名词解释

又称“允许加速度”,“易损度”。物品能承受的最大冲击加速度极限,以重力加速度为单位,通常用G表示。它是缓冲包装设计和缓冲材料选择中必须考虑的重要参数。在流通过程中产生的加速度,超过允许加速度值时,就会造成包装产品的破损。     

缓冲包装设计中构建破损边界曲线的新途径

多年的运输包装实践说明,根据传统破损边界曲线(DBC)得到的产品脆值应用到缓冲包装设计时,常会产生保守性,导致过度包装及包装材料的浪费等。根据瞬态振动理论中冲击响应谱(SRS)的基本特性,采用Biot模型代表一个产品的结构系统模型,则该结构系统是由一系列单自由度(SDOF)质量-弹簧振子所组成,再获得其SRS。通过现代的实验装置及先进测头可以获得结构系统中易损元件的SRS。然后根据工程力学中动荷系数的概念,在上述易损元件SRS基础上,设定易损元件危险点处最大应力达到弹性极限时,SRS表示的最大响应加速度值即达到了临界值,在此基础上绘制新的DBC,据此可求得基于响应加速度的新脆值。此新脆值使用在缓冲包装设计时,将会避免上述传统脆值可能带来的保守性。     

基于ANSYS的产品脆值的仿真研究

提出使用仿真的方式分析产品脆值,阐述了使用ANSYS进行脆值研究的过程,以某型玻璃瓶为实例,详细描述了运用ANSYS进行瞬态分析的前处理,求解及后处理过程,分别求出玻璃瓶竖直和水平放置2种状态下,当达到玻璃瓶应力上下极限值时,产品所能承受的最大加速度,继而求得产品的脆值范围。研究表明:玻璃瓶垂直跌落时的脆值远大于水平跌落时的脆值,同时约束方式及脉冲时间对产品脆值也产生一定的影响。     

产品脆值测量

一、脆值的概念脆值俗称产品强度,又称产品的允许加速度,它标志产品对外力的承受能力,一般用重力加速度(g=980厘米/秒~2)的倍数G表示。脆值是缓冲包装设计的重要依据,也是制订产品标准和用户使用的重要参量。可用计算的方法获得,而主要是用试验的方法确定,也可凭经验估计。工业发达的国家已列出表格,供借鉴。我国此项工作刚开始,曾对以下产品进行过测试,结果是: 序产品名称脆值(G) 1 电子管KF—115 140 2 电子管TM—87 50 3 电子管TM—90 60 4 12吋熊猫黑白电视机 95 5 12吋凯歌黑白电视机 95 6 19吋飞跃黑白电视机 72     

缓冲包装材料的力学理论和测试方法研究

缓冲包装技术是研究在物流中将包装产品破损减少到最低程度所需采用的防护包装理论与方法,其目的在于保护好产品,使其在流通过程中不致于遭受外力的作用而损坏,使作用在产品上的外力在产品所能承受的范围内。本文结合缓冲包装理论、产品脆值和破损边界理论,了解包装用缓冲材料性能分析及当前测量缓冲包装材料力学性能的方法。     

关于振动脆值定义及应用的探讨

振动脆值应与冲击脆值一样，有一个较明确的概念和定义。着重对缓冲包装和减振包装两种形式作较详细的分析，从运输环境条件的评估，脆值参数的表示，冲击脆值和振动脆值在包装结构设计中应用等方面作出相应的研究比较。同时指这两种脆值定义的异同点，并说明振动脆值的研究工作，无论从理论分析上还是在实验测试上都要更复杂更困难。     

鸡蛋缓冲包装设计及力学性能分析

目的研究鸡蛋缓冲包装的结构及缓冲效果。方法利用Ansys/LS-DYNA有限元分析软件,对所设计的缓冲包装结构在0.6 m的跌落高度进行角跌落仿真,得到鸡蛋和包装件在与地面接触瞬间、回弹瞬间及跌落结束瞬间的等效应力云图及危险点的加速度曲线,模拟鸡蛋在流通过程中包装件受到冲击和振动时鸡蛋的应力变化,以检验缓冲包装的缓冲效果。结果在跌落过程中,包装件与地面接触瞬间的等效应力最大,为0.784 MPa,小于瓦楞纸板的极限应力;危险点的最大加速度为59g,小于鸡蛋的脆值60g。结论设计的缓冲包装能够起到很好的缓冲效果,可有效提高鸡蛋运输过程中的安全性。     

半正弦激励下烤箱脆值及破损边界曲线试验分析

目的为了获取烤箱产品在半正弦激励下的破损边界曲线和机械冲击脆值,解决因脆值选取不合理而造成的过包装问题。方法参考ASTM D 3332及相关理论,并通过预试验确定试验的相关参数,根据预试验参数,分别进行产品临界速度变化量测定试验,以及临界加速度测定试验,从而确定产品的破损边界曲线和脆值。结果该产品的临界速度变化值Δvc=2.27 m/s,第1次和第2次临界加速度测量值分别为Gm1=72.93g,Gm2=65.06g,脆值G=52g,并得到了破损边界曲线。结论试验结果为缓冲包装设计提供了可靠的脆值数据,为包装结构设计的合理性提供依据;试验中运用的产品破损边界曲线及产品本身的机械冲击脆值的测定方法对同类试验具有一定参考意义。     

缓冲包装设计引起的易损件移动现象的力学原理

目的研究产品在物流运输搬运过程中易损件会发生转移的行为。方法提出轻型小机电产品包装冲击动力学模型,建立基于2个易损件的产品冲击动力学方程,得到易损件的峰值加速度与刚度比的关系图,并且采用Runge-Kutta法进行数值求解,获取2个易损件在半正弦激励脉冲激励下的冲击时域响应、冲击谱和破损边界曲线。结果产品在不同的刚度比下,各个部件出现损坏的先后顺序不同,谁先坏本质上取决于哪个部件的峰值加速度响应首先达到其脆值。结论研究揭示了易损件随着冲击激励和包装材料特性发生移动的现象和本质原因。     

箱装电子仪器安全跌落冲击数值模拟方法研究

为正确评估跌落冲击对箱装电子仪器可靠性的影响,确定了合理的包装参数和设计流程,科学指导运输与试验,分别采用理论分析和有限元计算方法对箱装电子仪器垂直跌落的情况进行了仿真,得到了垂直跌落条件下电子仪器最大加速度和最大位移随跌落高度与缓冲垫弹性模量变化的规律。结合产品脆值,确定了产品储运过程中的最大堆垛高度,并得到了合理的包装设计流程,从而为有效指导产品包装设计、实体试验和储运安全提供了理论依据。     

新型悬挂式缓冲包装结构设计

在未来高技术条件下局部战争中,军品包装必须满足恶劣环境条件下不同的储存方式和运输工具储运.运输战备药材中的呼吸机、心电图机、B超机等精密仪器时,突然发生的冲击将会产生粉碎性的G值.因此,有必要设计一种性能优于普通缓冲包装的方法缓冲结构设计,来对运输的物品提供不同条件下的最大防护能力,使冲击力降低到最小,使震动迅速衰减,从而减少脆值较小装备在储运过程由于包装防护差而造成的损失.     

疲劳对破损边界的影响

破损边界曲线的概念是由R．E．牛顿在1968年首先提出的。几年后被美国试验和材料协会采纳并编入D3332文献之中,成为评价产品脆值的经典文献。牛顿的边界条件理论指出包装件的破损除受极限加速度制约以外,还受速度变化量的影响。同时指出冲击波形影响边界条件曲线形状,奠定了现代缓冲包装设计的基础。与此同时,美国拉斯蒙特公司开发出了与破损边界理论相适应的冲击试验机,可用来测量产品脆值,但在有关脆值测试中有一个问题却被忽略了,那就是疲劳。许多材料的玻璃都是脆性的,当它载到一定应力水平即迅速断裂,事先没有丝毫变形。而…     

C楞瓦楞纸板跌落缓冲包装优化设计

目的研究C楞瓦楞纸板的非线性包装系统在运输过程中的跌落特性,建立非线性包装产品系统模型,并得到系统动力学方程。方法依据物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化等2个原则,进行缓冲包装优化设计并获得最优解。结果所建立的缓冲模型,可以直接用于缓冲包装设计。结论克服了用最大加速度-静应力曲线来设计缓冲包装需要大量实验和较多数据的弊端,为其他缓冲材料在缓冲包装设计中提供一般方法。     

EPS缓冲包装的设计数据

每种商品有一定的脆性,在受到力的作用(比如震动力)时,商品会被损坏。根据物理学公式:F=m·a,在商品质量m不变,商品受力损坏时,力的大小由加速度a决定。我们把某种商品被损坏时a值的大小称为该商品的脆值,脆值以“G”表示,1G等于1     

路面脉冲激励下汽车运输包装产品响应的数值仿真

首先建立了脉冲激励下车辆-包装物的动力学方程,然后运用Newmark和Rungekutta数值积分法获得该动力学方程的数值解,最后讨论了冲击脉冲大小对运输包装产品加速度幅值的影响.     

运输包装理论与技术发展动态

概述了近年来运输包装理论与技术最新发展动态,涉及产品脆值合理化、运输包装可靠性、运输包装CAD、CAE、CAT五方面内容,均具有深远的研究意义.     

冲击响应谱的应用方法研究

现在设计产品的运输包装广泛采用五步法或六步法,这其中都要确定产品的脆值,都要用到破损边界理论.但实际上人们已经认识到破损边界理论并不能准确地描述产品的特性,利用它设计的缓冲包装也存在严重的保守问题.在此将讨论如何将冲击响应谱应用于缓冲包装设计,以使缓冲包装的设计最优化.     

分析天平包装件随机振动仿真分析及优化设计

将有限元分析方法应用于分析天平包装件的模态分析和随机振动的加速度PSD分析,以获得应力分布云图和加速度功率谱密度响应曲线;对缓冲衬垫进行多目标优化设计以获得低成本高性能的缓冲结构。在Solidworks中建立有限元模型,用Ansys Workbench进行动力学仿真,分析包装件运输过程中的变形和振动情况,找出缓冲衬垫的薄弱点,以响应加速度、最大变形量和包装件质量为目标函数对分析天平缓冲衬垫进行响应曲面优化设计。经过响应曲面优化分析,优化值与初始值相比,包装件各项性能得到了提升。通过对分析天平包装件的仿真分析和优化设计,可以对缓冲衬垫结构尺寸进行改进,降低产品运输途中的破损率,并实现缓冲结构轻量化。     

过阻尼对缓冲包装设计的影响

根据单自由度、过阻尼的包装件动力学模型，导出包装件受冲击作用时产品的最大冲击加速度和缓冲材料的最大形变的公式。并与无阻尼系统进行了比较。     

高脚杯缓冲包装力学性能有限元分析

目的研究设计的包装结构对高脚杯的缓冲效果。方法建立高脚杯缓冲包装件实体模型,导入Ansys/LS-DYNA中,确定材料的性能参数及边界条件,进行跌落仿真,分析仿真结果。结果根据跌落仿真得到的应力云图,分析在跌落和回弹过程中包装件及内装物的应力变化,通过对最大加速度进行分析表明,设计的缓冲包装结构能够使高脚杯的最大加速度在80g以下。结论设计的缓冲包装满足产品脆值要求,达到了缓冲包装的效果。