本文承接上篇，將對包裝袋生產線仿真涉及到的關鍵技術進行講解，以便在模型中實現間歇式顆粒填充、包裝袋切割與連續運輸，該數值模型基于Abaqus/Explicit搭建，對工程中包裝袋生產線設備的運行參數設計與優化具有一定的指導價值。

建模過程中需要解決的關鍵問題是如何封口、填裝和切割，以及怎樣實現這三個動作的連貫、協調，首先對模型涉及的主要部件進行建模和裝配：

• 塑料袋的原料為筒狀可變形Shell部件，此模型中建立了切割后大致8個塑料袋的長度的筒料。

• 封口機構、切割機構、滑道均為離散剛體。

• 運輸帶為解析剛體，裝配時需保證運輸方向為其拉伸方向，實現無限運輸。

模型部件與裝配效果

封口

在實際生產線中，可以通過熱壓或超聲波進行封口，模型中不必從機理上對此過程進行建模仿真，只要求封住袋子兩端，確保填充物不流出。Abaqus里面適合采用cohesive contact或無分離接觸來實現封口，我們使用后者，這樣筒料被封口機構壓緊之后，其內部相互接觸的表面可以實現不再分離。

填裝

粒子生成器被用作實現顆粒產品的填裝，控制顆粒產生的幅值函數一共有兩個：流速與單位面積的質量流率，顆粒出口面積一定的情況下，我們可以通過協調二者的數值關系，再結合顆粒直徑等參數，以確保粒子生成器在指定的時間段內產生一定數目的顆粒。本模型中，在0.5秒的填充時間內，已完成包裝的袋子內分別生成了83、82、83、82、81、81顆粒子，平均數82，方差0.8，粒子生成器運行非常穩定，滿足模型需求。

每一包產品的顆粒數目

切割

切割的目的是實現包裝后的單個產品與筒料分離，Abaqus中可以基于單元刪除、連接器失效、cohesive、model change（explicit不支持）等技術來模擬分離，此模型中我們采用的是單元刪除，刀具的切割動作使用以下兩種方式都可以。

拉裂式切割與壓裂式切割

動作協調

填裝總是發生在封口之后，切割總是發生在填裝之后，如此往復循環，因此模型中需要指定彼此協調的、周期性的幅值函數以便控制各個機構的運動，這樣能保證各個部件的正確運作，所有涉及到的幅值函數如下。

控制機構運動的幅值函數

搭建好的生產線仿真模型（Model-0）

基于該數值模型可以進行參數調整的故障預示，比如我們需要提高產能，生產線要加速運行，在加速模式下，封口機構、切割機構運作的參數或更新的結構形式需要跟新的速度匹配，避免發生故障，經對標驗證和確認后的數值模型可以用于參數調整故障預示和設備優化。

基于數值模擬的故障預示

Model-0模型領取：

我已授權客服向學員發送此模型，目前報名9月份直播培訓課程并已完成交費的學員們，請聯系當時的報名客服（微信號 jishulink222）進行領取。