EPO材料缓冲性能的探究

目的通过试验对比EPE,EPS,EPO等3种材料缓冲性能的优劣。方法对一定规格的3种材料试样进行静态压缩试验、动态压缩试验,并结合Ansys有限元仿真技术,进行数据处理分析。结果在静态缓冲特性试验中,当材料所受应力大于3.5 kPa且小于180 kPa时,EPO与EPE及EPS的静态缓冲性能系数大小关系为EPEEPOEPS;当应力小于3.5 kPa或者大于180 kPa时,EPO的静态缓冲系数最小,即此时EPO的静态缓冲性能优于EPE和EPS。从动态缓冲特性试验中可知,静应力小于10 kPa时,3种材料的缓冲性能大小为EPSEPOEPE;当静应力大于14kPa时,缓冲性能大小排序为EPSEPOEPE;静应力大小介于10 kPa和14 kPa之间时,3种材料具有相似的缓冲效果。EPO材料动态缓冲特性处于EPE以及EPS之间,当静应力较大时,EPO呈现出与EPE更相近的性能,缓冲性能较EPS有所提升。结论经测试比较,EPO材料具有较好的缓冲性能,某些环境下可以作为新缓冲包装材料使用,未来有较好的发展前景。     

充气垫对玻璃杯缓冲保护的实验与仿真分析

目的 针对市面上不同薄膜厚度的充气垫进行跌落试验和仿真分析,得出薄膜厚度对充气垫的缓冲性能影响规律,为充气垫缓冲材料的选择与使用提供理论依据.方法 应用柱状充气垫做玻璃保温杯的缓冲包装,测试跌落试验过程加速度变化情况,并将跌落测试结果与仿真分析结果做对比分析.结果 当跌落高度为40 cm时,采用薄膜厚度分别为55,60,65μm的充气垫,玻璃杯最大响应加速度依次为246,283,322 m/s2;当跌落高度为60 cm时,玻璃杯最大响应加速度依次为357,419,452 m/s2;当跌落高度为80 cm时,玻璃杯最大响应加速度依次为569,693,751 m/s2.以薄膜厚度为55μm的充气垫为例,模拟跌落高度为40,60,80 cm时,玻璃杯最大响应加速度依次为268,399,631 m/s2.结论 薄膜厚度在一定程度上影响着充气垫的缓冲性能,在一定范围内,充气垫的薄膜厚度越小缓冲性能越佳.同时仿真试验所得结论符合误差要求,可为充气垫缓冲材料的进一步研究提供理论支撑.     

聚乙烯发泡塑料冲击能量的吸收及振动传递率的分析

研究了聚乙烯(EPE)发泡塑料冲击能量的吸收及振动传递率,结果表明:密度为0.025g/cm3的发泡聚乙烯在100cm跌落高度下.其动态冲击曲线随厚度的增加而下移,不同厚度试样所适合的产品的脆值及静应力也不相同;在2.21kPa静应力下,激振频率为18Hz左右时,采用发泡聚乙烯包装的包装系统会产生共振现象.     

充气垫缓冲材料动态冲击性能评价

目的研究了2种不同宽度规格的充气垫缓冲材料在不同跌落高度下的缓冲性能。方法对每种规格气垫在不同跌落高度下分别使用5个不同质量块进行了动态冲击试验,绘制了最大加速度-静应力曲线,研究了跌落高度对充气垫动态特性的影响,并比较了不同宽度规格充气垫动态缓冲应用特性。结果同一规格的充气垫随着跌落高度的增加,最大冲击加速度逐渐增大;在同一跌落高度下,较宽规格的充气垫的最大冲击加速度较小。结论在1~2 kPa载荷范围内,充气垫冲击加速度在80~170 g的范围内变化,跌落高度变化及气柱宽度规格变化的缓冲性能测试评价了充气垫缓冲材料的缓冲包装应用范围。     

玉米秸秆缓冲包装材料动态缓冲性能的研究

研究了以玉米秸秆和淀粉为主要成分的新型缓冲包装材料的动态缓冲性能,利用动态跌落测试采集和数据处理程序对试验数据进行处理,得到了材料的加速度时间曲线、最大加速度与厚度和跌落高度的响应面立体分析图、最大静应力与厚度和跌落高度的响应面立体分析图、缓冲系数与厚度和跌落高度的响应面立体分析图.     

一种马铃薯临界损伤跌落高度的测定方法

针对马铃薯这类不易观察跌落损伤的果蔬产品,提出了一种测定其临界损伤跌落高度的方法。首先对马铃薯进行准静态压缩,得到其产生损伤时的压缩变形量。同时,通过测量马铃薯在不同跌落高度下的跌落信号,分析得到反映不同跌落高度与跌落变形量之间关系的数学模型。对应压缩变形量在此数学模型中的值,即可得到马铃薯的临界损伤跌落高度,为38cm。     

蜂窝纸板动态缓冲性能分析研究

目的研究蜂窝纸板动态缓冲系数与最大静应力之间的关系。方法通过动态跌落冲击实验,研究厚度为10,20,30,40和50 mm的蜂窝纸板的动态缓冲性能。结果得到了动态跌落冲击实验的动态缓冲系数-最大静应力曲线。结论蜂窝纸板厚度越大其能够承受的冲击越大,在每个跌落高度都能找到曲线的最低点,且每种规格的蜂窝纸板都有一定的使用范围,为缓冲设计的最优化提供一定的数据参考。     

折叠型双瓦楞纸板衬垫动态缓冲特性的试验研究

试验研究了3种折叠型双瓦楞纸板衬垫结构在跌落高度分别为30cm、60cm、90cm 3种条件下的动态缓冲特性,采用3次多项式曲线拟合法获得了峰值加速度-静应力曲线的经验公式和特征系数.这些研究工作对折叠型双瓦楞纸板衬垫在运输包装中的应用具有良好的参考价值.     

单自由度模型苹果脆值的预测

目的 以苹果为研究对象,建立一种易操作的脆值测定方案对苹果进行缓冲包装设计和分析。 方法 通过静态压缩试验测得苹果的线刚度,通过跌落试验测出破损临界跌落高度,进而基于单自由度理论模型计算出苹果脆值。根据苹果的脆值和缓冲材料的静态缓冲系数设计出最优包装方案。最后,模拟公路随机振动和跌落试验评价上述缓冲方案的可行性。结果 无泡沫网苹果的破损临界跌落高度为 5 cm,线刚度为106.59 kN/m,固有频率为109.79 Hz;带泡沫网苹果破损临界跌落高度为10 cm,线刚度为104.48 kN/m,固有频率为106.58 Hz,临界脆值Gc约为96.28。据此,按照80 cm的搬运跌落高度设计时,缓冲材料EPE厚度需要达到1.98 cm。结论 建立的脆值测定方案具有精准度高,且较传统脆值测定方法对仪器依赖度低,具有操作简便易行、普适性强等优点,易于推广到其他类型包装件脆值的测定。     

双瓦楞纸板衬垫结构的动态缓冲特性分析

对比分析了0966型、0940型、0941型、0946型4种双瓦楞纸板衬垫结构在跌落高度为30、60和90cm 3种条件下动态缓冲特性曲线,以及衬垫类型、跌落高度对动态缓冲特性的影响,总结了双瓦楞纸板衬垫结构的动态缓冲特性.     

弹力型双瓦楞纸板衬垫动态缓冲性能的试验研究

试验研究弹力型双瓦楞纸板衬垫的动态缓冲性能,得到弹力型双瓦楞纸板衬垫在跌落高度分别为30、60、90cm 3种条件下的最大加速度-静应力曲线,并采用最小二乘法和多项式曲线拟合,获得曲线的经验公式.这些结果为弹力型双瓦楞纸板衬垫在缓冲包装中的应用提供了基本数据和重要公式.     

膜片式光纤动态压力传感器的研制

为了更好地满足动态压力的测量需求,研究了一种基于法布里-珀罗（Fabry-Perot,F-P）干涉原理的膜片式光纤动态压力传感器。从理论上分析了多个反射面对F-P腔光谱的影响,提出了得到单一F-P腔的方法。进而采用机械研磨的方式对传感器膜片外表面进行粗化加工,有效解决了由多个反射面带来的光谱复杂问题。对传感器进行静态压力和动态压力标定试验,结果表明：传感器性能良好,在0~200 kPa（表压）范围内的静态压力测量误差小于等于0.5 %FS;在20~2500 Hz范围内,传感器的幅值灵敏度相对误差优于±10%。     

Graphite/epoxy honeycomb core sandwich permeability under mechanical loads

The air permeability of two honeycomb core sandwich materials as a function of applied shear stress was characterized. The honeycomb core sandwich specimens were provided to Analytical Services and Materials, Inc. by The Boeing Company for evaluation. The core material for the test specimens was either Hexcel HRP-3/16-8.0 or DuPont Korex-1/8-4.5 and was nominally 1.27 cm (0.5 in.) thick. The facesheets where made of Hercules' AS4/8552 graphite/epoxy (Gr/Ep) composites and were nominally 0.15 cm (0.059 in.) thick. The permeability of the sandwich specimens during both static (tension) and dynamic (reversed and non-reversed) shear loads were measured. The permeability was measured as the rate of air flow through the core from a 2.54-diameter circular area of the core exposed to an air pressure of 68.9 kPa (10.0 psig). In both the static and dynamic testing, the Korex core experienced sudden increases in core permeability corresponding to a core catastrophic failure, while the HRP core generally experienced a gradual increase in the permeability prior to a bond line failure. The Korex core specimens failed at lower loads than the HRP core specimens both in the transverse and ribbon directions.     

单向连续竹青纤维填充量对不饱和聚酯树脂力学性能及微观形貌的影响

以单向连续竹青纤维（OBF）和不饱和聚酯树脂（UP）制备了单向OBF/UP复合材料,研究了OBF含量对OBF/UP复合材料纵向静态力学性能及动态力学性能的影响,并采用SEM观察了复合材料拉伸断面处界面结合情况。结果表明:随着OBF含量的增加,OBF/UP复合材料静态力学性能呈先增加后减小趋势,当OBF含量为50wt%时,复合材料拉伸、弯曲性能最优,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量分别达到285.52 MPa、16.06 GPa、359.80 MPa、27.32 GPa;OBF/UP复合材料存储模量随OBF含量增加呈先增加后减小趋势,当OBF含量为50wt%时,OBF/UP复合材料存储模量最大,且随着OBF含量的增加,OBF/UP复合材料玻璃化转变温度向低温方向移动,损耗峰变宽;断面处微观形貌表明,OBF含量为50wt%时,复合材料界面结合强度较好。制备的OBF/UP复合材料力学性能优良,有潜力取代玻璃纤维增强树脂复合材料在风电叶片材料、公路防护栏材料、船舶材料等领域的应用。      

Effects of pre-pressurization on blast response of clamped aluminum plates

The effects of static pre-pressurization on the blast response of square aluminum plates were studied both experimentally and numerically. Static pre-pressurization values in the range of 0–62.1 kPa (0–9.0 psi) were chosen to represent in-flight loads experienced by the outer skin of a commercial aircraft fuselage due to cabin pressurization. Experimentally, a vacuum vessel system was used to apply a static pressure differential to the test plate. Bare spherical explosive charges were then detonated at a fixed distance from the plate. For load levels that induced only elastic plate deflections, dynamic strains were measured with strain gages located at the center of the test plate. Strain data were recorded for eighteen explosive tests that considered two unique charge sizes. In addition to the experimental work, numerical predictions of the dynamic plate response were determined using finite element analysis. A comparison of the dynamic (elastic) plate strains determined experimentally with those predicted with the finite element method shows good correlation. Only a slight increase (less than 10%) in peak strains was observed as static pre-pressurization increased from 0.0 to 62.1 kPa. For blast load levels that induced plastic deformation in the plates, permanent plate deflections were measured for twenty-four explosive tests at four different blast intensities. A comparison of (plastic) plate deformations determined experimentally with those predicted with the finite element method shows good correlation. For the four explosive load cases studied, no significant change in permanent plate deformations was observed as static pre-pressurization increased from 0.0 to 62.1 kPa.     

一维动静组合加载下深部石英片岩破坏研究

为研究锡铁山铅锌矿深部石英片岩的力学特性,利用分离式霍普金森杆(SHPB)对埋深863¹ 264m的试样进行25、30、35MPa轴压下的一维动静加载实验,和采用LS-DYNA软件模拟了25、30、35、40、45、50 MPa轴压情况下的冲击实验。研究结果表明:在冲击作用下,试样的一维动态抗压强度和破坏所需的入射能随着埋深的增加而增加,并呈现出常见的压剪破坏模式;当轴压40MPa左右,埋深1 428m的岩石动态抗压值达到最大;当轴压低于40 MPa时,轴压的增大能加强试样的抗压能力;当轴压大于40MPa时,轴压的增加反而减弱了试样的抗压能力。     

缓冲包装用明胶-淀粉泡沫的性能研究

目的以明胶和预胶化淀粉为原料制备具有缓冲效果的生物质可降解泡沫材料,为缓冲包装用生物质泡沫提供一种新的选择。方法通过对不同明胶-淀粉质量比、固含量、十二烷基硫酸钠(SDS)用量进行实验研究,并进行结构表征及静态压缩性能测定对泡沫材料进行综合评价。结果得到了明胶-淀粉缓冲泡沫材料的最优条件,固含量(用质量分数表示)为20%,表面活性剂质量分数为0.75%,明胶-淀粉质量比为70∶30。在此最优条件下的明胶-淀粉缓冲泡沫材料发泡倍率为5.14倍,表观密度为0.064 g/cm³,弹性模量为36.64 kPa,50%抗压强度为2.49 kPa。结论以明胶和预胶化淀粉为原料制备的复合泡沫材料具有表观密度低、缓冲性能较好的特点。单因素实验结果表明,预胶化淀粉对泡沫的力学性能有增强作用。     

Fourier analysis for hydrostatic pressure sensing in a polarization-maintaining photonic crystal fiber

We measured the hydrostatic pressure dependence of the birefringence and birefringent dispersion of a Sagnac interferometric sensor incorporating a length of highly birefringent photonic crystal fiber using Fourier analysis. Sensitivity of both the phase and chirp spectra to hydrostatic pressure is demonstrated. Using this analysis, phase-based measurements showed a good linearity with an effective sensitivity of 9.45 nm/MPa and an accuracy of ±7.8 kPa using wavelength-encoded data and an effective sensitivity of -55.7 cm(-1)/MPa and an accuracy of ±4.4 kPa using wavenumber-encoded data. Chirp-based measurements, though nonlinear in response, showed an improvement in accuracy at certain pressure ranges with an accuracy of ±5.5 kPa for the full range of measured pressures using wavelength-encoded data and dropping to within ±2.5 kPa in the range of 0.17 to 0.4 MPa using wavenumber-encoded data. Improvements of the accuracy demonstrated the usefulness of implementing chirp-based analysis for sensing purposes.