项目背景

某医药包装企业希望评估其胶囊外包装在受力过程中的结构强度与失效行为，以确保在运输和使用过程中不会发生意外破裂。由于传统实验方法成本高、周期长，该企业委托我司进行有限元仿真分析，模拟胶囊包装在受力作用下的形变、应力分布及破裂过程。 

客户需求

①模拟胶囊包装在受力过程中的位移与应力分布

②分析保护膜与胶囊盒的失效行为

③评估材料在动态载荷下的结构可靠性

④提供可视化仿真结果，辅助设计优化

解决方案
使用SOLIDWORKS和ANSYS Workbench两款软件进行模型的搭建和分析，开展如下工作：

1.模型建立与材料定义

①使用SOLIDWORKS建立胶囊本体、胶囊盒与保护膜的装配体模型 ；

②在ANSYS中定义ABS、PVC、PP等多种聚合物材料参数，包括密度、杨氏模量、泊松比、屈服强度等 ；

2.精细化前处理

①采用壳体结构简化模型，提升计算效率 ；

②进行网格划分优化，关键区域网格尺寸细化至1mm，非关键区域适当放宽至4mm ；

③设置自适应网格与膨胀增长率，确保计算精度与稳定性 ；

3.边界条件与载荷

①对保护膜与胶囊盒施加固定支撑约束

②在预设分割区域施加垂直向上40mm的位移载荷
③设置显式动力学分析，模拟时间为0.01秒，捕捉动态响应过程

4.仿真计算与后处理

①输出总位移云图与等效应力云图（Von Mises Stress）
②分析保护膜的失效过程与胶囊盒的应力集中区域
③生成应力-位移变化曲线，量化结构响应行为

项目成果

①精准预测保护膜破裂位置与时机，与实验现象高度吻合
②明确胶囊盒应力集中区域，为客户提供结构优化方向
③可视化仿真动画与图表，直观展示受力全过程 

④为客户节省了大量实验成本与开发周期，提升了产品可靠性

客户价值

①缩短研发周期：仿真替代部分实物试验，加快产品上市速度
②降低开发成本：提前发现结构弱点，避免后期修改带来的高额费用
③提升产品信心：通过科学仿真验证，增强设计可靠性与市场竞争力 

技术亮点

①多材料复合结构仿真经验丰富，涵盖聚合物、金属等多种材料 

②显示动力学分析能力突出，适用于冲击、破裂等瞬态过程 

③精细化化网格与边界条件处理，确保仿真结果真实可信 

④完整的仿真-优化闭环服务，从建模到结果解读全程支持