Details

Данная работа посвящена исследованию моделирования стандартной процедуры испытаний на свободное падение полимерной тары методом конечных элементов с использованием программного комплекса Abaqus. Целью работы является разработка и верификация конечно-элементной модели для оценки прочности и прогнозирования целостности полимерной тары с грузом в условиях ударных нагрузок, соответствующих стандартной процедуре испытаний на свободное падение. В ходе работы проведена валидация решателя Abaqus/Explicit и его параметров на основе сравнения решения модельной задачи с результатами эксперимента. Создана КЭ модель полимерной тары в Abaqus. Проведены расчеты для различных сценариев падения, соответствующих стандартам метода испытания на удар при свободном падении. На основе анализа результатов cформулированы выводы о прочности тары в каждом сценарии, выявлены зоны потенциальной потери целостности. Разработанная методика конечно-элементного моделирования может быть использована на этапе проектирования полимерной тары, что позволит сократить количество натурных испытаний, ускорить и удешевить процесс оптимизации конструкции под требования к ударной прочности.

This work is devoted to the study of modeling the standard free-drop testing procedure for polymer containers using the finite element method with the Abaqus software package. The aim of the work is to develop and verify a finite element model for assessing the strength and predicting the integrity of a polymer container with cargo under impact loads corresponding to the standard free-drop testing procedure. During the work, the validation of the Abaqus/Explicit solver and its parameters was carried out by comparing the solution of a benchmark problem with experimental results. A finite element model of the polymer container was created in Abaqus. Simulations were performed for various drop scenarios corresponding to the standards of the free-drop impact test method. Based on the analysis of the results, conclusions have been drawn regarding the strength of the container in each scenario, and areas of potential loss of integrity have been identified. The developed finite element modeling technique can be used at the design stage of polymer containers, which will reduce the number of physical tests, accelerate and reduce the cost of optimizing the design for impact strength requirements.