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自从PET材料出现在包装市场上时,就广泛的应用于各种饮料包装。据统计,PET瓶在饮料包装中所占的比重已经达到了70%。因此,国内外研究人员一直通过各种方法来研究关于PET为材料的饮料包装,使得以PET包装最终实现包装性能佳、瓶体轻、外观美三者的最佳结合。本论文的研究内容主要分为两部分。第一部分是关于PET瓶在新瓶设计时的结构优化设计,第二部分是针对已批量生产的PET瓶的壁厚优化及瓶坯减重。论文在第二章中介绍了包装材料PET,PET瓶的相关设计要点,并阐述其生产过程中的注—拉—吹的成型工艺,分析了在整个PET瓶的成型过程中各个参数对PET瓶性能的影响。第三章是关于新的PET瓶设计时的结构优化设计。根据PET饮料瓶在实际生产,运输,灌装等过程中所需要满足的性能,建立PET瓶的各种客观物理模型。同时,通过有限元方法分析新设计的PET瓶的各种情况,观察PET瓶各个部位的模拟结果是否超出PET瓶材料的极限性能,并以此为根据,优化PET瓶的结构。最后探讨了基于有限元分析的PET瓶结构设计流程的应用研究。第四章是针对已大批量生产的瓶子进行壁厚优化及瓶坯减重。在第三章所建立的相关PET瓶客观物理模型的基础上,通过拉伸实验测出20个样瓶上不同拉伸比的PET片材的机械性能和厚度。通过现代计算机模拟技术分析每一个PET瓶在负载状况下的应力应变状态,最终得到20组数据样本。结合现代数学算法,建立关于应力—厚度、应变—厚度的数学模型,并求得在可行范围内的最优壁厚,从而实现瓶坯减重的目的。综上所述,论文针对现代市场和生产企业对PET瓶在饮料包装上的需求,以PET包装的优化设计及减重为研究方向,研究内容不仅可丰富和发展PET包装在实际应用中设计,而且减少单个PET包装的成本,大大降低了企业的生产成本。有利于企业提高PET瓶设计效率、市场竞争力,具有巨大的经济效益和社会应用价值。