估算或误差较大。

公式计算方法进行强度校核

包装箱构件受力一般有以下几种情况：①均布载荷，②两点集中载荷，③中央集中载荷，④压杆稳定。这四种受力情况，可以按照理论力学公式进行受力计算，配合适当的安全系数来判断强度是否符合要求，也可以使用整体包装设计系统软件提供的梁的强度计算工具(BSC)。 BSC计算工具使用简单，无需理论力学知识，包装强度校核的变得简单、易用。

有限元仿真分析进行强度校核

通过有限元仿真分析，得到最大应力和最大变形，是判断是否的依据。