【摘 要】
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目的 为了实现钢桶轻量化设计，对考虑流固耦合的钢桶进行跌落仿真分析，在保证其抗跌落性能的条件下，对钢桶关键结构进行优化设计。方法 以210L钢桶为例，利用AnsysWorkbench建立有限元模型，进行垂直跌落、棱跌落和角跌落等3种工况下的仿真分析；建立优化设计模型，进行多目标优化设计。结果 得到钢桶在3种工况下的总变形量和等效应力情况，并发现钢桶跌落时的薄弱位置位于底部和环筋处，且在角跌落工况下
【基金项目】
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天津市科技计划项目（21YDTPJC00420）；
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目的 为了实现钢桶轻量化设计，对考虑流固耦合的钢桶进行跌落仿真分析，在保证其抗跌落性能的条件下，对钢桶关键结构进行优化设计。方法 以210L钢桶为例，利用AnsysWorkbench建立有限元模型，进行垂直跌落、棱跌落和角跌落等3种工况下的仿真分析；建立优化设计模型，进行多目标优化设计。结果 得到钢桶在3种工况下的总变形量和等效应力情况，并发现钢桶跌落时的薄弱位置位于底部和环筋处，且在角跌落工况下受到的总变形量和等效应力最大；通过改变钢桶的壁厚和环筋距离进行多目标优化设计，得出优化设计点，当壁厚设置为1.1mm，环筋位置对称且均为233.17mm时，能够减小钢桶的重量并保证其抗跌落性能。结论 通过对钢桶进行跌落强度流固耦合仿真分析和多目标优化设计，获得满足结构强度、减少材料用量的优化结构，降低了包装成本，为包装产品轻量化设计提供理论支持和设计参考。
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