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1、淮 海 工 学 院毕 业 论 文题 目： 易拉罐形状和尺寸的最优设计 系 (院)： 数 理 科 学 系 专业班级： 信息与计算科学032 毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名： 日期： 2013 年 3月 10 日 毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设
2、计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。论文（设计）作者签名： 日期： 2013 年 3 月 10 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日毕业论文中文摘要易拉罐形状和尺寸的最优设计摘 要：我国政府现在把节约能源作为一项基本国策，而近年来铝制易拉罐的生产量逐年增大，因此对于
3、优化设计易拉罐以节约成本就显得更为重要。本文主要研究易拉罐的优化设计问题。首先对市场上多种易拉罐的形状和尺寸进行调查，通过实物测量和网上搜索得到数据（结果见正文），得出针对不同标准的易拉罐基本设计方案。然后对目前市场上流行的采用“两片式”工艺生产的易拉罐重点调研，以355ml的可口可乐易拉罐为样本多次测量，将所得的数值进行平均处理，得到了如图一的数据。接着，将易拉罐看成一个圆柱体，建立了模型一，用Lagrange乘子法进行求解，得出：。而实测盖顶与其它部分厚度的比值为， ，模型一中易拉罐的设计方案与实际情况基本吻合，但有差距。进一步，考虑易拉罐上部是一个正圆台，下部是一个正圆柱体，建立了模型二
4、，由于增加两个变量而成为了多元非线性函数求最优解的问题，借助Lingo数学软件得到：侧面内径 ，缩颈内经，正圆柱高度 。而实测，所测的数据与最佳设计值相接近，因此模型二比模型一更合理。最后，结合实际中对易拉罐生产，运输等情况下所受到的压力和各种制约以及GB/T91062001规范的罐体物理性能（见表2）建立了模型三，用Lingo数学软件得出：侧面内径，缩颈内经 ，罐高，。模型三所得结论与实测值相当接近，该方案对易拉罐优化设计具有一定的参考价值。关键词：二元函数 多元非线性优化 Lingo Lagrange乘子法*注：（本注释不是中文摘要的部分，只是本式样的说明解释）1. 中文摘要标题为四号黑体
5、居中，缩放、间距、位置标准，无首行缩进，无左右缩进，且前空（四号）1行，段前、段后各0.5行间距，行间距为1.25倍多倍行距；3. “摘 要”两字为黑体小四号，在标题下空一行顶格；4. 摘要及关键字的正文为小四宋号，不加粗，缩放、间距、位置标准，无左右缩进，无首行缩进，无悬挂式缩进，段前、段后间距无，行间距为1.25倍多倍行距； 5. “关键字”3字为黑体小四号，在标题下空一行顶格；各关键字之间空一个汉字空格，尾部无标点。毕业论文文摘要Cans of the shape and size of the optimal designAbstract: My government is now c
6、onserving energy as a basic national policy in recent years and the aluminum pop can increase production volume of 662, So for optimizing the design of a pop can to save costs becomes even more important. This paper studies the pop can optimize the design.First to market with many cans of the shape
7、and size of investigation through in-kind measurement and data searching online (see results of the body), a different standard of the basic design. Then right now popular on the market 2 production process of a pop can focus on research, to 355 ml cans of Coca-Cola samples measured repeatedly to th
8、e numerical average for the processing, been a figure of data. , Will be followed by a pop can as a cylinder, an established model, using Lagrange method to solve the problem, and come : ，And measured for the roofs and other parts of the thickness ratio of， .Further, the upper is considered a pop ca
9、n ROUNDNESS Taiwan, the lower part is a cylinder is, a model of two, due to the increase from two to multi - variable nonlinear function for the optimal solution to the problem, Lingo use mathematics software to be :Side diameter ,Necking Side diameter, Are cylindrical Height .Finally, in light of t
10、he actual production of a pop can. Transport of cases under the pressure and constraints and GB/T9106-2001 standardized physical tank performance (see table 2) Establishment of the three models, using mathematical software, Lingo :Side diameter , Necking Side diameter , tankHeight,Model 3 concluded
11、with the measured values very close to the program to optimize the design of a pop can have some reference value.Key words : dual function nonlinear optimization Lingo Lagrange Multiplier Method 目 录1 引言 111易拉罐的发展和前景 112 实际调研 21.3基本设计方案 22可口可乐易拉罐的优化设计 321模型的假设 422数据测量 42.3符号说明 524 模型的建立与求解 5241 模型一的建
12、立与求解 5242 模型二的建立与求解 7243 模型三的建立与求解 925 模型的评价与推广 11结论 13致谢 14参考文献 15图1 罐体主要尺寸图 4图2 圆柱罐体剖面图 5图3 柱台罐体剖面图 7图4 罐体受压性能图 10表1 罐体主要尺寸 4表2 罐体物理性能 10淮海工学院二七届毕业论文 第16页 共16页1 引言11易拉罐的发展和前景铝质易拉罐具有许多优点，如重量轻、密闭性好、不易破碎等，被大量用作啤酒、碳酸类饮料、果汁等食品的包装材料。1963 年，易拉罐在美国得以发明，它继承了以往罐形的造型设计特点，在顶部设计了易拉环。这是一次开启方式的革命，给人们带来了极大的方便和享受，因而很快得到普遍应用。到了1980年，欧美市场基本上全都采用了这种铝罐作为啤酒和碳酸饮料的包装形式。经过30多年来的发展已在全球形成庞大的生产规模，供求关系已出现严重的失衡。即使是易拉罐技术发展最快，消费水平最高的美国，近年来罐厂生产能力的提高比消费需求增长快，生产能力年增2%，而需求量年增1%，同样出现年生产能力超过需求10亿只的局面。随着设计和生产技术的进步，铝罐趋向轻量化，从最初的60克降到了1970年的2115克左右。国内的易拉罐业始于80年代，当时年产仅24亿只，随着原罐厂进行重大技术改造的完成以及国外罐业投资者的资本输入，到目前全国易拉罐年生
