Evaluation of an analytical BCR model through compression analyses of cartonboard packages
2019 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Utvärdering av en analytisk BCR-modell genom kompressionsanalys av kartongförpackningar (Swedish)
Abstract [en]
This thesis investigates the validity range of an analytical model for prediction of box compression resistance through the comparison of maximum collapse load approximations with the results from the laboratory box compression resistance tests.
Box compression resistance tests were performed on uniaxial tester (Zwick/Roell Z005) using TestExpert V11.0 software in conditioned laboratory environment. Failure modes were filmed using a Canon EOS-5D Mark II camera.
The scope includes one package geometry, three types of basis weights and six different package sizes. The hypothesis is that if the size of a package is changed, the experimental collapse load would also change, and that the collapse can be distinguished by analysis of deformation patterns.
The results showed that analytically based prediction of a collapse load deviates down to 16% and up to 1% from experimental collapse load values, which lie within the models predictive ability range of 20%, corresponding to a difference in collapse loads of one basis weight. The deviation in collapse load results down to 16% and deformation behaviour indicated a change in the analytical model’s validity range. The theory for these changes needed further development. Therefore, a suggestion for modification of the analytical model was made, increasing the validity range of the model for packages with smaller panels.
Abstract [sv]
Detta examensarbetet undersöker giltighetsområdet av en analytisk modell för approximation av den maximala kollapslasten på kartongförpackningar i kompression genom jämförelse av de maximala approximerade kollapslasten med resultaten från kompressionstester.
Kompressionstesterna utfördes med hjälp av an enaxlig testmaskin (Zwick/Roell Z005) med TestExpert V11.0 programvara i en kontrollerad labbmiljö. Förpackningarnas kollapsförlopp filmades med en Canon EOS-5D Mark II kamera.
Arbetets omfattning begränsades till tester av en förpackningsgeometri, tre olika ytvikter och sex olika förpackningsstorlekar. I hypotesen antogs det att om förpackningsgeometrin förändras så kommer detta påverka det experimentella kollapslastvärdet och det varierande kollapsvärdet kommer att kunna urskiljas med skademönstren hos förpackningarna.
Resultatet visade att approximationen av kollapslasten med den analytiska modellen avviker ner till 16% och upp till 1% jämfört med de experimentella värdena, vilket ligger inom modellens prediktiva förmåga på 20%, som motsvarar en skillnad i kollapslasten på en ytvikt. Avvikelsen i resultatet av kollapslasten ner till 16% och skadebeteendet hos förpackningarna indikerade förändringen i modellens giltighetsområde. Teorin för dessa förändringar behövde vidareutvecklas. Därför, har ett förslag gjorts på modifiering av den analytiska modellen med syftet att utöka dess giltighetsområde på förpackningarna med smalare paneler.
Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 60
Keywords [en]
Cartonboard, Box Compression Resistance, BCR, local buckling, failure modes, deformation patterns.
Keywords [sv]
Cartonboard, Box Compression Resistance, BCR, local buckling, failure modes, deformation patterns
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:oru:diva-77017OAI: oai:DiVA.org:oru-77017DiVA, id: diva2:1357885
Subject / course
Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
2019-10-042019-10-042019-10-04Bibliographically approved