刚柔耦合包装系统动态特性分析的逆子结构方法

目的以三级刚柔耦合包装系统为研究对象,推导由系统水平传递函数反向预测部件水平传递函数的逆向子结构分析公式。方法结合刚性和柔性系统特点,分别将三级刚柔耦合系统转化为二级刚性和二级柔性结构,经过理论推导得出结果,并用集总参数模型进行验证,对理论公式进行误差分析。结果验证了理论公式的正确性,获得了各测量传函对预测传函的影响规律。结论为刚柔耦合包装系统动态力学分析提供了理论依据。     

多部件耦合包装系统逆子结构分析一般性理论

建立多部件耦合包装系统动力学模型,建立其动力学分析的一般逆子结构方法,得到从系统水平传函反向计算各耦合部件水平传函及部件间耦合动刚度的理论公式,采用集总参数模型数值校验了所建立理论的正确性。研究结论为复杂系统动力学特性分析提供了一种新的技术方法。     

多级刚性包装运输系统间接逆向子结构分析

目的针对各子部件耦合界面之间的系统水平频响函数难以测量,刚性耦合系统逆向子结构分析方法无法顺利应用的情况,提出多级系统间接分析方法。方法基于子结构理论,提出单点耦合和多点耦合系统的多级刚性耦合系统间接逆向子结构分析方法,然后建立相对应的集总参数模型,利用已知参数和公式获得部件频响函数直接计算值和预测值,最后将两者进行对比验证。结果部件频响函数直接计算值与预测值相吻合,验证了方法的准确性。结论提出的方法可为逆子结构理论在解决耦合界面频响函数难测问题时提供新思路,以及为在运输包装领域更广泛的应用提供更多的可能性。     

运输包装车辆装配系统直接与间接逆子结构动态分析方法实验验证

针对"产品-包装-车辆"装配系统中的包装耦合体,基于系统与部件水平的实测频率响应函数(FRF),计算了装配耦合动刚度,包括直接逆子结构法和间接逆子结构法。设计了一套实验模型并测量、计算和分析了其系统装配耦合动刚度,实验验证了这2种方法在实际包装耦合体的设计及其缓冲防震性能分析上应用的有效性。     

多点刚性耦合产品包装运输系统间接逆向子结构分析

在实际测量过程中,产品包装运输系统的耦合界面处通常空间结构复杂,导致该处的频率响应函数难以测得。针对该问题,提出基于多点刚性耦合产品包装运输系统的间接逆子结构方法,该方法无需测得系统耦合界面处的频响函数即可求得未知子系统(产品/关键部件)在耦合点处的频响函数。基于动力学微分方程和线性叠加原理建立系统与子结构的力与位移关系,再通过矩阵变换,分别得到了用于不同刚性耦合包装运输系统的间接逆子结构方法公式。建立集总参数模型,验证该算法的正确性。结果表明该方法在运输包装领域具有优秀的可行性和应用前景。     

多级耦合系统界面动态特性预测的间接逆子结构理论

建立了多级复杂耦合系统动力学模型,基于耦合系统传函特性,建立了子系统耦合界面动态特性在线预测的间接逆子结构方法,结合简单的四级包装系统模型进行了数值仿真和验证。结果表明:所建立方法具有很好的完备性。研究结论为复杂系统动力学特性分析提供了一种新的技术方法。     

产品-包装-运载体系统动态特性研究

为缓冲防震系统的设计与评估提供一种新的结构动态分析方法,将复杂耦合结构系统的动态逆子结构分析方法应用于运输包装工程中.从系统分析的角度建立用于确定"产品-包装-运载体"在系统与部件水平的动态特性的实验技术理论.通过对一个集总参数模型实例在系统水平的传递函数的计算,验证了所建立理论的有效性.     

道路不平顺激励下车辆运输非线性包装系统动力学响应

目的研究运输车辆-非线性包装系统耦合系统在路面脉冲激励下的隔振特性。方法整体考虑路面-运载工具-缓冲包装材料-物品之间耦合的非线性振动传递模型,建立基于二分之一系统的五自由度路面脉冲激励下车辆-非线性包装系统运动分析理论模型,推导得到系统动力学方程并求解。依据结果比较考虑车辆-非线性包装系统耦合及不考虑两者耦合对运输包装件的影响,从而得知考虑车辆-非线性包装件系统耦合系统下包装件最大竖向位移是不考虑两者耦合情况下的1.25倍左右,并分别对隔振材料非线性因素及路面不平顺因素对包装件的影响进行分析。结果在车辆运输过程中,隔振材料的非线性因素及路面不平顺因素对包装件系统的响应会产生一定的影响。结论对于精确进行被动隔振设计和隔振效果评价具有积极意义。     

界面响应不可测的刚性耦合系统逆向子结构分析EI北大核心CSCD

获取产品运输系统的动态响应特性是进行缓冲包装设计的关键,逆子结构理论是一种在线预测部件频率响应函数的方法,大多数机电类产品的物流运输是通过螺栓等方式与货车、轮船等运载体直接刚性连接。由于耦合界面处物理空间的限制或者脆弱部件的干扰,难以在此同时进行激振和拾振,使得测量信息面临不完备的风险,传统的逆子结构理论是基于测量信息完备基础上的。提出利用虚拟质量法来获取耦合界面处难测频响函数的方法,建立基于虚拟质量法的界面响应不可测的刚性耦合逆子结构理论。然后利用集总参数模型对该理论进行了验证,结果显示预测值与计算值完全吻合,最后通过物理模型实验对该理论在实况条件下的有效性进一步验证。该方法为子结构解耦问题中的测量信息不完备问题提供了一种思路。     

界面响应不可测的刚性耦合系统逆向子结构分析

获取产品运输系统的动态响应特性是进行缓冲包装设计的关键,逆子结构理论是一种在线预测部件频率响应函数的方法,大多数机电类产品的物流运输是通过螺栓等方式与货车、轮船等运载体直接刚性连接。由于耦合界面处物理空间的限制或者脆弱部件的干扰,难以在此同时进行激振和拾振,使得测量信息面临不完备的风险,传统的逆子结构理论是基于测量信息完备基础上的。提出利用虚拟质量法来获取耦合界面处难测频响函数的方法,建立基于虚拟质量法的界面响应不可测的刚性耦合逆子结构理论。然后利用集总参数模型对该理论进行了验证,结果显示预测值与计算值完全吻合,最后通过物理模型实验对该理论在实况条件下的有效性进一步验证。该方法为子结构解耦问题中的测量信息不完备问题提供了一种思路。     

Evaluation of product dropping damage based on key component

This paper analyses the packaging system of a product as a two‐degrees‐of‐freedom system, one degree for the key component and the other for the main part of the product. The dropping damage boundary curve was developed based on the key component for linear and non‐linear packaging systems to predict product damage as a result of drop impacts. The dynamic models of two‐degrees‐of‐freedom dropping shock were obtained. For a linear packaging system, the dropping response of the key component was determined by the dimensionless dropping shock velocity, the frequency parameter ratio, the mass ratio and the damping parameters; for a non‐linear system, the system parameter was also used. The frequency parameter ratio of the packaging system and the dimensionless dropping shock velocity were selected as the basic evaluation quantities for the dropping damage of the key component. As an example, the dropping damage boundary curves based on the key component were given for linear and tangent packaging systems. The influence of related parameters such as the mass ratio, the system parameter and the damping parameters on the dropping damage boundary curve was investigated. To verify the theory, experiments were designed and completed. Experiment results for both linear and tangent packaging systems were consistent with the theory suggested in this paper. These results have important value not only for the design of cushioning packaging but also for the improvement of products. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

矩形脉冲激励下斜支承系统易损件的冲击特性研究

以考虑易损件的斜支承包装系统为研究对象,建立了矩形脉冲激励下系统无量纲非线性冲击动力学方程。 利用龙格-库塔数值分析方法求解冲击动力学方程,以易损件加速度响应峰值与脉冲激励幅值之比为易损件的响应指标,脉冲激励时间、系统频率比作为变量,构建了易损件的三维冲击谱。 分析讨论了系统支承角、脉冲激励幅值以及质量比等对冲击响应谱的影响规律。 研究表明:随脉冲激励幅值增加,或随系统支承角减小,易损件加速度响应峰值增加且波动加剧;系统响应对低频率比较为敏感,增加频率比可抑制易损件加速度响应峰值,低频率比时增加质量比可降低易损件加速度响应峰值。 研究结果可为斜支承包装系统的设计提供理论依据。     

包装功能论初析

从学术视角描述了包装功能论的基本思想,阐述了包装功能在包装中的核心地位,根据对包装功能体系的再界定,分析论述了目的功能和技术功能的基本概念和两类体系的划分,提出了包装功能组合的基本思路和设计策略,明确了包装功能理论是包装学中重要的基础理论,旨在为总结和创造包装学科新理论奠定基础.     

离散化包装耦合体动刚度的逆子结构计算方法

提供离散化包装耦合体的动刚度一种间接的逆子结构计算方法,依据矩阵理论建立复杂包装耦合体等效离散化后动态刚度逆子结构分析计算方法及其普适性公式。应用典型运输包装系统的集总参数模型验证公式的完备有效性,并计算源函数（频率响应函数）误差的影响。     

缓冲材料振动传递特性测试系统数据处理

目的 研究缓冲材料振动传递率曲线的实现方法。方法 讨论了时域和频域分析方法的原理、 算法和具体实现过程; 在频域分析过程中, 采用加窗函数减少能量泄漏, 采用韦尔奇方法改进功率谱估计的方差特性; 采用振动台、 振动控制仪、 A/D转换板、 加速度传感器等硬件, 以正弦扫频方式对由质量块和缓冲材料组成的包装系统进行激励, 通过对采集到的激励信号和响应信号的分析处理, 得出缓冲材料时域和频域分析方法的振动传递率。结果 基于数据分析处理和振动传递特性测试实验的原理, 利用软件LabVIEW编制程序, 实现了缓冲材料振动传递特性测试系统的开发和振动传递率曲线的2种绘制方法, 2种方法得到的曲线比较接近。结论 该测试系统操作简单, 人机界面友好, 为缓冲包装材料的优化防振设计提供了强有力的工具。     

后峰锯齿脉冲激励下双曲正切包装系统的非线性动力学特性研究

建立了二自由度的双曲正切包装系统模型,并应用四阶龙格-库塔法对得到的冲击动力学方程进行数值求解,研究了其冲击响应特性。采用后峰锯齿脉冲作为激励,得到了关键部件的三维冲击谱,进一步讨论了频率比、脉冲激励幅值、包装材料阻尼和脉冲周期对关键部件冲击谱的影响规律。结果表明,频率比、脉冲激励幅值、包装材料阻尼和脉冲周期均对关键部件冲击响应峰值有显著影响。     

旋翼式空投系统及包装设计

目的介绍一种新概念空投方式,即旋翼式空投系统及包装设计。方法结合自旋转翼气动力学分析旋翼空投系统工作原理,并根据相关设计准则开展旋翼式空投系统关键件的包装设计研究。结果自旋转翼气动升力是减缓空投物资下降速度的主要因素,而合成气流的攻角在内侧大而在外侧小,造成旋翼在整个翼面具有不同的功能分区。实验结果证明了旋翼空投系统减速原理的可行性。结论旋翼空投系统具有成本低、包装快等优势,是一种值得推广的新型空投装备,同时应注重空投系统的包装设计。     

一类非线性二自由度弹簧振子的动力学仿真研究

目的研究二自由度正切型系统的动态特性,为缓冲包装设计提供理论依据。方法建立一类正切非线性缓冲系统二自由度振子模型,采用数值仿真手段讨论质量比、频率比、易损件阻尼、缓冲材料阻尼等对振子变形响应的影响规律。结果质量比和频率比对最大变形影响非常小,缓冲材料阻尼对最大变形的影响最显著,是控制材料变形的主要因素。结论通过改变缓冲材料的阻尼来控制缓冲垫的变形,完成相应的缓冲包装设计。     

基础位移激励下包装系统的非线性振动分析

包装系统的振动特性是研究其共振频率和振动过程中所受动态载荷的基础.用三次多项式函数表征包装系统非线性弹性力,建立了基础位移激励下包装系统的非线性动力学方程,分别用谐波平衡法和直接数值积分法研究了其非线性动力响应特征,得出了频响函数和幅频曲线,并揭示了忽略包装系统弹性力的非线性会导致振动分析的显著误差.分析理论和方法为预测包装系统共振频率以及振动过程中受到的动态载荷提供技术基础.     

缓冲衬垫CAD软件探析

介绍基于缓冲衬垫的设计理论所开发的缓冲衬垫CAD软件.并分析该软件的设计结构,详细的阐述了软件所涉及的核心模块及关键技术.