缓冲包装材料非线性特性的辨识及应用

为辨识缓冲材料的非线性特性,简述了BP神经网络原理,构建了缓冲材料静态缓冲系数的神经网络模型。通过静压缩试验获得了训练样本和检测样本,利用Matlab神经网络工具箱对网络进行训练及仿真,结果表明该模型具有较好的泛化能力,能够精确识别缓冲系数。从全面和局部缓冲设计两个方面对非线性辩识的应用进行了分析,引入黄金分割法求解最小缓冲系数,给出具体的设计过程,通过实例分析了方法的可行性,从而为智能缓冲设计提供了新的思路。     

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。     

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。     

基于Matlab对影响易损件跌落响应因素的分析

把运输包装件简化为两自由度系统,基于Matlab,运用四阶龙格-库塔法对具有三次函数弹性材料的缓冲包装系统进行数值分析,分别讨论了在同一高度跌落时,阻尼比、频率比、质量比对易损件加速度响应的影响;该方法和结论对缓冲包装设计具有重要意义.     

叠置组合缓冲衬垫设计算例及数值仿真对比分析

目的提出叠置组合缓冲衬垫的设计思路,并对该方法的正确性进行数值仿真验证。方法基于数学思想对叠置组合缓冲衬垫设计方法进行分析,设计线弹性材料模型算例,并获得解析解,最后基于Ansys软件的DTM模块进行数值仿真验证。结果数值仿真结果与解析解的误差为2.1%,验证了叠置组合缓冲设计方法的正确性。结论从数学意义上理解,叠置组合缓冲衬垫设计方法是不确定方程组求解问题,需要通过施加更多的约束条件获得确定的设计结果。Ansys软件的DTM模块可以用于缓冲包装系统的性能评价,是一种简单高效的分析工具。     

二自由度线性系统跌落响应影响因素分析

把运输包装件简化为两自由度系统,基于Matlab,运用四阶龙格-库塔法对具有线性弹性材料的缓冲包装系统进行数值分析,分别讨论了跌落高度、阻尼比、频率比、质量比对主体及易损件位移及加速度响应的影响;该方法和结论对缓冲包装设计具有重要意义.     

植物纤维发泡材料制品缓冲特性的探讨

针对影响植物纤维发泡材料制品的几何形状缓冲特性、结构缓冲特性、静态缓冲特性、动态缓冲特性、缓冲系数、影响缓冲性能等主要因素进行了研究探讨,对该缓冲材料制品的缓冲特性在理论上做了进一步的研究,对植物纤维发泡材料制品的研究开发具有一定的益处.     

天然纤维缓冲材料的开发应用

通过介绍国外天然纤维缓冲材料的纤维处理、缓冲材料的制造工艺及性能分析,阐述该材料在包装工业,汽车及家具行业、建筑行业和矿山工业等方面的应用,说明国内开发应用天然纤维缓冲材料的现状及今后设想。     

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。     

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。     

魔芋葡甘聚糖缓冲包装材料的制备及性能

目的以魔芋葡甘聚糖(KGM)为原料,制备新型的可生物降解的缓冲包装材料并研究其性能。方法采用冷冻干燥法制备缓冲包装材料,利用扫描电镜和静态压缩实验来分析KGM质量分数、冷冻温度、冷冻时间对缓冲包装材料泡孔结构及力学性能的影响。结果随着KGM质量分数的增加,缓冲包装材料的孔隙率降低,但孔径、弹性模量和屈服强度增大,材料的密实化阶段也有所提前;随着冷冻温度的降低,缓冲包装材料的孔隙率、孔径均降低,但弹性模量和屈服强度增大,同时材料的密实化阶段有所提前;随着冷冻时间的延长,缓冲包装材料孔隙率几乎没有变化,孔径略有增大,材料的力学性能变化不明显,弹性模量和屈服强度略有降低,材料的密实化阶段有所推迟。结论 KGM质量分数为3%,冷冻温度为-20℃,冷冻时间为12 h时,KGM缓冲包装材料的最小缓冲系数为2.79,最大静应力为0.156 MPa,其最小缓冲系数及其对应的最大静应力与低密度发泡聚苯乙烯相近,具有实际应用的潜力。     

纸蜂窝材料的有效缓冲及其预压缩试验

通过对纸蜂窝材料(蜂窝纸板)进行预压缩试验的方法,研究了预压前后纸蜂窝材料缓冲性能的变化,提出了纸蜂窝材料有效缓冲的概念。进一步研究了不同预压缩率下纸蜂窝材料缓冲性能的变化,得到了一组缓冲系数C-最大静应力σm曲线,此曲线可以方便缓冲包装设计的材料选择。     

疲劳振动对蜂窝纸板缓冲性能影响

为探究蜂窝纸板在不同程度疲劳振动下缓冲特性的变化规律,通过对多种湿度环境下处理的纸板进行不同程度的疲劳振动,再进行准静态压缩试验,并借助Matlab软件得到其应力-应变曲线、缓冲系数与湿度、振动次数关系曲线、塑性形变及能量吸收曲线。结果表明,随着振动次数和相对湿度的不断增加,材料的承载能力、剩余屈服力、缓冲效果、吸能特性都随之减弱,且随应变大小而有所不同。振动后的蜂窝纸板与振前相比各项性能都有响应减弱,此研究可以为产品不同环境条件和物流情况下的缓冲包装设计提供理论依据。     

缓冲材料数据库的设计与开发

以实验数据为基础,建立缓冲材料曲线的数学模型,利用JBuilder 2006,SQL Sever 2000进行缓冲材料数据库的开发.该数据库具有各种缓冲材料数据拟合、绘制、存储、管理等功能,有助于实现包装实验室数字化管理.     

预压缩对蜂窝纸板能量吸收的影响

目的探究相同温湿度环境条件下,不同程度的预压缩对不同型号蜂窝纸板缓冲性能的影响。方法利用电子材料试验机对材料进行压缩,进而通过Matlab软件绘制出应力-应变曲线、静态缓冲系数曲线以及能量吸收曲线。结果预压缩限制在线弹性阶段,对蜂窝纸板各项性能无明显影响;当预压缩进入弹塑性阶段,蜂窝纸板的各项性能产生较为明显的下降;当预压缩进入塑性坍塌阶段,蜂窝纸板的各项性能显著下降,甚至丧失缓冲特性。结论随着预压缩程度的增加,蜂窝纸板静态压缩性能、静态缓冲性能及能量吸收性能都会降低。     

蜂窝纸板的隔振缓冲性能测试

为了保护产品在流通过程中不因受到振动和机械冲击而破损,必须对产品施行隔振缓冲包装,所以,研究隔振缓冲材料的动态力学特性是非常必要的.本文通过不同厚度的蜂窝纸板的隔振和静态压缩性能测试,获得了动态缓冲曲线和振动传递率曲线,为蜂窝纸板在隔振缓冲包装中的应用提供了基本数据,为隔振缓冲包装设计提供有用的依据.     

多孔材料缓冲吸能特性表征方法

分析了多孔材料缓冲吸能机理，综述了多孔缓冲材料吸能特性的几种表征方法：缓冲曲线、缓冲系数、Janssen因子、Rusch曲线、能量吸收率曲线和能量吸收图，并分析了各种表征方法的优缺点。能量吸收图汇集了应变率和材料结构特征等信息，且能够模型化，对于不同密度多孔材料吸能特性的表征具有一定的普适性。     

不同截面形式柱状薄壁结构的缓冲性能比较

不同截面形式的柱状薄壁结构,其缓冲性能存在一定差异。基于ABAQUS/Explicit程序,对不同截面形式的柱状薄壁结构动态变形过程进行了有限元仿真,并在结构材料用量相同的条件下,简单比较了各种截面形式对动能吸收能力的差异。研究方法对缓冲包装设计等具有一定的参考价值。     

小麦秸秆缓冲包装材料的力学性能研究

目的研究小麦秸秆缓冲包装材料的力学性能。方法分别对小麦秸秆缓冲包装材料进行静态压缩、松弛蠕变以及动态压缩试验,采用L-M非线性拟合法曲线以及遗传算法识别模型参数。结果得到静态性能曲线和动态性能曲线,以此建立小麦秸秆缓冲包装材料的力学模型。结论小麦秸秆缓冲包装材料的力学性能曲线开口向上,呈凹谷状,且只有一个极值点,具有明显的非线性及粘性特征。动态缓冲特性曲线近似呈U型,过了最低点后,曲线急速上升,反映材料被压实。