变幅多次冲击对蜂窝纸板缓冲特性影响

目的研究了蜂窝纸板在面外变幅多次冲击下的缓冲特性,为蜂窝纸板的运输包装设计提供参考。方法对蜂窝纸板进行不同强度类型的多次冲击,以模拟运输过程中其经历的冲击与跌落,再通过进行准静态压缩试验来评估其缓冲性能的变化情况。结果多次冲击后蜂窝的剩余结构产生了2个明显的变形情况:具有垂直胞壁的未压溃部分和由于冲击累积而导致褶皱的压溃部分;发现冲击强度由低到高比由高到低对蜂窝结构应力-应变、缓冲系数和能量吸收曲线造成的影响更为明显,且影响程度随着高度种类的增多而增加。结论多次冲击会对蜂窝纸板的缓冲性能产生不利影响,且影响的程度会受到冲击顺序的影响,因此,考虑冲击的类型对于缓冲包装来说具有十分重要的意义。     

EPE缓冲性能测试及缓冲包装设计方法

目的建立缓冲材料性能数据库,为缓冲包装设计提供数据支持,获得科学的缓冲包装设计方案。方法依据GB/T 8167—2008《包装用缓冲材料动态压缩试验方法》对EPE的缓冲性能进行测试,依据GB/T 8169—2008《包装用缓冲材料振动传递特性试验方法》对EPE振动传递特性进行测试。结果获取了EPE最大加速度-静应力曲线和振动传递率-频率特性曲线,建立了EPE缓冲包装设计流程,编制了EPE缓冲包装设计软件。结论通过实例验证了软件的可行性,提高了设计效率和质量,为EPE材料的缓冲包装设计提供了依据。     

直线法测定泡沫塑料缓冲系数曲线

缓冲材料的缓冲系数曲线测定是缓冲包装设计的基础。基于应力-能量法提出了直线法测定泡沫塑料缓冲系数的新思路,所提出的方法具有需要数据少、试验时间短、快速预测、精度高等优点,在缓冲系数曲线测定领域有较好应用前景和工程价值。     

确定缓冲曲线的应力-能量法研究

应力-能量法是确定缓冲材料缓冲曲线的主要方法,其能预测任意高度的缓冲曲线,操作简便,且基于试验所得数据进行推算,可以得到较为精确完整的缓冲曲线,但由于应力-能量法是以假定缓冲材料在受到冲击过程中没有能量损失为前提,且该法较易受人为因素的影响,故利用应力-能量法的动能量公式计算得到的能量不够精确.现有对应力-能量法的应用研究可分为直接应用和改进应用两个方面,今后的研究可适当减少能量水平和跌落次数,进一步优化数据拟合函数的选取以及试验数据,从而更大程度地节省材料及试验时间,以获得更准确的缓冲曲线.     

应力-能量法求取泡沫塑料缓冲曲线时函数模型的研究

目的研究快速获得缓冲材料任意高度、任意厚度的静应力-最大加速度曲线族的方法。方法先利用传统方法,得到一条静应力-最大加速度曲线。然后选用同样材料,根据应力-能量法的原理与步骤求得5组动能量与动应力值,根据散点图推测函数为多项式,或者含指数项。利用Matlab编程求得动能量与最大加速度的多项式、指数拟合函数模型,从而求出静应力与最大加速度的函数关系。结果求取的多项式、指数拟合函数模型与传统方法获得的实验值相比均存在一定误差,相比较而言,多项式拟合的数据与实际试验得到的数据误差较小。结论在精确度要求不严格的场合下,应力-能量法不失为一种简便、有效的方法。     

基于EPE的投影机缓冲包装设计

本课题HNEC牌投影机为研究对角,对国内现有包装进行改进和创新,用发泡聚乙烯（EPE）代替发泡聚苯乙烯（EPS）。进行投影机的运输包装设计。     

基于应力-能量法的缓冲包装材料性能研究

目的研究不同密度衬垫材料的动态缓冲特性曲线获得方法,获得不同密度衬垫材料的材料性能变化规律,以提高测试效率。方法针对不同密度的EPS进行动态压缩实验,通过对比不同密度下应力-能量方程的关键材料常数a和b,进行材料常数在密度不同时的变化曲线拟合,分析材料不同密度之间a和b的变化趋势。结果经过多次不同函数类型的曲线拟合及对比分析,得到衬垫材料在不同密度下应力-能量方程的a和b,及其符合特定多项式的数学关系式。结论得到了EPS材料的应力-能量方程式及材料常数a和b的变化趋势函数,由此获得同一衬垫材料在任意密度下的动态缓冲曲线。     

EPE / EPS 与蜂窝纸板组合静态缓冲性能的研究

以EPE与蜂窝纸板组合结构和EPS与蜂窝纸板组合结构为研究对象,通过静态压缩试验得到了3种材料和2种组合结构的应力-应变曲线和缓冲系数曲线。对比分析表明,组合结构力学性能得到了改善;较小应力状态下,组合结构分别呈现出EPE和EPS的缓冲性能,且EPE与蜂窝纸板组合结构的缓冲性能优于EPS与蜂窝纸板组合;压缩中间阶段,2种组合结构缓冲曲线基本重合,且接近于蜂窝纸板缓冲曲线;压缩后期,较大应力条件下,组合结构仍有一定的缓冲性能。组合后的材料结合了2种材料的优点,在较小应力和较大应力条件下均具有较好的缓冲性能。     

冲击载荷下泡沫铜-聚氨酯的缓冲性能

目的通过冲弯实验,测定泡沫铜-聚氨酯复合材料结构在动载荷作用下的缓冲吸能性能,对比研究该复合材料结构抗高冲击、高过载的性能差异。方法向泡沫铜试件中填充不同体积分数的聚氨酯,按照《金属常温冲击韧性实验法》在夏比冲击试验机上进行冲弯试验,测定试样的吸收功值,从而对比探究该种复合材料的力学性能。结果聚氨酯在试样中所占体积分数为50%时其能量均值相对最大,此时材料韧性较好,且材料抵抗冲击载荷能力较强。结论将聚氨酯填充到开孔泡沫铜材料中可构成一种性能优良的抗冲击吸能结构,其性能优于泡沫铜和聚氨酯单体,在抗高冲击、高过载的军工产业和民用产业中具有广阔的应用前景。     

缓冲包装材料性能的分析方法与研究进展

目的综述目前常用缓冲包装材料及其性能研究的理论或方法。方法通过研究本构模型、BP神经网络、缓冲特性曲线、应力-能量法、仿真分析法的基本理论和应用思路,综述国内外学者利用上述理论在缓冲特性领域研究中的发展与创新。结果不同研究理论的优势各不相同,应用范围、应用特点、应用难易程度存在差异,其中应力-能量法、仿真分析法在缓冲特性的研究中作用巨大。结论缓冲材料及其缓冲包装系统综合性能的研究仍然存在不足,发展与完善缓冲特性研究理论需要各国学者的共同努力。     

环境温度对聚乙烯发泡材料动态缓冲性能的影响

实验研究了环境温度变化对聚乙烯发泡材料动态缓冲性能的影响,在参考相关温度试验标准及实际包装件流通环境温度统计分析的基础上,分别进行了常温、40℃和60℃等3种温度条件下聚乙烯发泡材料的动态冲击试验。研究结果表明,环境温度上升使聚乙烯发泡材料的动态载荷能力下降,冲击加速度升高,缓冲保护性能下降。     

运用数学拟合方法绘制动态冲击缓冲曲线的研究

提出了一个研究发泡聚乙烯缓冲曲线的方法。该方法使用压力-能量曲线来研究缓冲包装用发泡聚乙烯的动态缓冲性能。由于获得动态缓冲曲线需要大量的冲击实验和有效的数据,该方法是获得同种材料在多种厚度、多种跌落高度条件下的动态缓冲曲线的简便方法。该方法能够提供充足的数据,并为缓冲包装设计提供最大加速度、静应力和缓冲系数的参考。     

EPE泡沫填充圆形纸蜂窝异面缓冲性能的试验研究

目的为了研究EPE泡沫填充对圆形纸蜂窝异面缓冲性能的影响,开展相关试验研究。方法对2种排列方式(规则/交错)以及不同填充形式(未填充、全填充、5种部分填充方式)的EPE泡沫填充圆形纸蜂窝结构,进行异面准静态和动态压缩试验,研究其异面变形模式和吸能特性,比较不同排列方式和泡沫填充对其异面缓冲性能的影响。结果静态压缩时,与未填充蜂窝结构相比,EPE填充使交错排列的平均平台应力和单位体积能量吸收分别增长了10.1%和8.9%,规则排列分别增长了7.1%和7.5%。结论 EPE填充使圆形纸蜂窝所承受的最大静应力增大,且交错排列时增长较明显;相同填充率下,填充方式对圆形纸蜂窝异面静态压缩的缓冲性能影响不大。动态压缩时,排列方式和泡沫填充仅对大载荷下圆形纸蜂窝的动态缓冲性能影响明显。EPE填充使圆形纸蜂窝异面缓冲性能得到改善,且交错排列方式优于规则排列。     

三角瓦楞缓冲衬垫设计及缓冲性能研究

目的针对瓦楞缓冲结构设计未形成完整体系的问题,研究三角瓦楞缓冲衬垫的设计及缓冲性能。方法首先,对三角瓦楞结构件缓冲机理及理论进行分析,得到三角瓦楞结构的缓冲临界承载特性;然后,以三角形支撑结构件为基础,依据三角瓦楞结构缓冲和临界承载特性建立三角瓦楞缓冲衬垫总体方案;最后,将三角瓦楞缓冲衬垫结构设计方法和步骤应用到瓦楞缓冲结构件实际设计案例中,并通过静态压缩测试试验来验证三角瓦楞缓冲衬垫的缓冲性能。结果三角瓦楞缓冲衬垫设计实例表明,三角瓦楞缓冲衬垫设计方案可用于实际瓦楞缓冲结构设计开发中,为瓦楞缓冲结构件设计提供了计算依据。结论得到了应力-应变曲线及三角瓦楞衬垫厚度和承载面积设计方法,可指导实际应用中三角瓦楞衬垫结构的缓冲设计,提升缓冲结构设计的效率。     

EPE和EVA发泡缓冲材料吸能特性表征

研究了EPE和EVA两种发泡缓冲材料在动态冲击下的吸能特性。将落锤冲击试验得到的载荷位移数据进行处理,绘制得到了动态应力-应变曲线和动态能量吸收曲线,并重点讨论了材料厚度、密度和多次冲击等因素影响下的曲线特征。结果表明,密度和多次冲击对吸能特性影响显著。研究结论为产品包装材料合理选择和优化设计提供科学依据。     

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。     

物品包装临界跌落高度与缓冲衬垫特性参数关系初探

运用经典的加速度损坏边界和新提出的位移损坏边界理论，研究了线性包装系统临界跌落高度与缓冲衬垫特性参数（缓冲初垫刚度、最大可压缩量）间的关系，并给出了数值解，为包装动力学理论在工程缓冲设计中的简化应用提供了一种途径和方法。