贴体包装工艺的动态模拟.docx

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绪论

在现代包装工业中，塑料以其质轻、美观、耐腐蚀、机械性能好、易于加工和着色等优点广泛用于各类产品的包装。全世界塑料产量几乎三分之一用于包装材料，随着科学技术的发展以及相应包装机械的产生，特别是现代化包装产品的销售方式和人们生活方式，如超级市场、快餐食品的兴起，为塑料包装工艺迅速而持续的发展提供了极好的条件。

贴体包装(又称贴身包装)是一种新型的商品包装技术。其将产品放在能透气的，用纸板塑料薄膜或薄片制成的衬底上，上面覆盖加热软化的塑料薄膜或薄片，通过衬底抽真空，使薄膜或薄片紧密地包紧产品，并将其四周封合在衬底上的包装方法【1】。由于产品包装不需模具，立体感强、透明美观、防潮、防湿、产品不会晃动等优点，已广泛用于五金工具、汽车配件、医药器械、玩具、文具及电子元件等产品的高档包装。

贴体包装适于包装小批量生产、大而重、在流通过程中容易破损而且不要求阻隔性的物品。其是在20世纪70年代从国外引进的，经过近几十年的发展，尤其是在国内民用包装领域得到了飞速的发展和普及。贴体包装技术被认为是20世纪发展最快的包装技术之一，预计21世纪有极其广阔的发展前景。

然而在教学环节中，如果学生仅结合贴体包装平面简图，对于其工艺过程的理解则显为抽象。本文通过使用flash软件的动态模拟制作来使贴体包装的过程变得生动、形象，使人们更易理解。

本课题的研究背景

计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术【2】。它是根据系统实验为目的，建立系统模型，并在不同的条件下，利用计算机对模型进行动态运行(实验)的一门综合性技术。系统建模与仿真是分析、设计和研究复杂系统的—种基本的理论方法和重要的技术手段。系统、模型和计算机是构成计算机仿真的三个要素。计算机是科研人员进行系统分析设计、运行、评估的重要手段，由于计算机仿真可以替代费时、费力、费钱的真正试验，它已成为各种系统分析、运筹规划和预测、决策的强有力的工具。

对于需要研究的对象，计算机一般是不能直接认知和处理的，这就要求为之建立一个既能反映所研究对象的实质，又易于被计算机处理的数学模型。数学模型将研究对象的实质抽象出来。计算机再来处理这些经过抽象的数学模型。并通过输出这些模型的相关数据来展现研究对象的某些特质【3】，从模型这个角度出发，可以将计算机仿真的实现分为3个大的步骤：模型的建立、模型的转换和模型的仿真实验【4】。

计算机仿真技术，尤其是动态仿真，是包装领域中开发的主要应用技术之一。通过系统的建模、实验、分析，可以减少或避免不必要的破坏性试验，缩小试验周期和降低费用。因此。计算机仿真技术正渗透到了包装行业的各个分支，特别是在缓冲包装方面有非常重要的用途，可根据不同的包装材质，如泡沫塑料，瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑制品、气泡薄膜等缓冲包装材料主要应用于缓冲包装及运输【5】。除此之外，还可根据不同的应用分支可分为以下几方面的应用。

计算机仿真与包装容器

由于计算机的普及，CAD/CAM技术被广泛应用于各行各业，包装工业也是如此。我国的北大方正集团,在排版行业取得了突破性的领先地位后也在包装行业进行了很好的开发：如方正集团研制的方正包装3．0就是基于CAD技术和三维动画技术的包装盒型制作软件，用于制作各类商品的纸盒、纸箱及商品标签【6】。在此基础上，将仿真系统应用于纸盒CAD系统中。可以模拟纸盒的生成过程，还可做出形状各异的纸盒，同时还可进行联网，在网络上模拟产品的整个制造过程，从而可对产品设计、制造、生产管理与调度、销售与服务等做出综合评价。通过先进的技术和手段，可提高产品质量，缩短开发周期,降低成本，减少废品率【7】。

计算机仿真与包装机械

在包装机械的制造行业中，随着新产品开发速度的不断加快，为了使产品以更快的速度、更低的成本打入市场，国内外众多厂商都已将计算机仿真技术应用于包装机械的开发过程中，采用仿真技术有利于保证产品的单个零部件和整个系统都处于优化的设计中【8】。

利用计算机仿真技术的开发过程【9】，见图1.1

图1.1计算机仿真开发过程

计算机仿真与运输包装

运输包装是以运输贮存为主要目的，它具有保障产品的安全、方便储运装卸，加速交接、点验等作用。产品从生产到使用，必须经过储运过程。包装产品在运输过程中的环境是相当复杂的，对运输产品要进行扫频试验、冲击易碎性试验、仓储建码试验、机械搬运试验、车辆振动试验、倾翻试验、跌落试验等【10】。特别是要研究产品的力学环境，考察包装产品在储运过程中遭受静压、振动、冲击的力学过程，这是包装产品周围遭到破坏的主要原因【11】。计算机仿真技术可模拟产品周围的力学环境，以减少产品的破坏。就像生产的新车要