托盘堆码包装单元随机振动响应的实验研究

散装货物的托盘堆码单元是常见的运输包装形式。实验研究散装货物托盘堆码单元在随机振动激励下的产品加速度响应规律,分析产品响应的机制,讨论激励谱型、振动等级、约束方式和产品位置的影响。结果表明：托盘堆码系统各层产品加速度响应主要由一阶频率控制,底层产品还受到高阶频率的影响。激励谱型尤其是第一共振点附近的功率谱值会对单元的产品响应产生重要影响;当振动较大时,底层产品与上层产品的加速度响应特征明显不同,底层产品与支撑托盘或上层产品之间会出现分离,产生较大的冲击信号,导致底层产品加速度响应的超高斯分布;捆扎带的拉压性能不对称（非线性）导致了上层产品加速度响应信号的不对称及其分布的左偏态超高斯特性;拉伸膜缠绕裹包强化了捆扎带对单元的约束,有效抑制了产品的响应。     

三层啤酒瓶周转箱运输包装单元的随机振动响应

以三层啤酒瓶周转箱运输包装单元为研究对象,通过随机振动试验分析其动态响应特性。试验结果表明:顶层啤酒瓶的振动主要受一阶共振频率控制,中间层啤酒瓶的振动主要受前几阶共振频率控制,底层啤酒瓶的振动主要受高阶共振频率控制;多层堆码运输包装单元中啤酒瓶和周转箱的加速度峰值(波峰)分布为Weibull分布;上层周转箱和靠近周转箱中央位置的啤酒瓶经历了更宽、更大的加速度响应水平。研究结果对啤酒瓶的存储、运输具有指导意义。     

堆码包装产品响应的非高斯特征

研究随机振动下三层堆码包装产品加速度响应的非高斯特征,讨论引起非高斯响应的原因。试验结果表明:无约束条件下,上层包装件出现明显跳动,产品加速度响应的概率密度分布呈现非高斯分布,中层包装产品响应加速度的概率密度分布与高斯分布有一定程度的偏离,下层包装产品响应加速度较为接近高斯分布;弹性约束条件下,当振动强度较大时,上层包装产品响应加速度的概率密度分布与高斯分布偏离程度较大;在固定约束时,包装件跳动受到限制,各层包装产品响应加速度基本符合高斯分布。     

运输包装随机振动的加速度响应谱分析EI北大核心CSCD

正切型运输包装系统的加速度随机振动响应谱理论尚未进行系统研究,然而产品加速度响应是评价产品包装有效性的关键指标,而且很大一部分包装材料在一定变形范围内符合正切型的力-位移关系。将考虑关键部件的运输包装随机振动模型化为两自由度正切型包装系统,建立了系统的加速度响应谱求解方法,讨论了所提方法的适用范围,并采用数值模拟验证了所提方法的有效性。在此基础上,进一步探究了加速度响应谱对于外激强度和系统参数的敏感性,分析了正切型系统的硬弹簧非线性效应。随着激励水平提高,由于正切型刚度“硬弹簧”非线性作用,从而使产品主体的一阶响应峰值点频率及关键件一阶、二阶响应峰值点频率向右偏移逐渐增大;存在一个最佳的系统非线性特征参数β*,使关键件的一阶响应峰值或响应总体能量最小;系统的阻尼比、频率比、关键部件与产品的质量比对响应起着十分明显的“多阶调频调节带宽”作用。所提方法不仅能够有效地预测产品主体和关键件的响应,也为包装优化设计提供理论依据。     

包装木箱堆码设计计算

机械产品的包装木箱在运输过程中,无法避免的要出现木箱的堆码。本文主要介绍了建筑基准法堆码木箱的设计方法和理论,同时通过具体实例对方法和理论进行应用。从而为堆码包装木箱的设计提供了可靠的理论和实际依据。     

包装件中易损零件对随机振动环境的响应

简要地论述了随机振动的基本概念和振动量的均方值。根据实验得出的功率谱密度曲线，应用简谐振动理论求解易损零件对随机振动环境的响应，用简捷方法，导出了由激励到响应的功率谱密度公式和均值公式。为分析包装件的随机振动提供了简单而又科学的方法。     

随机振动环境的缓冲包装

根据随机振动理论对产品的动态响应和对最佳ξ值的选取进行了分析,它有助于物件损坏的估算和进行缓冲包装设计。     

关于危险货物包装采用动态堆码试验的探讨

联合国经济及社会理事会危险货物运输专家委员会《危险货物运输》(简称《橙皮书》),第9章9、7、6节中规定:除塑料包装外,所有危险货物均须经过24小时的堆码试验。各国均严格按照这一规定对危险货物包装(件)进行测试。     

多层堆码包装系统冲击动力学特性研究（Ⅰ）：冲击谱

研究多层堆码包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性.建立多层堆码包装系统动力学模型,得到系统统一动力学方程并求解.依据结果提出评价系统冲击特性的组合冲击谱新概念,并讨论了脉冲幅值、材料阻尼及堆码层数对组合冲击谱的影响.结果表明,脉冲幅值对组合冲击谱没有影响,阻尼和堆码层数影响显著.     

可拆卸转椅的物流包装尺寸标准化及堆码研究

目的研究可拆卸转椅的物流包装尺寸标准化范围和堆码选择。方法以宜家可拆卸转椅为例,结合其具体的实际尺寸,按照平放、立放、侧放的放置方式,模数、组合及装柜软件的分割方法,分别进行堆码数目计算,最后对比总结规律。结果可拆卸转椅一般采用1200 mm×1000 mm的标准托盘,通常单个包装的范围为L 500~1 000 mm,B 400~700 mm,H 80~300 mm。结论标准范围有5类,600 mmL1000 mm时,400 mmB≤500 mm,500 mmB≤600 mm,600 mmB≤700 mm;500 mmL≤600 mm时,400 mmB≤500 mm,500 mmB≤600 mm;堆码最优数目为模数分割和组合分割比较的最大值;600 mmL1 000 mm时,以侧放堆码为主,堆码数目较多;500 mmL≤600mm时,以立放堆码为主,堆码数目较多;稳定性以平放为主,立放次之,侧放最后。     

猕猴桃电商包装随机振动响应及果品损伤研究

目的 研究猕猴桃在5种不同电商包装形式内的振动响应和损伤情况,为猕猴桃电商包装提供理论基础和科学指导。方法 以“红阳”猕猴桃为研究对象,对目前市场常见的5种形式的猕猴桃电商包装(EPE衬垫、EPS衬垫、PET带盖托盘、瓦楞隔板和EPE网套)分别进行扫频振动和随机振动试验研究,获得各包装内猕猴桃的共振频率、振动传递率、果品损伤面积、硬度、质量损失率、可溶性固形物含量等参数,分析包装形式对猕猴桃果实振动响应和振后损伤的影响。结果 PET带盖托盘和EPE网套包装下猕猴桃的共振频率较小,在20~30 Hz,处于公路运输振动范围内,易发生共振受损。瓦楞隔板包装的猕猴桃共振频率最大,在50~75 Hz内,受到的振动能量较低。5种包装下猕猴桃的振动传递率从大到小为EPE网套、EPE衬垫、瓦楞隔板、EPS衬垫、PET带盖托盘,PET带盖托盘包装的振动传递率最低,为1.68,隔振效果最好;EPE网套和EPE衬垫包装的振动传递率较高,为3.16~3.72,隔振效果较差。振后24 h果实硬度下降了13.5%~48.7%、软化率提高了9.0%~40.4%、质量损失率提高了6.7%~100.0%、可溶性固形物含量(SCC)提高了3.2%~15.0%、损伤面积为981~6 931 mm²。结论 5种包装中PET带盖托盘包装对果实的保护效果最佳,瓦楞隔板和EPE网套包装的保护效果较差。     

The Statistical Characteristics of Maxima of Contact Force in Stacked Packaging Units under Random Vibration

Stacked packaging units are the major form when transporting packaged products. In these stacked packaging units, the maxima of contact force between boxes are closely related with fatigue, the main failure form of packaged products during transportation, which can be simulated by random vibration. Therefore, this paper proposes a probability density function (PDF) of maxima for stationary Gaussian random signal with non‐zero mean and non‐unit variance to study the statistical characteristics of the maxima of contact force in three‐layer stacked packaging units, which is of vital importance to the fatigue evaluation. The proposed PDF of maxima is controlled by three parameters: spectral width parameter ? , mean value μ_x and variance σ_x . These three parameters are obtained respectively under three different impact factors, namely, constraint, acceleration excitation and location of contact surface. Power spectrum density (PSD) of contact force and PSDs' Q factors are also calculated. Relations and variations of the three parameters of PDF of maxima, PSD and PSD's Q factor under different impact factors are discussed in detail. It is found that the system of the three‐layer stacked units with a wide‐band excitation (? → 1) as input and contact force (?< 1) as output can be regarded as a relatively narrow band system. And the proposed PDF of maxima proves to be an effective method to investigate the statistical characteristics of the maxima of contact force between boxes in the stacked packaging units. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

铁路非高斯随机振动的数字模拟与包装件响应分析

目的研究铁路振动环境的非高斯特性,并分析包装件在非高斯随机振动环境条件下的响应情况。方法结合离散傅里叶变换与EARPG(1)模型,模拟了铁路随机振动信号。根据采集的数据的PSD曲线计算幅值,利用EARPG(1)模型生成了具有尖峰特征的模拟信号,计算了相位并进行了相位整体平移,根据幅值和相位,合成了所需的非高斯随机振动信号。将包装件简化为单自由度系统,分析了包装件在非高斯振动条件下的响应情况。结果铁路随机振动的峭度大于3,偏斜度为0,属于对称超高斯随机振动,提出的模型可准确模拟出铁路振动的非高斯特性,峭度和偏斜度的误差均小于3%,包装系统的固有频率、阻尼比、激励峭度对系统的响应的峭度、均方根均有较大的影响。结论通过合理地选择包装系统的固有频率和阻尼比,可有效减小系统的响应峭度和均方根,提高包装系统的可靠性。     

运输包装系统随机振动频域分析

为了研究包装件在实际流通环境振动特性下的振动规律,以车辆、包装件构成的六自由度运输包装系统为基础,构建了在以白噪声为输入的路面不平激励下的振动模型,建立了路面不平激励的数学模型、运输车辆以及包装件的动力学模型。借助Matlab/Simulink仿真技术,对运输包装系统随机振动进行了频域分析,得到了内装产品及易损零件随机振动加速度响应的幅值频谱和功率谱密度。仿真结果表明了随机振动强弱程度与频率的关系,全面反映了随机振动规律,为缓冲包装设计提供了理论依据。     

包装振动能量采集器非线性拾振结构响应分析

目的以振动能量采集器的拾振结构为研究对象,分析阻尼比、频率、非线性系数、弹性系数和激励振幅对振动响应特性的影响。方法首先对拾振结构建立其物理系统模型,建立模型的动力学方程并进行理论计算。然后,用同伦分析法(HAM)对其响应特性进行计算分析,得到理论计算结果。最后,通过Matlab绘制振动特性基本曲线,得到模拟分析结果。结果非线性系数对振动响应特性的影响较小;减小弹性系数、增加阻尼比、控制系统频率和激励振幅,可以增大响应振幅。结论为振动能量采集器拾振结构的优化设计提供理论依据。     

Dynamic Performance of Stacked Packaging Units

Stacked packaging units is the main form of distribution packaging of products. Its dynamic performance is not fully understood. This paper investigated the influence of the constraint, input vibration, location and contact nonlinearity on the dynamic performance of three layers stacked packaging units. The dynamic contact force between surfaces and acceleration response of products were obtained. In sine sweep vibrations, the constraint to stacked packaging units has an obvious influence on the dynamic characteristics. The acceleration response of product is associated with the vibration mode. The force amplification factor is in general between 1.5 and 2, but it can close to 3 on top layer in the case of no fixed. In random vibrations, non‐Gaussian data of dynamic contact force appear when Gaussian data of input vibration pass through the stacked packaging units, resulting a Weibull distribution of force level‐crossing. The force level‐crossing diagram becomes more abrupt with the decreasing of input vibration level, smoother from the top contact surface to middle and bottom ones, and moves right and becomes smoother with the constraint strengthen. In the case of lower input level, Gaussian distribution of force level‐crossing appears. The force power spectral density (PSD) between bottom box and table is much larger than that between boxes, which is significantly influenced by the first resonance frequency. However, the acceleration PSD of product is significantly influenced by both the first and second resonance frequencies, and controlled by the vibration mode. It depends much on the value of input acceleration PSD around the resonance frequencies.     

包装运输试验中非平稳随机振动表征和模拟方法

目的研究量化表征非平稳随机振动的方法,模拟包装物实际运输振动环境中的非平稳和非高斯特征。方法通过引入“运行测试”非参数统计检验方法,对均方根值时变非平稳过程进行量化表征,利用贝塔分布随机数的幅值调制方法模拟生成非平稳非高斯随机过程。结果通过数值验证贝塔分布方法,能够基于目标峭度和功率谱密度函数等约束条件灵活生成具有不同平稳程度的非平稳非高斯随机过程。结论该方法可以对非平稳特征进行定量表征,并可用于真实模拟包装件的运输振动环境,避免“欠试验”和“过试验”问题的发生。