柱状塑膜空气垫承载与缓冲性能的试验研究

针对不同规格的柱状塑膜空气垫进行准静态压缩实验,测定其承栽力-变形特性,分析充气压力、结构尺寸对空气垫的承载、缓冲性能影响.结果表明:随着充气压力的增大,空气垫承载力有所提高,对小规格空气垫,充气压力对承载力影响较为显著,但随着规格尺寸增大,其影响显著性降低;空气垫材料有良好的缓冲性能;当承载应力较小时,空气垫缓冲系数变化幅度很大;而当承载应力到达一定值时,空气垫表现出较稳定的缓冲性能.     

充气袋承载与缓冲特性的试验研究

针对影响充气袋包装基本特性的几个因素,如薄膜材料厚度、初始充气压力、结构尺寸,通过准静态压缩试验测定了其承载-变形特征,分析了各因素对充气袋的承载与缓冲特性的影响,为充气袋的结构设计与优化提供了依据。结果表明,充气袋承载力随着薄膜厚度、气室宽度和充气压力的增加均有所提高;多个气柱与单个气柱的承载力近似呈线性关系;充气袋具有良好的缓冲性能,不同因素对气柱最小缓冲系数影响不大。     

三角瓦楞缓冲衬垫设计及缓冲性能研究

目的针对瓦楞缓冲结构设计未形成完整体系的问题,研究三角瓦楞缓冲衬垫的设计及缓冲性能。方法首先,对三角瓦楞结构件缓冲机理及理论进行分析,得到三角瓦楞结构的缓冲临界承载特性;然后,以三角形支撑结构件为基础,依据三角瓦楞结构缓冲和临界承载特性建立三角瓦楞缓冲衬垫总体方案;最后,将三角瓦楞缓冲衬垫结构设计方法和步骤应用到瓦楞缓冲结构件实际设计案例中,并通过静态压缩测试试验来验证三角瓦楞缓冲衬垫的缓冲性能。结果三角瓦楞缓冲衬垫设计实例表明,三角瓦楞缓冲衬垫设计方案可用于实际瓦楞缓冲结构设计开发中,为瓦楞缓冲结构件设计提供了计算依据。结论得到了应力-应变曲线及三角瓦楞衬垫厚度和承载面积设计方法,可指导实际应用中三角瓦楞衬垫结构的缓冲设计,提升缓冲结构设计的效率。     

充气量对充气缓冲包装垫缓冲性能的影响研究

为了对充气包装缓冲设计提供基本参数,以2种规格的PVDC/PE复合膜充气包装垫为研究对象,对不同充气量的充气包装垫进行了静态和动态的压缩实验,研究和分析了充气量对充气包装垫静态缓冲性能及动态缓冲性能的影响。     

新型绿色缓冲包装材料及生产设备的研究

研究了新型缓冲包装材料－充气纸垫及其生产工艺、设备,同时对新型缓冲气垫的缓冲性能进行了试验研究,研究结果表明,新型缓冲充气纸垫缓冲性能良好,能满足多种工业品的缓冲包装要求,同时具有环保特性,因而具有广阔的市场前景。     

缓冲包装理论技术的发展及方向

前言 　　为保护商品在流通过程中,不因受到冲击和振动而破损,所施行的包装称为缓冲防振包装,亦称缓冲包装。为了实现合理的缓冲包装,往往涉及包装材料、商品流通系统、产品结构、包装结构、缓冲包装材料和试验测试技术等方面,但就缓冲包装的研究实质来说,重点在于包装容器的缓冲功能。 　　因国内外专家学者们对缓冲包装进行了大量的实验研究,也得出了很多有关缓冲包装的结论,缓冲包装技术正是在这些先行理论的基础上逐步建立起来的,从理论发展到实际应用,这是所有科技领域的共同规律。将产品、缓冲衬垫材料及包装容器等构成的整…     

尺度效应对发泡聚乙烯静态缓冲性能的影响

发泡聚乙烯等闭孔式缓冲材料通常通过裁切、黏合的加工方法制作成缓冲结构,裁切对气泡的破坏会影响缓冲结构的缓冲性能。针对该问题设计了2组试验,分析了裁切破坏式和刺穿破坏式2种气泡破坏方式对材料缓冲性能的影响,并与经典试验方法得到的缓冲性能曲线进行了对比分析。研究结果表明:裁切对发泡聚乙烯的刚度存在明显的尺度效应;2种气泡破坏方式都会对发泡聚乙烯的缓冲性能产生影响;试验验证显示,随着裁切次数的增加,4种方案的衬垫厚度差别较小,衬垫面积及材料用量相差较大,a,b方案的衬垫面积及材料用量较相近,c,d方案的衬垫面积及材料用量相对于a,b方案有较明显增加。     

纸浆模塑制品结构强度与缓冲性能综合研究

纸浆模塑制品在环保方面确实具有一定的优势,但在缓冲性能方面与EPS材料还存在着相当的差距.而在一定的条件下,纸浆模塑制品具有替代EPS的潜力.通过对纸浆模塑缓冲衬垫结构上的改进可以改善其缓冲性能.文中主要通过研究纸浆模塑制品抗压能力以及缓冲性能的影响因素来探讨可提高其各方面性能的途径.     

基于DeltaE程序的双段惯性管相位特性研究

对双段惯性管的相位特性进行了系统的研究,通过实验验证DeltaE模拟准确性,进而对双段惯性管结构尺寸及运行参数进行模拟计算。结果表明,运行参数一定时,第二段惯性管尺寸变化对入口相位角影响较大,惯性管入口声功随着管长减小以及内径的增大而增大;结构尺寸一定时,入口相位角随充气压力以及频率增大而增大。声功随频率减小而增大,受充气压力及管长共同影响。     

瓷砖产品的全瓦楞纸板缓冲包装设计

以某品牌瓷砖产品为研究对象,用瓦楞纸板替代传统的EPS泡沫塑料,对瓷砖产品进行全瓦楞纸板缓冲包装的优化设计。以原包装的EPS泡沫塑料衬垫和瓦楞纸板的缓冲性能数据为基础,对所选择的材料与结构进行了初步的性能校核。研究表明,从材料性能、成型工艺和成本等方面考虑,采用全瓦楞纸板衬垫取代EPS衬垫进行瓷砖产品的包装是可行的。     

单向排气和充气技术在包装中的应用

应用单向排气和充气技术的包装主要有自动排气包装、真空包装、充气包装3种形式。自动排气包装主要通过单向阀实现自动排气功能,在咖啡包装、微波加工食品包装、特种危险品包装等领域应用较多;真空包装主要通过单向阀将包装内的气体向外抽排,主要应用于家庭真空储物袋;充气包装有充气袋包装和充气垫包装2种形式,主要通过单向阀实现充气功能,其缓冲性能与缓冲垫的充气量、长宽尺寸、薄膜的阻隔性能及所处环境的温度相关,主要应用于质量较小的电子产品、酒类、易损坏贵重物品、精密仪器等包装。     

柱形空气垫静态压缩几何模型研究

目的 研究柱形空气垫静态压缩缓冲性能,将理论几何压缩模型进行试验验证,证明可行性。 方法 根据柱形空气垫受压变形特征,推导出几何压缩模型理论公式,对不同宽度、不同充气压强的柱形空气垫进行静态压缩试验,用拓色法计算理论面积,将试验曲线与理论曲线进行对比。结果 随着压缩位移的增加,接触面积曲线的理论值与试验值呈线性关系,在宽度相同的情况下,充气压强的增大导致接触面积曲线的理论值与试验值吻合程度下降;相同宽度、不同压强的柱形空气垫载荷位移曲线很接近,显示出规格才是影响柱形空气垫缓冲性能的主要因素。结论 所提出的柱形空气垫静态压缩几何模型可行。     

蜂窝纸板缓冲曲线特征分析

分析了典型缓冲材料与蜂窝纸板力学模型的应力-应变曲线及缓冲系数-最大应力曲线特征,并提出了利用缓冲系数-最大应力曲线设计蜂窝纸板缓冲衬垫的方法。研究结果表明:典型缓冲材料的应力-应变曲线呈现单调递增趋势;蜂窝纸板的应力-应变曲线特征比较复杂,分为线弹性阶段、屈曲变形阶段、密实化阶段;蜂窝纸板的缓冲系数-最大应力曲线不规则,线弹性阶段的缓冲系数较大,缓冲效率不高,在该阶段可以与其它缓冲材料组合使用,屈曲变形阶段的缓冲系数及应力均较小,缓冲效率较高,但需要跨越峰值应力,在该阶段衬垫设计按照线弹性阶段的峰值应力计算,密实化阶段的材料承受应力较大,不利于保护产品。预压后的蜂窝纸板损失了部分承载能力,其缓冲系数-最大应力曲线平滑,因而其衬垫可按照经典缓冲衬垫设计方法进行设计。     

基于Ansys的缓冲材料结构单元

目的研究纸浆模、EPE材料的单元结构与组合结构,以提高其缓冲性能。方法通过Ansys仿真分析单元结构的静态压缩实验,对比不同材料结构单元在静载时的承载能力,在此基础上,建立产品缓冲结构单元模型,运用Ansys/LS-DYNA的Drop Test模块进行动态跌落实验,比较不同材料结构单元与缓冲性能,并通过试验验证。结果验证了组合结构在静载和跌落冲击时的缓冲性能优于单个缓冲结构。结论在缓冲包装中,通过优化缓冲结构单元可提高结构的缓冲能力。     

Hierarchical agglomerates of carbon nanotubes as high-pressure cushions

We report the cushioning behavior of highly agglomerated carbon nanotubes. The nanotube agglomerates can be repeatedly compacted to achieve large volume reduction (>50%) and expanded to nearly original volume without structural failure, like a robust porous cushion. At a higher pressure range (10-125 MPa), the energy absorbed per unit volume is 1 order of magnitude higher than conventional cushion materials such as foamy polystyrene. The structure of hierarchical agglomerates can be controlled for tailoring the cushioning properties and obtaining a lower cushioning coefficient (higher energy absorption) over a wide range of pressures (1-100 MPa). The mechanism was studied in terms of morphology evolution of the nanotube aggregates and pore size distribution during compression.     

Effect of initial pre‐compression of corrugated paperboard cushions on shock attenuation characteristics in repetitive impacts

The use of paper as a cushioning material is motivated by its environmental advantage over polymeric materials such as expanded polystyrene. Various studies have been conducted to investigate the capability of corrugated paperboard (CPB) to act as cushioning materials for protective packaging. The studies have normally focused on performance of cushions and effects of climatic conditions on the shock attenuation in the first drop. However, no information is available to show that CPB can be engineered to produce a cushioning element with good shock attenuation in repetitive impacts. This study investigates the deterioration of the shock attenuation characteristics of CPB cushions in consecutive impacts. A series of cushion‐test style experiments on multilayer cushion pads made entirely from CPB were conducted. Each cushion was first subjected to 20 impacts, followed by simulated warehousing in a climatic chamber, and then the additional 15 impacts. The effect of initial pre‐compression strain introduced in the process of making cushion pads is discussed and demonstrated. The performance of cushions was judged not only by the maximum acceleration of shocks. Entire recorded shock pulses and calculated corresponding shock response spectra were analysed and are presented as 3D maps in order to reveal trends that occur when a cushion is subjected to multiple drops. The paper shows that the level of pre‐compression has an important effect on the degree of deterioration of cushion performance after multiple drops. As an example, the maximum acceleration for a pad pre‐compressed to 95% strain increased by less than 20% between the 1st and the 35th drop. In contrast, for 80% pre‐compression, the increase was 300%. It was found that the selection of optimum static stress should be made in conjunction with the expected number of impacts in order to optimize the cushion performance. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

组合缓冲包装衬垫的缓冲性能研究

目的为促进缓冲材料的组合应用,对材料不同组合形式的等效缓冲性能进行研究。方法利用缓冲包装设计的理论和知识体系进行公式推导。结果叠置及并置组合后,等效缓冲系数取值区域介于2种组合材料缓冲系数之间;组合等效缓冲系数公式以不同材料的缓冲性能参数及比例参数表达。结论推导过程没有对材料模型进行假设,该组合等效缓冲系数公式具有较强的普适性。该等效缓冲系数公式的提出为组合缓冲衬垫设计及不同种类缓冲材料的合理使用提供了依据。     

液晶电视包装件有限元分析及优化设计

目的将有限元分析技术应用于液晶电视包装件的抗压、抗振性能分析和优化设计中。方法应用Ansys Workbench分析软件,建立液晶电视、缓冲衬垫和瓦楞纸箱的有限元模型。模拟包装件在物流运输和仓库堆码时,包装件受压时的变形受力情况,以及运输过程中的振动情况。以包装件的质量、固有频率及最大变形量为目标函数对液晶电视缓冲衬垫进行多目标优化设计。结果经过静压分析,液晶电视缓冲衬垫最大变形量为0.362 mm,包装件所受最大应力为70 339 Pa;经过模态分析,包装件的一阶固有频率为7.7471 Hz。经过优化分析,缓冲衬垫高度和顶部凹槽深度的最佳设计点分别为200.83,19.34mm,与原始设计值相比,包装件各项性能得到了显著提升。结论通过对液晶电视仿真分析和优化设计,可以对缓冲衬垫结构尺寸进行改进,降低了产品破损率同时节约材料。     

环境相对湿度对牛皮纸垫缓冲性能影响的研究

目的 探究环境相对湿度对新型牛皮纸垫缓冲性能的影响。方法 基于静、动态压缩试验,分析叠加层数分别为2、3、4的牛皮纸垫在环境相对湿度分别为30%、50%、70%、90%条件下的缓冲性能。结果 在静态压缩试验中,牛皮纸垫静压承载能力随着环境相对湿度的增大而减弱、叠加层数的增多而增强。不同规格纸垫存在对应的湿度应力分界值,当材料所受外力小于湿度应力分界值时,其缓冲性能随着湿度的增大而提高;当外力大于湿度应力分界值时,缓冲性能随湿度的增大而减弱。一定湿度条件下,叠加层数对牛皮纸垫缓冲性能也存在影响：相对湿度为30%时,缓冲性能随叠加层数的增多而减弱;相对湿度为50%、70%、90%时,存在层数应力分界值,当材料所受外力小于层数应力分界值时,其缓冲性能随叠加层数的增多而减弱,当外力大于层数应力分界值时,缓冲性能随叠加层数的增多而增强。在动态压缩试验中,随着环境相对湿度的增加,牛皮纸垫传递给产品的最大加速度增大,缓冲性能减弱;叠加层数的增多,使其传递给产品的最大加速度减小,缓冲性能增强。结论 研究结果对牛皮纸垫缓冲包装的设计和材料选择存在潜在的指导意义。     

正棱台缓冲垫结构参数对静态缓冲性能的影响

目的研究不同结构参数的正棱台缓冲垫(EPS)在接触面积相同且体积相同时静态缓冲性能的差异。方法以发泡聚苯乙烯(EPS)为试验材料,设立10组接触面积相同,体积相同,厚度及斜面倾角不同的正棱台结构样本,利用万能材料试验机对10组样本进行静态压缩试验,得到10组不同结构参数的应力-应变曲线、应变能-应变曲线、应变能-应力曲线及缓冲系数-静应力曲线。结果随着斜面倾角的增大,缓冲垫的刚度逐渐增大,能量吸收增大,当斜面倾角大于等于70°后,缓冲性能基本相同;在缓冲垫受到同等冲击强度条件下,斜面倾角为80°时正棱台缓冲垫的缓冲性能最好,应变能最大,且其产生的变形量及应力均小于普通六面体缓冲垫。结论在包装设计过程中,可将接触面的侧面设置为80°倾角,按照此结构设计包装,产品更安全,接触部位厚度可降低25.12%,真正实现了降本增效。