包装容器结构设计是从科学原理出发，依据不同的包装材料、不同的包装容器成型方式从包装容器的内外构造所进行的设计。必须遵循科学性、可靠性、美观性和经济性的设计原则，必须考虑各种矛盾，权衡轻重，达到最佳。
包装容器结构设计程序
包装容器结构设计是整个包装设计系统中的一个重要环节。与其它包装设计相互联系、相互制约和相互烘托。其设计一般过程如图。
从设计过程中的总体结构来看，大致可分为以下4 个阶段:
1.设计条件分析阶段
明确设计要求，调查研究掌握必须的资料；对被包装产品的类别、物态、理化及生物特性等进行分析；明确包装环境条件、流通条件、市场条件等；了解包装材料、容器类型和现有的生产条件。
2．方案设计阶段
此阶段应确定出设计参数，如被包装产品的计量值，允许偏差等；设计容器造型方案；由多种包装容器结构设计方案经对比分析评价确定最佳的结构设计方案。
3．详细结构设计阶段
将结构设计方案转化为具体详细的结构表达，即对结构进行强度、刚度和稳定性的分析计算，选定材料、确定技术要求，绘制出全套图纸、编制说明书和有关技术文件。
4．改进设计阶段
根据样品试验、使用、鉴定及市场反馈等环节暴露出来的问题，对包装容器结构作适当的技术处理，以确保质量。
包装容器结构设计内容
一、具体设计内容
（1）包装容器外观构造设计
即设计包装容器的立体外观形状。设计中既要符合造型设计中的美学原则又要考虑包装容器成型工艺的影响。
（2）包装容器内部结构设计
即设计包装容器的内部结构，它包含容器壁厚设计、局部结构设计、结构设计计算等。其中容器结构设计计算包含结构尺寸的设计计算、包装容器容量设计计算、强度、刚度设计计算。
二、结构尺寸的设计与优化
包装容器大都属于一种几何形体，从经济性来考虑，总是希望在满足被包装产品的条件下是制造容器的材料消耗达到最少，而容器消耗材料的多少与容器的壁厚和外表面积大小直接相关。一般的壁厚越小包装容器的耗材越少，故在壁厚尺寸的设计上，在满足强度和刚度条件下，尽量选择较小的值，当壁厚确定，可采用最优化方法对包装容器进行优化设计获得包装容器的最佳尺寸。
这种包装容器优化设计基本思路概述如下：
步骤1 建立数学模型
a.确定设计变量
将包装容器结构设计中须确定的尺寸如壁厚、容器的外型尺寸等作为设计变量。常以表示n 个设计变量。
b.构造目标函数
对于包装容器一般的可采用材料消耗或包装容器的成本最小为目标来构造目标函数。即以包装容器内部体积方程、制造容器包装材料总面积方程为基础构造目标函数的关系方程式，式中包含确定容器形状的所有变量（设计变量）。
对于有n 个设计变量的单目标函数可写成：
F(X)=F(x1,x2,x3……xn) ………………………(4.1).
c.确定约束条件
即确定限制设计变量取值的条件，对包装容器有容器内部体积限制要求、强度条件等。
约束条件常用以下形式表示：
g(x) ≥0 i=1、2…………m…………(4.2)
按上述工作，可将包装容器的数学模型表示为：
求设计变量 ……X=[x1,x2,……xn]
极小化目标函数 …… MinF(X) …… （4.3）
满足约束条件 ……g(x) ≥0 i=1.2.3…..m
步骤2 优化设计计算
a.选择优化计算方法
优化设计方法发展至今，给出的优化计算方法很多，工程上也出现很多使用的优化计算程序，针对所见的包装容器优化数学模型，选择合适的优化计算方法。
b.计算
选用合适的优化计算方法、变成求解包装容器的数学模型，计算出包装容器的最佳尺寸。
转载自：包装设计网
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