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。     

缓冲包装系统跌落破损边界曲线研究

建立了线性和非线性缓冲包装系统的无量纲跌落冲击方程,得到了产品最大加速度响应,提出了评价线性和非线性包装系统产品安全与否的跌落破损边界曲线概念。对于线性包装系统,固有频率和跌落冲击速度是产品跌落破损的评价量;对于非线性包装系统,系统参数和无量纲跌落冲击速度是产品跌落破损的评价量。     

缓冲包装设计中构建破损边界曲线的新途径

多年的运输包装实践说明,根据传统破损边界曲线(DBC)得到的产品脆值应用到缓冲包装设计时,常会产生保守性,导致过度包装及包装材料的浪费等。根据瞬态振动理论中冲击响应谱(SRS)的基本特性,采用Biot模型代表一个产品的结构系统模型,则该结构系统是由一系列单自由度(SDOF)质量-弹簧振子所组成,再获得其SRS。通过现代的实验装置及先进测头可以获得结构系统中易损元件的SRS。然后根据工程力学中动荷系数的概念,在上述易损元件SRS基础上,设定易损元件危险点处最大应力达到弹性极限时,SRS表示的最大响应加速度值即达到了临界值,在此基础上绘制新的DBC,据此可求得基于响应加速度的新脆值。此新脆值使用在缓冲包装设计时,将会避免上述传统脆值可能带来的保守性。     

跌落损伤脆值及损伤边界

提出了跌落损伤脆值与跌落损伤边界的新概念,并提出了测定获取跌落冲击损伤脆值与跌落损伤边界曲线的技术过程与方法.以嘎拉苹果为研究对象,设计多组高度对嘎拉苹果进行自由跌落刚性冲击试验.在测试获得冲击力-时间数据的基础上,通过理论分析计算,得到加速度-时间、变形量-时间等动态关系曲线,获得了嘎拉苹果跌落损伤脆值;构造了嘎拉苹果跌落损伤边界曲线.结果表明,跌落损伤边界曲线与传统产品跌落破损边界曲线存在较大差异.对应果品类产品,即使速度很小,只要产品瞬时加速度达到一定值,也将产生冲击损伤;对应不同的损伤率,可构造相应的多条损伤边界曲线.提出的概念及研究结果为控制果品类产品的跌落损伤、合理地进行缓冲包装设计提供了新的理论基础.     

Damage boundary of a packaging system under rectangular pulse excitation

Newton's theory of an acceleration damage boundary (ADB) in packaging technology is based on an assumption that there is no restriction to the deformation of cushion materials. This assumption is in fact not true for a real packaging system since the compressible range of any cushion material is limited. In this paper, the concept of a displacement damage boundary (DDB) is introduced and combined with that of ADB to determine an actual damage boundary for a packaging system. The method is applied to linear and bilinear cushion materials, with damage boundaries obtained analytically. It is shown that the safe region enclosed by an actual damage boundary may be substantially smaller than that determined solely by ADB. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

Test method for enhanced mechanical shock fragility statistics accuracy

An optimum cushioning package, which is neither excessive nor inadequate, must be designed to ensure cushioning performance that maintains an acceptable failure rate during transportation while also minimizing packaging costs. For this purpose, statistics pertaining to transport hazards and product shock strength must be engaged. The proposed study presents a test method to enhance the statistical accuracy of mechanical shock fragility of products. Sample statistics are invariably unknown; hence, optimum test‐setting values cannot be determined at the beginning. The proposed test method has been devised for determining optimum test‐setting values of the (n + 1)th sample using statistics of n samples being tested. An improvement in the estimation accuracy of the variation coefficient for the critical‐velocity‐change test was confirmed via simulations performed using the proposed method. Optimization of the test‐setting value has also been experimentally confirmed. A comparison of histograms and statistics obtained using experimental results has demonstrated that the proposed method can better estimate distribution shapes compared with the simple method. An example of the application of experimental results to stress‐strength models has also been described. The observed result has a considerable influence on the design of cushioning packages, thereby demonstrating effectiveness of the proposed method.     

缓冲包装的理论与实践

在大量试验的基础上,对产品的脆值,缓冲材料的动态特性进行剖析研究。阐述益友冰箱在流通过程中严重破损的内在原因,并针对性的进行了改进。采用新包装后降低包装成本,减少破损率,获得了较大的经济效益。     

基于冲击谱绘制产品破损边界曲线：算法及程序实现

阐述了应用冲击谱推导广义破损边界曲线,介绍了一种适于计算冲击谱的数值算法——样条函数法;用Turbo Pascal语言编制了相应的计算机程序,并以后峰锯齿脉冲为例列出了输出结果。     

带有给定切线多边形的保形有理三次B样条曲线

本文给出了带有给定切线多边形的保形有理三次Ｂ样条曲线，其部分权因子可通过选取切点的位置来确定，由此方法还导出了保形有理三次Ｂ样条插值曲线，最后，给出了两个例子。     

基于瓦楞纸板缓冲系统的电子产品绿色包装解决方案

介绍了绿色包装的概念,并以此为依据对某电子产品进行了缓冲包装和运输包装设计,对设计的包装件进行测试,最终确认产品及包装均未发生失灵、失效或商业性损坏,由此可知此设计的包装方案切实可行.     

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泡沫塑料在多次冲击下的缓冲性能

目的预测并分析多次冲击下EPE缓冲材料的缓冲性能。方法应用应力-能量法得到并分析多次冲击下的缓冲曲线,评价EPE缓冲材料的缓冲性能变化。结果 EPE试样在经受多次冲击后,厚度会减小,缓冲性能会下降。结论在缓冲包装设计中,要充分考虑环境因素,根据物流环境条件适当增加缓冲垫厚度,使产品得到充分防护。     

高硼硅玻璃沙拉碗缓冲包装跌落仿真分析

目的 研究高硼硅玻璃沙拉碗跌落冲击时的应力和变形情况,为沙拉碗安全包装提供参考。方法 运用Pro/E软件和Ansys软件建立沙拉碗及其缓冲包装三维有限元模型,对有无缓冲包装以及不同跌落高度和跌落姿态分别进行跌落仿真模拟,获取沙拉碗跌落冲击过程的应力、变形和加速度分布及变化规律。结果 沙拉碗跌落冲击时,最易损坏的部位在上部边缘、底部缓冲包装棱边及角的冲击部位;无缓冲包装时最大应力和脆值分别为76 MPa和1.84×105g,有缓冲包装时的最大应力和脆值分别为0.139 MPa和73.5g。结论 对沙拉碗进行包装设计时,应加强对上部碗口边缘部位和缓冲垫边角的保护;缓冲包装结构对沙拉碗起到了明显的保护作用,该研究为高硼硅沙拉碗缓冲包装的理论研究和结构优化设计提供了参考。     

双曲正切包装系统在后峰锯齿脉冲作用下的冲击特性

研究双曲正切包装系统在后峰锯齿脉冲作用下的冲 响应。结果表明：脉冲幅值ｕｍ、系统参数Ｆｍ及阻尼ζ对系统对谱和破损边界曲线有显著的影响,且该馐系统与立方型和正切型包装系统在冲击响应上有着本质的区别。     

多层苹果刚性跌落冲击模型与冲击响应研究

基于损伤条件下果实刚性跌落冲击变形特征,提出一表征其非线性黏弹性的动态流变模型,建立多层果实跌落冲击模型.以"富士"苹果为研究对象,实施多个高度下的跌落冲击试验,进行动态流变模型的参数识别、4层苹果跌落冲击响应的理论分析与试验结果比较.结果表明,试验结果与理论模型结果吻合性好,所提出苹果流变模型、多层果实跌落冲击模型能合理地表征苹果的非线性黏弹性流变特征、跌落中击动力学特征.研究结果为果实的合理运输包装设计提供了理论基础.