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。     

缓冲包装的振动传递率

通过研究缓冲包装的振动模型,得出了包装系统在振动外力作用下的振动特性和振动传递率;以及利用其振动特性和振动传递率进行防振设计的方法。     

缓冲材料的力学特性分析

重点讨论缓冲材料的力学特性，提出缓冲材料性分析的计算机处理流程。     

缓冲包装振动系统的最大传输率

通过对缓冲包装(基础激励型)振动模型的研究,得到最大响应(或共振)状态的数学表达式和最大传输率(此类振动也等于最大响应系数)的数学表达式这些方程式不仅可直接计算出最大响应状态下的激励频率值,而且可直接计算出该状态下的各种其它极大值。     

运输过程中堆码包装件的运动分析

建立了双层堆码包装系统动力学模型,对双层堆码包装系统经过路面减速带时的运动情况进行了分析,初步探讨了车速、减速带高度和缓冲材料刚度对运动的影响,并提出了降低冲击力对包装件损伤程度的措施。     

几种常见缓冲托盘的缓冲材料研究

对应用于大型工业设备的缓冲托盘的常用缓冲材料:防振垫圈、单层发泡聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物进行了介绍。试验研究了其中2种泡沫材料的静态压缩、跌落冲击性能曲线,为缓冲托盘的设计提供理论根据。     

利用冲击试验获得缓冲材料振动传递率的研究

基于冲击信号是一非周期信号,在冲击脉冲作用下通过测量冲击激励和在该激励下的冲击响应,对其进行频谱分析,最后得出振动传递率.本文论述了这一方法的理论依据以及可行性.     

基于神经网络包装缓冲特性预测模型的研究

文中描述了冲击缓冲特性的预测模型,研究了不同的试验方案,其预测模型结果与实际值最大相对误差的变化规律,找出了能满足工程设计要求的最少试验方案.通过实例验证了该预测模型,其预测模型的结果对工程设计是十分便利.     

振动载荷下鸡蛋缓冲包装有限元分析

目的为降低鸡蛋在流通过程中的破损率,利用有限元法分析鸡蛋在振动条件下缓冲包装系统的响应特性,以选择其缓冲包装结构。方法通过鸡蛋压缩实验,测试鸡蛋的破损强度,并分析鸡蛋的流通环境,确定振动的类型、频率和幅值;以聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene,EPS)为缓冲材料,选用2种缓冲结构,建立基于流-固耦合特性的鸡蛋缓冲包装系统有限元模型,分析不同缓冲厚度下2种结构的振动特性。结果通过压缩试验测定鸡蛋破损强度极限值为5.3 MPa,为有限元分析提供评价条件。有限元仿真结果表明,结构Ⅰ应力普遍大于10 MPa,不利于鸡蛋的保护,同等厚度下结构Ⅱ的应力明显减小;采用结构Ⅱ且缓冲厚度δ>3mm时可避免鸡蛋在振动过程中发生破损。结论有限元仿真可快速、有效评估鸡蛋缓冲包装,选取较为有益的缓冲结构,提升鸡蛋流通中的安全性。     

发泡聚乙烯振动传递特性关系研究

目的 研究使用常用设计变量快速获取发泡聚乙烯振动传递率-频率曲线最大峰值处频率以及振动传递率的方法,降低缓冲材料测试表征工作量。方法 首先设计等静应力实验,并通过理论分析和有限元仿真分析2种方法分别进行分析,明确变量,进而设计正交实验,在此基础上使用准牛顿法+通用全局优化法进行了公式拟合。结果 等静应力实验结果显示,不同砝码重量与接触面积组合利用有限元仿真分析所得峰值对应频率不变,但是峰值对应传递率会发生变化。砝码重量、砝码与缓冲材料接触面积以及缓冲材料厚度作为变量分别与频率、振动传递率拟合后的R2为0.996、0.951。结论 静应力不能单独作为振动传递率-频率曲线变化的影响因素。需要选择砝码重量、砝码与缓冲材料接触面积以及缓冲材料厚度3个因素作为振动传递率-频率曲线变化影响因素。这3个因素与峰值对应的频率以及振动传递率有较为明显的潜在规律。拟合所得公式可以提高设计效率,减少缓冲材料测试的工作量。     

家电托盘货物单元的共振性能实验研究

家电产品的托盘货物单元采用多层堆码时,各层货箱的共振频率不同于单一货箱的。介绍了托盘集装单元的动力学模型,通过扫频振动实验和自功率谱分析,确定了各层货箱的共振频率,探讨了其固有频率与堆码高度之间的关系。实验结果表明:在一定振动频率范围内,对于多层堆码的高粘弹性货箱,底层货箱的固有频率高于顶层货箱的,各层货箱堆码高度对其共振频率有影响。     

受机械力作用金属／陶瓷功能梯度板的超谐共振研究

研究机械力作用下金属／陶瓷功能梯度薄板3次超谐共振问题．按照功能梯度薄板的非线性动力学方程，得到金属／陶瓷功能梯度薄板受横向机械力作用的非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法得到系统3次超谐共振近似解并进行数值计算。分析阻尼、激励、几何尺寸等参数对系统3次超谐共振幅频响应曲线的影响．     

猕猴桃的模拟振动实验及特性研究

目的研究猕猴桃在运输过程中振动特性以及机械损伤的影响因素,为增强水果运输包装的防护性提供可靠的理论依据。方法通过扫频振动实验检测猕猴桃的共振频率;基于正交实验分析法进行猕猴桃的定频振动实验,分析振动加速度、包装缓冲材料、振动时间和堆码层数等因素对表面损伤指数和振动传递率的影响,从而获得造成猕猴桃机械损伤的敏感因子。结果当振动加速度为0.15g时,猕猴桃的共振频率为85.2Hz;采用纸屑作为缓冲材料的整体包装,猕猴桃的受损程度最小,其振动传递率也较小。结论对表面损伤指数和振动传递率影响最大的因子均为缓冲包装结构,纸屑衬垫和EPS衬垫的缓冲性能优于PET衬垫。振动传递率越大,表面损伤指数越大。     

信号采集仪运输包装件缓冲性能研究

通过对信号采集仪包装件进行振动试验和跌落试验,研究了纸浆模塑缓冲衬垫的抗振和缓冲能力.研究发现:在定频(频率4.6Hz)振动试验中,激振加速度为7.5m/s2时,产品振动响应的最大加速度为1.32g,包装件并没有发生失效、失灵或商业性破损.在扫频振动试验中,测得其共振频率分别为34.80Hz(包装件平放)和29.16Hz(包装件立放).在跌落实验中,面跌落的最大冲击加速度峰值为67.98g;棱跌落的最大冲击加速度峰值为61.50g;角跌落的最大冲击加速度峰值为24.05g.跌落实验后产品发生了严重破损.即包装件可以通过振动试验,但是在跌落试验中会产生严重损坏,所以此包装为欠包装.     

受机械力作用金属／陶瓷功能梯度板的亚谐共振研究

研究机械力作用下金属，陶瓷功能梯度薄板1／3次亚谐共振问题。按照功能梯度薄板的非线性动力学方程，得到金属，陶瓷功能梯度薄板受横向机械力作用的非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法得到系统1／3次亚谐共振近似解并进行数值计算。分析阻尼、激励、几何尺寸等参数对系统1／3次亚谐共振幅频响应曲线的影响。     

自由活塞斯特林制冷机动力吸振器设计及实验研究

自由活塞斯特林制冷机(FPSC)中动子组件高频运动,产生一定的整机振动力,会影响制冷机工作性能并限制其应用,因此减振技术是FPSC的关键技术之一。本文对一台280 K@300 W斯特林制冷机动力吸振器进行设计,包括减振弹簧型线设计、结构形式选择、三种型号吸振器的质量刚度匹配、模态分析以及扫频验证实验。模拟及实验结果显示,b型吸振器的固有频率设计值、模拟值、实测计算值分别为79.98 Hz、79.56 Hz、80.95 Hz,而实验值为77 Hz,误差分别为3.8%、3.3%、5.1%,质量比约为0.09,满足低振动及轻量化要求,为此,优选b型吸振器作为斯特林制冷机的减振方案。     

纵-弯复合系统的振动特性研究

本文对一种常用的纵－弯复合振动系统进行了研究,该系统由一个弯曲振动工具头及一个纵振动驱动系统组成,文中对复合振动系统的振动特性进行了理论及实验研究,推出了系统的共振及反共振频率方程,还导出了复合振动系统的机械输入阻抗,并对系统的共振频率随长度的变化规律进行了探讨,实验表明,复合振动系统共振频率的测试值与计算值符合较好,系统的共振频率随振动系统几何尺寸的变化而变化,并且,弯曲振动系统的尺寸变化对频率     

Determination of the Errors of Resonance Frequency and Quality Factor Measurements from the Resonance Curves of Vibration Amplitudes

The problems encountered in estimating the errors of laser interferometer measurement of resonance frequencies and the quality factor from the resonance curves of vibration amplitudes are considered.