Paper and paperboard offer several advantages as packaging materials, but tofully realize their potential, modern computational methods are used to aidinformed design solutions and process development. These models, however,are often computationally expensive and require large computer clusters toachieve high-fidelity results. Therefore, this thesis aims to analyze the mainfailure mechanisms of paperboard packaging using efficient, commerciallyavailable finite element analysis models with varying material properties.

Most models presented in this work use varying material formulations andsingle-layer shell elements to reduce computational cost. A cohesive zonemodel with two shell layers was also investigated to introduce delaminationbehavior. At least one model for each governing failure mechanism (tearingand delamination) predicted the corresponding mechanical behavior withreasonable accuracy. However, some aspects will require more sophisticatedmodels to accurately model damage propagation. Overall, the findingsdemonstrate that simplified finite element models can reduce computationalcost, thereby enabling more accessible investigations of material propertiesand providing tools to substantiate the mechanical performance of packagingsolutions

Papper och kartong erbjuder flera fördelar som förpackningsmaterial,men för att utnyttja deras fulla potential används beräkningsmetoderför att stödja välgrundade designlösningar och processutveckling. Dessamodeller är dock ofta beräkningsmässigt tunga och kräver vanligtvis storadatorkluster för att uppnå resultat med hög noggrannhet. Därför, är syftetmed detta examensarbete att analysera de huvudsakliga brottmekanismernahos kartongförpackningar med hjälp av effektiva och kommersiellt tillgängligafinita element-modeller med olika materialegenskaper.

De flesta modeller i detta arbete använder olika materialformuleringar ochskalelement i ett och samma skikt för att minska beräkningsomfånget. Enkohesiv zonmodell med skal i två lager undersöktes också för att introduceradelamineringar. Minst en modell för varje huvudsaklig brottmekanism,rivning och delaminering, förutspådde det motsvarande mekaniska beteendetmed tillräcklig noggrannhet. Vissa aspekter kommer dock att kräva meravancerade modeller för att skadebeteendet ska kunna modelleras korrekt.

Sammanfattningsvis visar resultaten att förenklade finita element-modellerkan minska beräkningsmängden och därmed möjliggöra mer tillgängligaverktyg för att på ett mer effektivt sätt analysera hur materialegenskaperpåverkar förpackningars mekaniska prestanda.