应力-能量法求取泡沫塑料缓冲曲线时函数模型的研究

目的研究快速获得缓冲材料任意高度、任意厚度的静应力-最大加速度曲线族的方法。方法先利用传统方法,得到一条静应力-最大加速度曲线。然后选用同样材料,根据应力-能量法的原理与步骤求得5组动能量与动应力值,根据散点图推测函数为多项式,或者含指数项。利用Matlab编程求得动能量与最大加速度的多项式、指数拟合函数模型,从而求出静应力与最大加速度的函数关系。结果求取的多项式、指数拟合函数模型与传统方法获得的实验值相比均存在一定误差,相比较而言,多项式拟合的数据与实际试验得到的数据误差较小。结论在精确度要求不严格的场合下,应力-能量法不失为一种简便、有效的方法。     

应力-能量法在测定泡沫塑料缓冲曲线中的应用

通过对传统泡沫塑料缓冲曲线测定方法与应力-能量法的对比,证明了后者的实用性、简捷性.通过对应力能量法的简单介绍,证明该方法对电子类产品缓冲包装领域的泡沫塑料材料的缓冲曲线测定有着里程碑式的作用.     

EPE泡沫塑料在多次冲击下的缓冲性能

目的预测并分析多次冲击下EPE缓冲材料的缓冲性能。方法应用应力-能量法得到并分析多次冲击下的缓冲曲线,评价EPE缓冲材料的缓冲性能变化。结果 EPE试样在经受多次冲击后,厚度会减小,缓冲性能会下降。结论在缓冲包装设计中,要充分考虑环境因素,根据物流环境条件适当增加缓冲垫厚度,使产品得到充分防护。     

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。     

泡沫塑料包装衬垫缓冲性能建模

本文从非线性粘弹性物质的多重积分型本构方程出发,引入塑性应变,推导了粘弹塑性物质的微分型本构方程.进一步考虑材料的损伤特性,建立了泡沫塑料包装衬垫的缓冲性能模型.根据在一种跌落高度、衬垫厚度和静态应力组合条件下的国产可发聚苯乙烯沫泡塑料的连续多次跌落冲击试验数据,识别了其缓冲性能模型参数.动力学计算与试验结果的比较表明,该模型能较好地反映可发聚苯乙烯泡沫塑料包装衬垫在连续多次跌落冲击过程中的加速度、速度、位移变化,冲击能量的吸收性和塑性变形等基本特性.并且仅根据在一种组合条件下的试验数据所识别的这一模型,在其它组合条件下其缓冲性能与试验结果也吻合较好.     

确定缓冲曲线的应力-能量法研究

应力-能量法是确定缓冲材料缓冲曲线的主要方法,其能预测任意高度的缓冲曲线,操作简便,且基于试验所得数据进行推算,可以得到较为精确完整的缓冲曲线,但由于应力-能量法是以假定缓冲材料在受到冲击过程中没有能量损失为前提,且该法较易受人为因素的影响,故利用应力-能量法的动能量公式计算得到的能量不够精确.现有对应力-能量法的应用研究可分为直接应用和改进应用两个方面,今后的研究可适当减少能量水平和跌落次数,进一步优化数据拟合函数的选取以及试验数据,从而更大程度地节省材料及试验时间,以获得更准确的缓冲曲线.     

材料缓冲系数的快速测试方法

提出了材料缓冲系数的一种快速试验方法，它通过使重锤自由跌落，冲击试样，从冲击加速度的波形直接得到材料的缓冲系数－动态应力曲线。     

泡沫塑料/瓦楞纸板组合结构的缓冲性能

目的分析比较不同种类缓冲材料组合结构的缓冲性能。方法将EPS和EPE分别与单、双瓦楞纸板进行叠合,获得4种组合结构件,对上述缓冲材料进行静态压缩试验。结果得到不同材料的应力-应变曲线及缓冲系数曲线。结论泡沫塑料/双瓦楞纸板的应变能大于泡沫塑料/单瓦楞纸板;EPE/双瓦楞纸板的缓冲性能相对于EPS/双瓦楞纸板来说更为优异;泡沫塑料/双瓦楞纸板的最小缓冲系数低于相对应的泡沫塑料。     

EBE楞瓦楞纸板缓冲曲线研究

瓦楞纸板因其可降解性、优良的缓冲性能和隔温性能,常用于运输包装中。首先利用万能试验机得到了EBE楞瓦楞纸板静态应力-应变曲线,结果表明瓦楞纸板应力-应变曲线具有非单调性的特点,因此求解瓦楞纸板缓冲曲线需要分段处理。最后计算了EBE瓦楞纸板的缓冲系数-最大应力曲线,并给出了使用缓冲曲线设计包装结构的算例。     

软质泡沫塑料减振器的实验研究

本分析了软质泡沫塑料减振器的非线性力学怀能和缓冲的基本特征，提出了建立非线性力学模型及其如何通过实验来求得模型中诸参数，并通过实例计算缓冲效果，其效果达９０％左右，与实验结果较吻合。     

基于应力-能量法的缓冲包装材料性能研究

目的研究不同密度衬垫材料的动态缓冲特性曲线获得方法,获得不同密度衬垫材料的材料性能变化规律,以提高测试效率。方法针对不同密度的EPS进行动态压缩实验,通过对比不同密度下应力-能量方程的关键材料常数a和b,进行材料常数在密度不同时的变化曲线拟合,分析材料不同密度之间a和b的变化趋势。结果经过多次不同函数类型的曲线拟合及对比分析,得到衬垫材料在不同密度下应力-能量方程的a和b,及其符合特定多项式的数学关系式。结论得到了EPS材料的应力-能量方程式及材料常数a和b的变化趋势函数,由此获得同一衬垫材料在任意密度下的动态缓冲曲线。     

缓冲包装用明胶-淀粉泡沫的性能研究

目的以明胶和预胶化淀粉为原料制备具有缓冲效果的生物质可降解泡沫材料,为缓冲包装用生物质泡沫提供一种新的选择。方法通过对不同明胶-淀粉质量比、固含量、十二烷基硫酸钠(SDS)用量进行实验研究,并进行结构表征及静态压缩性能测定对泡沫材料进行综合评价。结果得到了明胶-淀粉缓冲泡沫材料的最优条件,固含量(用质量分数表示)为20%,表面活性剂质量分数为0.75%,明胶-淀粉质量比为70∶30。在此最优条件下的明胶-淀粉缓冲泡沫材料发泡倍率为5.14倍,表观密度为0.064 g/cm³,弹性模量为36.64 kPa,50%抗压强度为2.49 kPa。结论以明胶和预胶化淀粉为原料制备的复合泡沫材料具有表观密度低、缓冲性能较好的特点。单因素实验结果表明,预胶化淀粉对泡沫的力学性能有增强作用。     

应力-能量法在求取包装材料最大加速度-静应力曲线方面的应用分析

应力-能量法在测定包装材料缓冲特性曲线方面弥补了传统方法中的诸多缺陷,对利用此法测定缓冲材料最大加速度-静应力曲线的方法和步骤进行了详细的介绍和分析。发现此法以假定缓冲材料受到冲击过程中没有能量损失为前提,而这种前提是难以实现的,从而对此方法的应用和推广进行了部分研究。     

蔗渣纤维发泡缓冲包装材料研究

以蔗渣和淀粉为主要原料,通过微波发泡研制了一种可降解的缓冲包装材料。研究结果表明：丙三醇、碳酸氢铵、水、发泡时间、发泡温度、聚乙烯醇、淀粉含量均是影响产品性能的主要因素。选用发泡温度为100℃,发泡时间为90S,当蔗渣、水、PVA、淀粉、丙三醇、碳酸氢铵的质量比为1：7．5：0．375：1：0．75：0．5时,得到的产品性能最佳,产品的应力-应变曲线接近直线,可认为是线弹性材料。     

异型缓冲垫的静态缓冲性能

目的研究异型缓冲垫的静态缓冲性能,明确其与普通缓冲垫的性能差异。方法以发泡聚苯乙烯(EPE)为试验材料,将其切割成正棱台异型缓冲垫;利用万能压力试验机分别对等效面积相同但侧面倾角不同的试样进行静态压缩试验;绘制应力-应变曲线、能量吸收曲线和缓冲系数曲线;将上述曲线与正六面体普通缓冲垫数据进行对比。结果异型缓冲垫较普通缓冲垫刚度小,且侧面倾角越小刚度越小。在相同应力水平下,异型缓冲垫与普通缓冲垫的能量吸收基本相同;在相同应变水平下,异型缓冲垫的能量吸收小于普通缓冲垫。载荷不大时,异型缓冲垫的缓冲系数小于普通缓冲垫,随着应力水平的增加,两者间的差距呈减小趋势。结论异型缓冲垫的静态缓冲性能与普通缓冲垫有明显区别,在缓冲包装设计时应根据实际情况进行充分考量,以免造成过度包装或欠包装。     

缓冲包装设计方法数学内涵探析

为便于设计者理解和掌握缓冲系数-最大应力曲线的缓冲设计方法,利用数学方法进行了研究。将材料缓冲系数-最大应力曲线等效为通用函数方程的形式,并与缓冲面积及厚度计算公式一起作为不定式方程组进行分析,从而将基于缓冲系数-最大应力的缓冲设计方法转化为求解不定式方程组的问题。对几种经典的缓冲包装衬垫面积和厚度计算方法进行了分类和诠释。这些典型的缓冲结构面积及厚度设计方法本质上是为求解不定式方程组增加了不同的约束条件,将求解不定式方程组转变为求解适定方程组的问题,有助于设计人员灵活地设计缓冲包装结构。     

EPE缓冲性能测试及缓冲包装设计方法

目的建立缓冲材料性能数据库,为缓冲包装设计提供数据支持,获得科学的缓冲包装设计方案。方法依据GB/T 8167—2008《包装用缓冲材料动态压缩试验方法》对EPE的缓冲性能进行测试,依据GB/T 8169—2008《包装用缓冲材料振动传递特性试验方法》对EPE振动传递特性进行测试。结果获取了EPE最大加速度-静应力曲线和振动传递率-频率特性曲线,建立了EPE缓冲包装设计流程,编制了EPE缓冲包装设计软件。结论通过实例验证了软件的可行性,提高了设计效率和质量,为EPE材料的缓冲包装设计提供了依据。     

缓冲包装材料性能的分析方法与研究进展

目的综述目前常用缓冲包装材料及其性能研究的理论或方法。方法通过研究本构模型、BP神经网络、缓冲特性曲线、应力-能量法、仿真分析法的基本理论和应用思路,综述国内外学者利用上述理论在缓冲特性领域研究中的发展与创新。结果不同研究理论的优势各不相同,应用范围、应用特点、应用难易程度存在差异,其中应力-能量法、仿真分析法在缓冲特性的研究中作用巨大。结论缓冲材料及其缓冲包装系统综合性能的研究仍然存在不足,发展与完善缓冲特性研究理论需要各国学者的共同努力。