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.     

充气缓冲衬垫的性能及应用研究进展

目的 从材料、充气压力、结构、实际应用等方面论述充气缓冲衬垫在运输包装应用中的研究进展,总结各项因素对充气缓冲衬垫性能的影响及未来研究方向。方法 通过查阅国内外学者近年来对充气缓冲衬垫的各项研究报告,对影响充气缓冲衬垫承载与缓冲性能的各项因素,以及实际应用效果的研究结论进行整理总结。结果 验证了各项因素对充气缓冲衬垫承载和缓冲性能的影响,其中充气压力的变化对充气缓冲衬垫性能的影响尤为突出,在一定范围内缓冲性能随充气压力的增大而增大;在结构尺寸方面,随气室尺寸增大而增大,同时衬垫性能也受材料不同的影响。结论 通过国内外研究现状和进展可知,充气缓冲衬垫的性能随材料、充气压力以及结构尺寸等因素的变化而变化;其综合缓冲性能优于传统缓冲材料,且符合环保理念,有很大的发展与研究前景。     

充气薄膜管气-膜耦合作用的有限元分析

充气薄膜管通过内充气压获得刚度和承载力。荷载作用下的变形会导致内充气压改变,进而引起结构刚度的变化,体现为内充气体与外围薄膜耦合作用。该文采用有限元方法对充气薄膜管的气-膜耦合作用及其随影响因素的变化规律进行数值分析。通过将内充气体等效为小扰动线性有势流体以考虑内充气体与外围薄膜的耦合作用;通过将有限元分析结果与相应的试验结果进行对比,验证考虑气-膜耦合作用有限元模型的正确性和精确性;通过将分析结果与内充气体被等效为外围薄膜静力边界条件情况下的计算结果进行对比,研究气-膜耦合作用对充气薄膜管褶皱临界荷载和极限承载力的影响及其随初始内压、长细比、端部约束类型以及轴向荷载的变化情况。研究结果表明,气-膜耦合作用对褶皱临界荷载和极限承载力具有重要影响,且呈现非单调变化的特点,在影响因素的变化范围内,出现极大值或(和)极小值。该文的研究成果揭示了充气薄膜管的气-膜耦合作用规律,有助于深入认识充气薄膜管的力学行为,确保空间充气薄膜结构设计计算的可靠性。     

空气垫缓冲包装承载性验证及影响分析

空气垫是一种应用广泛的缓冲包装材料,集经济环保效益于一体。承载性,是其缓冲效果重要决定因素,通过静态压缩试验和动态压缩试验能实现该性能的数据化表征。通过分析发现,空气垫缓冲包装的诸多工艺参数和流通环境,如薄膜材料的拉伸性、包装整体的密封质量、充气压力等,都会在一定程度上影响其承载性和缓冲效果,建议相关企业加强对上述因素的试验监测和研究。     

空气垫缓冲包装承载性验证及影响分析

正空气垫是一种应用广泛的缓冲包装材料,集经济环保效益于一体。承载性,是其缓冲效果重要决定因素,通过静态压缩试验和动态压缩试验能实现该性能的数据化表征。通过分析发现,空气垫缓冲包装的诸多工艺参数和流通环境,如薄膜材料的拉伸性、包装整体的密封质量、充气压力等,都会在一定程度上影响其承载性     

钢-木组合柱轴心受压性能试验研究

提出了一种钢木组合柱形式,该组合柱是将木方外包在十字钢骨周围,钢、木之间通过螺栓连接或焊接翼缘结合;进行了12个组合柱轴心受压试验,研究了钢木组合柱的工作机理与破坏模式,讨论了钢材厚度、长细比、螺栓间距等对轴压承载力的影响。试验结果表明:组合柱中钢骨为主要承受轴向压力,外围木方能够对钢材提供一定的屈曲约束;钢材厚度影响承载力主要因素;构件长细比大于5.5,外围木约束效果明显;螺栓间距对承载力的影响较小。通过有限元模拟与试验数据对比分析,吻合良好,该研究可为后续钢木组合结构研究提供参考。     

充气压力对空气衬垫缓冲防护性能的影响研究

为分析充气压力对空气衬垫缓冲防护性能的影响,综合空气垫薄膜材料的拉伸变形和气室的压缩变形,建立了空气垫的冲击压缩力学模型。分析表明增大充气压力的总体效果是将使气垫的动刚度、承受的冲击载荷下降。原因是增大充气压力将使气垫薄膜在冲击过程的拉伸变形增大,气垫的体积比V0/Vt减小,而体积比在动刚度模型中是比充气压力更高阶的项。结合空气垫的弹性变形吸能机理分析,表明气垫薄膜的弹性变形可延长冲击载荷作用时间和吸能时间,从而提高空气垫的缓冲防护性能。对不同充气压力和气室宽度的空气垫,用7.5 kg的重锤进行冲击试验,结果表明:在不超过薄膜弹性限值的前提下,增大气垫的充气压力可降低气垫承受的冲击载荷峰值,提高气垫的缓冲防护性能,充气压力每增加20 k Pa,冲击载荷峰值降低10%以上。     

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。     

预压缩气垫包装系统静力及动力学特性研究

目的 以柱形气垫包装系统为研究对象,建立静力及动力学模型,对静态压缩、自由振动和基础激励受迫振动特性进行研究。方法 建立气柱压缩力数学模型,并通过试验、仿真验证模型,通过建立预压缩柱形气垫包装系统力学模型,研究静力及动力学特性。结果 预压缩量和充气压力越大,包装系统固有频率越高。在包装对象宽度定值约束下,选取多个小直径气柱,固有频率更高,且薄膜应力更小。在基础激励下,包装系统固有频率处存在共振峰值,对高频域气垫表现出了较好的减振特性。结论 所建立的静力压缩模型与试验、仿真结果较吻合,所建立的动力学模型合理,结果准确。     

受弯充气锥台的褶皱特性分析

充气锥台是空间充气膜结构的主要承载力构件单元之一,膜面褶皱是导致其承载力降低的关键因素。该文基于薄膜理论分析了受弯充气锥台的褶皱特性。借助褶皱的应力判定准则对褶皱特征参数进行了预报,得到了初始起皱位置和起皱力随充气锥台两端半径比的变化规律,并得到了数值分析结果的验证。该文的结果为空间充气薄膜结构的承载能力预报提供重要依...     

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-瓦楞复合纸板的面外承载及静态缓冲性能研究

通过静态压缩试验,测定了蜂窝纸板、蜂窝-瓦楞复合纸板的静态缓冲特性曲线,讨论了蜂窝-瓦楞双面复合纸板的静态压缩变形过程,并分析了复合层数和瓦楞楞型对蜂窝-瓦楞复合纸板的面外承载性能和静态缓冲性能的影响。结果表明,蜂窝-瓦楞复合纸板的面外承载能力明显低于未经复合的蜂窝纸板;蜂窝-瓦楞复合纸板在低应力阶段的缓冲性能明显优于蜂窝纸板,但在高应力阶段与蜂窝纸板的缓冲性能基本一致。     

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。     

粗糙度模式对硬盘气膜承载特性的影响

当前硬盘中磁头磁盘之间气膜的厚度已经接近或低于分子平均自由程,在这种情况下表面粗糙度及气体稀薄效应的影响不容忽视.应用最小二乘有限差分法,求解考虑气体稀薄效应并引入压力流因子和剪切流因子的量纲一雷诺方程,研究了不同粗糙度模式下硬盘超低飞高(1nm~2nm)气膜的承载特性.数值结果表明:粗糙度模式对超低飞高气膜压力分布及承载力的影响较大,而对压力中心的影响较小;在各种粗糙度模式情形下,磁头取横向粗糙度模式时,可使气膜压力分布升高,并提高气膜的承载力.     

Development of an air cushioning material based on a novel idea

The air cushioning material introduced in this paper as a new packaging material represents a new steadying and cushioning system using air pressures. The material is a two‐layer structure consisting of an airtight chamber (air chamber) filled with air and a urethane chamber holding flexible and resilient urethane that permits free air passage. Ordinary air cushioning materials have drawbacks in that they repeat expansion and contraction according to changes in atmospheric pressure and temperature during long storage or transportation to remote destinations. While their expansion may damage the case or the packaged object, their contraction may cause a drop in steadying pressures, so that the contents may move about inside and eventually sustain damage. The two‐layer structure of the new material rectifies the shortcoming of ordinary air cushioning materials that they may be affected greatly by temperature changes. Also, the greatly improved flexibility of the packaging material opens up possibilities for far wider applications in packaging precision devices and machinery. The airtight chamber to be filled with air is provided with an air charge port and an air discharge port, which may be used to control the charged air pressure. The desirable air pressure is such that the urethane in the urethane chamber is compressed to about half the ordinary size. Since it can be checked visually or tactually, the charging of air, which used to be a delicate and rather difficult operation, is easy. Conventionally, most of the packaging materials were of throw‐away type and thus handled as waste materials. The new air cushioning material, which is surfaced with a strong wear‐resistant cloth, is designed for repetitive use, so that it will contribute greatly to the reduction of wastes if systematic recovery is carried out. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

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。     

重装回收系统双气室气囊缓冲特性分析

为了得到气囊主要参数对缓冲特性的影响规律,利用重装的动力学方程、气体热力学基本方程和排气口流量方程建立了双气室气囊的解析模型,并采用Hyperworks对其有效性进行了验证。利用该模型对双气室气囊缓冲特性进行了研究,结果表明,初始压强、主辅气囊排气口面积以及气囊体积比对气囊缓冲特性有显著的影响。增加主气囊初始压力和气囊的体积比可以降低气囊缓冲过程中的最大冲击过载,重装触地速度有所提高;主辅气囊排气口面积过小,释能不充分,气囊将发生反弹,排气口面积过大,能量转化不够,重装触地速度较高。     

逐层交错对瓦楞纸板静态缓冲性能的影响

目的 研究在逐层交错的方式下,交错角度对瓦楞纸板静态缓冲性能的影响。方法 将单瓦楞纸板以逐层交错的方式粘合,制得0°,30°,45°,60°,90°等5种角度的试样,通过平压试验和侧压试验,研究交错角度对瓦楞纸板承载性能和吸能性能的影响。结果 交错角度对试样的密实化应变影响较小;在侧压试验中,交错角度在0°~45°之间时,试样的侧压强度和比吸能随着角度的增大而减小;交错角度在45°~90°之间时,随着角度的增大,试样的侧压强度和比吸能先增大后减小;在平压试验中,交错角度对试样的平均抗压强度和比吸能影响较小。结论 交错角度对瓦楞纸板侧压缓冲性能影响较大,对平压缓冲性能影响较小。