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文档简介

1、包装的含义:为在流通过程中保护产品,方便储运,促进销售,按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称。2、运输包装是以运输储存为主要目的,具有保障产品安全、方便储运装卸、加速交接、点验等作用。功能:防止货物在物流渠道中的损伤提高货物在储运过程中的操作效率传递信息。引起坏损的因素:流通过程中的装卸、运输、储存等环节的特性;内装物自身的特性;包装设计。运输包装器具设计应遵循的基本原则:标准化、系列化原则;集装化、大型化原则;多元化、专业化原则;经济化、科学化原则;通用化、联运化原则等。3、单自由度系统无阻尼自由振动是什么形式?其振动振幅、初相位、频率、周期是多少?答:是简谐振动。, ,。4、单自由度系统弱阻尼自由振动是什么形式?其振动振幅、初相位、频率、周期是多少?如何表示振幅衰减程度?答:是衰减振动。,其中:(阻尼比),(减幅系数),(对数衰减率)5、流通的基本概念及流通环境的基本环节。定义:指产品从生产工厂为起点,经过包装、装卸搬运、运输、仓储、陈列、销售等多个环节,以用户消费为终点的全过程。 包装件在运输流通过程中所接触的一切外部因素统称为流通环境。 流通环境三个基本环节: 装卸搬运环节;运输环节(造成损害的原因:冲击、振动、气候条件、其他因素);储存环节。6、 简述冲击的概念和特点。答:冲击:物体在极短时间内速度或能量产生突然的变化。冲击的特点:冲击力的作用时间极短; 产生极大的冲击加速度;冲击力极大。 包装件在流通过程中受到的冲击主要表现为垂直冲击(跌落冲击)和水平碰撞冲击。跌落冲击最为强烈,是重点研究的对象。7、运输过程中的冲击:汽车运输:主要取决于路面状况,车辆的启动和制动,货物重量以及装载稳定性;火车运输:冲击有两种形式:一种是车轮滚过钢轨时的垂直冲击,另一种是列车在挂钩撞合时产生的水平冲击;空运与海运:空运冲击主要是在飞机起降时的冲击,特别是在降落时,机轮与地面冲撞时产生的冲击,海运则始于水域、风浪、船型、载重、气象等条件有关,冲击相对较小。8、振动:是物体在其平衡位置附近所做的来回往复运动,描述振动的最基本参数是频率和幅值、相位。 振动对产品造成的破损一般是疲劳破损,一般认为振动危害小于冲击,因此缓冲结构设计时常常按跌落冲击高度进行设计,按振动进行校核。运输过程中的振动:汽车运输:振动加速度的大小与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关但主要因素是公路的起伏和不平度。火车运输:火车驶过钢轨接缝时车轮受到冲击,这对车辆是一种周期性激励,有它引发运行车辆的周期性强迫振动;空运与海运:来自与发动机的震动,表现出单振动、高频率的特点,其振动的加速度较小,且较稳定。海运振动其外部激励来自于:柴油机的振动;螺旋桨与转动轴承的不平衡力;其他辅机的振动机不平衡力;波浪的周期性冲击;舵力。9、包装件在运输流通过程中会经历哪些外部因素?答:温度的影响、湿度的影响、水的影响、太阳辐射的影响、气压、霉菌和昆虫、盐雾、灰尘和砂尘、化学气体。10、环境条件分类:气象性:温度、温度变化、湿度、气压、气压变化、空气与水等介质移动速率、降水量、辐射、除雨水外的溅水、同产品的相关湿润度生化性:生物活性物质、化学活性物质、机械活性物质机械性:非稳定振动、稳定振动、自由跌落、碰撞、翻滚、静压力电磁性:电场、磁场、发射线路干扰。流通环境简化:K气候条件,B生物条件,C化学活性物质,S机械活性物质,M机械条件1储存2运输3有气候防护场所4无气候防护5车辆6船舶7携带。例:2K2表示运输过程-气候条件-4级严酷脆值:内装物受内外因素产生损坏的特性,称为内装物的易损性,定量描述这种特性的量值,称为易损度或脆值。产品在振动和冲击时不发生破碎所能经受的最大加速度值;描述了产品抗振动和冲击的能力,是产品固有机械特性;冲击脆值是有方向性的。产品脆值Gc:产品不发生物理损坏或功能失效所能承受的最大加速度Ac与重力加速度g的比值。Gc=Ac/g。但实际应用设计依据:许用脆值G=Gc/n,n1 1(1)破损:包装件在流通过程中受到各种复杂环境条件作用而造成内装产品丧失全部或部分使用功能或价值。(失效、失灵、商业性破损)(2)脆值:又称易损度是产品经受振动和冲击时用以表示其强度的定量指标,一般用重力加速度的倍数G表示。在我国国标GBS166-87中定义为:产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大加速度。意义:描述了产品抗振动和冲击的能力,是产品固有机械特性;冲击脆值是有方向性的。产品脆值Gc:产品不发生物理损坏或功能失效所能承受的最大加速度Ac与重力加速度g的比值。Gc=Ac/g。但实际应用设计依据:许用脆值G=Gc/n,n1 (3)振动脆值。产品关键部件达到累积损坏与振动加速度幅值有关的交变应力总循环次数N有关,把振动循环过程中的最大加速度幅值与重力加速度之比称为产品的振动脆值Gz。(4)冲击。在短暂而又剧烈的动态力作用下,物体的运动状态发生急剧变化或能量发生急剧转换的现象。(5)冲击谱。反映产品的最大响应与脉冲三要素及其自身振动特性之间的关系。(6)产品破损边界曲线。产品最大加速度、冲击脉冲波形、速度变化和产品的破损现象之间的关系曲线。(7)位移损坏边界曲线。产品由于受到机械冲击而造成的过度变形与此时对应在产品上产生的加速度之间的关系曲线。(8)振动破损边界曲线。产品的振动脆值Gz与振动循环次数N的关系曲线,该曲线表明产品关键部件是否发生振动疲劳破损的极限线。2.问答题(1)脆值的作用是什么?答:脆值表征产品抵抗外界激励的能力。用于设计产品的缓冲包装设计时确保内装产品在跌落冲击过程中产生的最大加速度不超过其脆值,即满足条件:,从而保证内装产品不会破损。(2)传统的脆值理论是什么?它的局限性是什么?答:传动脆值理论是基于包装件的破坏性跌落试验,其中心内容是仅以内装物受到的冲击力的大小来评价其是否破损,即:内装物在跌落冲击受到的冲击力F超过内装物所允许的强度极限时,内装物便发生破损。传统脆值理论的局限性在于:只用冲击力的大小作为是否破损的唯一条件,太过片面,因为内装物受到冲击力的作用而发生破损不仅仅和冲击力的大小有关系,还和冲击力的作用时间(或持续时间)、冲击力随时间的变换(波形)有关系。(3)冲击脉冲对包装件(或产品)的破坏效果可由哪些因素评价?答:冲击脉冲的加速度峰值(最大加速度)、脉冲持续时间、脉冲波形。(4)常见的冲击脉冲都有哪些?哪一种的破坏效果最大?答:矩形脉冲激励、正弦半波脉冲激励、后峰锯齿脉冲激励。矩形脉冲激励的破坏效果最大。(6)冲击破损边界曲线和振动破损边界曲线有何区别?答:冲击破损边界曲线表示的是冲击脆值和冲击脉冲激励的幅值、持续时间、波形的关系曲线,而振动破损边界曲线表示的是振动脆值和发生疲劳破损时的振动次数的关系曲线。(7) 确定脆值的方法:1.脆值实验法:碰撞机实验法、自由跌落试验发;2经验估算法。1、按力学性质(如应力一应变曲线)分类线性弹材料:金属类弹簧F=kx;双线性弹材料:金属类弹簧完全压缩,包装物直接与外箱碰撞的场合;或两种长度不同的金属类弹簧组成并联使用。三次函数弹材料:木屑.胶粘纤维、塑料丝、酷酸纤维丝、弹簧吊装等。正切曲线型弹材料:瓦楞纸板、饱沫橡胶、石棉等。双曲正切曲线型弹材料:各种软质泡沫塑料,如发泡聚氯乙烯、发泡聚乙烯、发泡聚氨酯等。不规则弹材料:硬质泡沫塑料,如聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等。缓冲材料分类由专业生产防静电包装袋、铝箔袋、网格袋厂家百优包装编辑整理。2、缓冲效率:假设缓冲材料是立方体,受力面垂直于外力F,原始厚度为T,缓冲材料在力F作用下的变形能E为:那么单位后缓冲材料的吸收能量为:这个量与F的比值,定义为缓冲效率。实际上缓冲材料在形变时,最大变形不会超过材料的变形极限db ,假如超过这个极限,缓冲材料就会失去弹性。因此,每单位变形吸收的能量为这个量与力F之比称为理想缓冲效率:所以显然而对于确的缓冲材料, 是一个与材料的结构尺寸无定关的常量,即与成正比,越大, 也越大取极值也取极值,可以通过求的极值得到的极值。3、缓冲效率是衡量缓冲包装是否合理的一个重要参数,在达到保护产品的前提下,缓冲效率越大,单位缓冲材料吸收的冲击能量就越多,涉及所需的缓冲材料越少。缓冲效率的概念对于缓冲包装设计虽然重要,但不能直接应用在具体的设计过程中。在很多场合,人们一般采用的是缓冲效率的倒数,也称之为缓冲系数,记为4、 当取最大值时,取极小值。在实际的缓冲包装设计中,总是要尽可能选择较小的缓冲系数。缓冲系数是通过试验获得的,通常使用的方法有静态和动态试验,按照试验方法的不同,缓冲系数有动态缓冲系数和静态缓冲系数。我们在实际缓冲包装设计过程中,一般都采用静态缓冲系数最大应力曲线。5、缓冲系数的影响因素?答:、压缩速度的影响。任何材料都是在受到压缩的时候,除了弹性阻力外,还有其他阻力,一般情况下,这种源于材料内部的非弹性阻力的大小与材料的形变速率成正比,压缩速度越大,非弹性阻力也越大。动态系数的影响比静态的大。、温度的影响随着温度的升高,缓冲系数的最小值也增大。、预处理的影响,试验前材料的预处理对材料的尺寸,应力应变曲线都有影响。6、 对缓冲材料的全面评价有哪些方面?答:1、 冲击能量的吸收性:选择缓冲材料首先考虑的因素,不是吸收能量大的材料就一定能满足缓冲要求。一般弹性大的硬性材料具有较大的冲击能量吸收性,适用于产品重量大、受冲击力大的场合;2、振动能量吸收性:振动中的共振现象,产生的响应最大。材料的振动传递性能与成分、密度、工艺条件、温度等有关,更重要的是与阻尼有关。阻尼越大,振动的衰减也就越大。3、回弹性:材料在受冲击和振动的情况下,具备的恢复原来尺寸和形状的能力,称为回弹性。回弹性能差的材料,在重复冲击和振动后,尺寸会变小,影响材料的缓冲性能。并且使产品的空间变大,产生大些的二次冲击。因此吸收能量大而且回弹性能差的材料,一般不宜做缓冲材料。4、蠕变性:在静压力的作用下,随着时间的延长使变形增大的一种现象。塑性变形带来的,与材料的性能和储存环境有关。对于缓冲材料而言,蠕变性越小越好。5、温度稳定性:产品流通环境的温度变化会影响缓冲材料的缓冲性能。因此希望缓冲材料的温度使用范围越大越好。聚氨酯:-30 聚苯乙烯-20聚乙烯 -506、湿度稳定性: 许多缓冲材料是吸湿的。材料吸湿后,其性能会受到极大的影响。因此必须注意储存运输环境的湿度变化。7、耐破损性:外力作用下,材料本身不能损坏。因此材料本身,需要具有一定的强度,耐破损度和耐磨性8、化学稳定性:化学稳定性与材料的性能、化学结构、成分、使用温度有关,材料的化学成分应该与内装产品的化学成分相适应。耐酸碱油等化学环境的影响 9、物理相容性: 缓冲材料与内装产品直接接触,二者物理性质应相适应,避免材料影响产品质量。比如不能给产品表面带来划痕,与产品之间产生静电。7、缓冲包装材料的类型有哪些?答:(1)泡沫塑料:由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料。泡沫塑料与纯塑料相比,具有密度低,质轻,比强度高,其强度随密度增加而增大,有吸收冲击载荷的能力,有优良的缓冲减震性能,隔音吸音性能,热导率低,隔热性能好,优良的电绝缘性能,具有耐腐蚀、耐霉菌性能。(2)气泡薄膜::气垫膜,泡泡膜,气泡纸等,是用于包装填充的一种防压防潮防震的化工产品。采用优质聚乙烯树脂加工而成,也是当前普使用的一种包装材料,用途广泛。由于气垫膜中间层充满空气,所以体轻,富有弹性,具有隔音,防震防磨损功能。(3)碎屑类材料:聚苯乙烯泡沫塑料丝条,聚氯乙烯塑料条,乙酸纤维素塑料条,细刨花,碎屑 ;(4)橡胶:有纤维橡胶和海绵橡胶这两类材料。现在应用较少。(5)蜂窝纸板、瓦楞纸板、纸浆模塑制品:蜂窝纸板 一般做托盘 瓦楞纸板 制造缓冲结构较多1缓冲包装设计考虑的因素有哪些?答:1、产品的许用脆值、形状、尺寸、重量、体积、重心、数量 2、流通过程中的环境条件,如运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、储存条件 3、包装材料特性 4、外包装容器的结构、形状、材质及强度 5、封减材料的特性 6、包装工艺7、其他包装方法。2、常用的缓冲包装材料:聚乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、纸浆模塑衬垫、瓦楞纸板蜂窝纸板、淀粉发泡衬垫、气泡薄膜、充气塑料衬垫3、缓冲与防振包装设计六步法:确定包装件流通全过程的外部环境条件,制定测定标准确定产品脆值如产品脆值低应考虑重新设计产品中的关键件的结构,提高其脆值根据产品脆值和缓冲材料综合特性,设计缓冲结构和确定最佳尺寸综合考虑破损率、成本、环保等多方面因素进行包装系统结构优化设计,并制作原型运输包装件按国家标准和客户要求的条件,试验评价原型运输包装。如果试验结果与预期结果不一致,修改相关参数,重复以上步骤,直到满意为止。4缓冲包装的目的?答:目的是运输,装卸过程中,当发生振动、冲击等外力作用时,保护被包装产品的性能和形态,应满足下列要求:1.保护性:减小传递到产品上的冲击、振动外力。 分散作用在产品上的应力。 保护产品的表面及凸起部分。 防止产品相互接触。 防止产品在包装容器内移动。 保护其它防护包装。 2.经济性:包装不足高破损率,过分包装高包装成本。3.方便性:方便包装,方便使用,方便处理包装废弃物。 4.环保性:符合包装与生态相容性及循环经济的要求。5、根据缓冲垫结构方法:全面缓冲、局部缓冲、悬挂缓冲。6、缓冲垫作用:衰减有害的振动,调整包装系统的频率远离产品关键件的固有频率,减少动应力,有利于延长其疲劳寿命。设计缓冲包装对其他因素考虑:承载稳定跌落姿态多次冲击温度湿度7、缓冲包装设计:收集流通环境中可能导致产品破坏的数据,主要是跌落高度收集产品资料,包括产品的形状与尺寸,重量及其分布情况,产品的冲击与振动脆值等确定产品脆值后,先判断是否与同类产品相近,如果偏低,建议修改产品设计,提高关键件的脆值选择缓冲材料及其结构形式,获得其缓冲性能曲线,根据跌落高度和缓冲材料所受应力计算缓冲厚度。缓冲垫结构形式:全面缓冲包装,局部缓冲包装和悬挂式缓冲包装校核缓冲结构的振动动力放大因子数据与振动脆值等问题校核压缩或弯曲强度,不得超过缓冲材料的许用应力校核温湿度对缓冲性能的影响估算包装成本,与预定指标比较确定物流各环节的影响,寻找在不影响缓冲性能前提下改变包装设计的可能性制作试验用包装原型(11)按预先确定的试验标准进行实验(12)如果不满足要求,重新设计,满足要求,则批准设计,并形成完整的设计文件。8、缓冲与防振包装设计六步法:确定包装件流通全过程的外部环境条件,制定测定标准确定产品脆值如产品脆值低应考虑重新设计产品中的关键件的结构,提高其脆值根据产品脆值和缓冲材料综合特性,设计缓冲结构和确定最佳尺寸综合考虑破损率、成本、环保等多方面因素进行包装系统结构优化设计,并制作原型运输包装件按国家标准和客户要求的条件,试验评价原型运输包装。如果试验结果与预期结果不一致,修改相关参数,重复以上步骤,直到满意为止。集合包装:指将一定数量的产品或包装件组合在一起,形成一个合适的运输单元,以便于装卸、储存和运输,又称组合包装或集装单元。集装化原则:通用化、标准化、系统化。集合包装优点:能可靠地保护商品为装卸机械化、自动化创造条件缩小包装件体积,降低运输成本、储存费用节省包装费用便于清点货物,简化流通环节促进包装标准化。集合包装分类:托盘、集装箱、集装袋、滑板、框架集装、半挂车、捆扎等。物流合理化对包装的要求:标准化成本低廉化、合理化运输集装化绿色化智能化。运输包装考虑因素:流通环境产品特性包装因素经济性包装技术方法包装试验销售与消费。实现合理运输包装的条件:发挥经济功能协调包装与制造工序的关系便于装卸便于收货人的取出便于废弃处理。包装件规格标准化作用:提高包装容器的生产效率加速货运流通便于包装自动化,节省包装成本包装标准规格尺寸系列对改进商业经营具有特殊意义。运输包装标志:收发货标志,储运图示标志,危险货物包装标志。作用:表达发货人意图,节省时间人力,易于辨认。运输包装件试验目的:评定包装的好坏程度及效果。即在一定的流通条件下,检验包装件的防护性能是否良好;考察包装件可能引起的损坏、并研究其损坏原因和预防措施;比较不同包装的优劣;检查包装件以及所用包装材料、容器的性能是否符合有关标准、规范和法令。试验分类:按目的(对比、评价、探索)按危害因素(环境、振动、冲击、压力、机械搬运)按组合(单项、多项、综合)国外常用试验标准:ISO国际标准、ISTA国际安全运输委员会、ASTM美国材料与试验协会、FED美国联邦标准。环境试验:温湿度试验(恒定试验和交变试验,标准温湿度2065%或2350%;误差12%)喷淋试验(场地面积比试样底面积大50%,喷淋速度100L/(m2h) 20L/(m2h)喷头与试样垂直距离大于2m喷淋时间6-30min)低气压试验(以不超过15kPa/min的速率将气压降至65kPa(5%),恢复同理,持续时间2/4/8/16小时)盐雾试验(温度352,雾化时间16/24/48/96/168/336/672小时)振动试验:定频试验(振动频率34.6Hz;最大加速度511m/s2;时间公路、铁路20min,水运2060min,一般10/20/40/60min)变频试验(频率3100Hz;加速度:2.5/5/7.5m/s2;扫频速率:0.5oct/min)随机试验(PSD强度误差在任一频率分析段上都不能超过3db,累计分析带宽为10Hz时允许达到6db,整体误差不能超过15db)。冲击试验:水平冲击(斜面、吊摆冲击、可控水平冲击)跌落质量小于100kg(吊钩式、翻板式、悬臂式试验机)转动跌落(面、棱、角跌落)倾翻。压力试验:堆码试验(真实水平、交错、模拟);压力试验。机械搬运试验:叉车搬运、夹举、铲举、推拉、抓举、吊挂试验。1、包装的含义:为在流通过程中保护产品,方便储运,促进销售,按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称。2、运输包装是以运输储存为主要目的,具有保障产品安全、方便储运装卸、加速交接、点验等作用。功能:防止货物在物流渠道中的损伤提高货物在储运过程中的操作效率传递信息。引起坏损的因素:流通过程中的装卸、运输、储存等环节的特性;内装物自身的特性;包装设计。运输包装器具设计应遵循的基本原则:标准化、系列化原则;集装化、大型化原则;多元化、专业化原则;经济化、科学化原则;通用化、联运化原则等。3、单自由度系统无阻尼自由振动是什么形式?其振动振幅、初相位、频率、周期是多少?答:是简谐振动。, ,。4、单自由度系统弱阻尼自由振动是什么形式?其振动振幅、初相位、频率、周期是多少?如何表示振幅衰减程度?答:是衰减振动。,其中:(阻尼比),(减幅系数),(对数衰减率)5、流通的基本概念及流通环境的基本环节。定义:指产品从生产工厂为起点,经过包装、装卸搬运、运输、仓储、陈列、销售等多个环节,以用户消费为终点的全过程。 包装件在运输流通过程中所接触的一切外部因素统称为流通环境。 流通环境三个基本环节: 装卸搬运环节;运输环节(造成损害的原因:冲击、振动、气候条件、其他因素);储存环节。7、 简述冲击的概念和特点。答:冲击:物体在极短时间内速度或能量产生突然的变化。冲击的特点:冲击力的作用时间极短; 产生极大的冲击加速度;冲击力极大。 包装件在流通过程中受到的冲击主要表现为垂直冲击(跌落冲击)和水平碰撞冲击。跌落冲击最为强烈,是重点研究的对象。7、运输过程中的冲击:汽车运输:主要取决于路面状况,车辆的启动和制动,货物重量以及装载稳定性;火车运输:冲击有两种形式:一种是车轮滚过钢轨时的垂直冲击,另一种是列车在挂钩撞合时产生的水平冲击;空运与海运:空运冲击主要是在飞机起降时的冲击,特别是在降落时,机轮与地面冲撞时产生的冲击,海运则始于水域、风浪、船型、载重、气象等条件有关,冲击相对较小。8、振动:是物体在其平衡位置附近所做的来回往复运动,描述振动的最基本参数是频率和幅值、相位。 振动对产品造成的破损一般是疲劳破损,一般认为振动危害小于冲击,因此缓冲结构设计时常常按跌落冲击高度进行设计,按振动进行校核。运输过程中的振动:汽车运输:振动加速度的大小与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关但主要因素是公路的起伏和不平度。火车运输:火车驶过钢轨接缝时车轮受到冲击,这对车辆是一种周期性激励,有它引发运行车辆的周期性强迫振动;空运与海运:来自与发动机的震动,表现出单振动、高频率的特点,其振动的加速度较小,且较稳定。海运振动其外部激励来自于:柴油机的振动;螺旋桨与转动轴承的不平衡力;其他辅机的振动机不平衡力;波浪的周期性冲击;舵力。9、包装件在运输流通过程中会经历哪些外部因素?答:温度的影响、湿度的影响、水的影响、太阳辐射的影响、气压、霉菌和昆虫、盐雾、灰尘和砂尘、化学气体。10、环境条件分类:气象性:温度、温度变化、湿度、气压、气压变化、空气与水等介质移动速率、降水量、辐射、除雨水外的溅水、同产品的相关湿润度生化性:生物活性物质、化学活性物质、机械活性物质机械性:非稳定振动、稳定振动、自由跌落、碰撞、翻滚、静压力电磁性:电场、磁场、发射线路干扰。流通环境简化:K气候条件,B生物条件,C化学活性物质,S机械活性物质,M机械条件1储存2运输3有气候防护场所4无气候防护5车辆6船舶7携带。例:2K2表示运输过程-气候条件-4级严酷脆值:内装物受内外因素产生损坏的特性,称为内装物的易损性,定量描述这种特性的量值,称为易损度或脆值。产品在振动和冲击时不发生破碎所能经受的最大加速度值;描述了产品抗振动和冲击的能力,是产品固有机械特性;冲击脆值是有方向性的。产品脆值Gc:产品不发生物理损坏或功能失效所能承受的最大加速度Ac与重力加速度g的比值。Gc=Ac/g。但实际应用设计依据:许用脆值G=Gc/n,n1 1(1)破损:包装件在流通过程中受到各种复杂环境条件作用而造成内装产品丧失全部或部分使用功能或价值。(失效、失灵、商业性破损)(2)脆值:又称易损度是产品经受振动和冲击时用以表示其强度的定量指标,一般用重力加速度的倍数G表示。在我国国标GBS166-87中定义为:产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大加速度。意义:描述了产品抗振动和冲击的能力,是产品固有机械特性;冲击脆值是有方向性的。产品脆值Gc:产品不发生物理损坏或功能失效所能承受的最大加速度Ac与重力加速度g的比值。Gc=Ac/g。但实际应用设计依据:许用脆值G=Gc/n,n1 (3)振动脆值。产品关键部件达到累积损坏与振动加速度幅值有关的交变应力总循环次数N有关,把振动循环过程中的最大加速度幅值与重力加速度之比称为产品的振动脆值Gz。(4)冲击。在短暂而又剧烈的动态力作用下,物体的运动状态发生急剧变化或能量发生急剧转换的现象。(5)冲击谱。反映产品的最大响应与脉冲三要素及其自身振动特性之间的关系。(6)产品破损边界曲线。产品最大加速度、冲击脉冲波形、速度变化和产品的破损现象之间的关系曲线。(7)位移损坏边界曲线。产品由于受到机械冲击而造成的过度变形与此时对应在产品上产生的加速度之间的关系曲线。(8)振动破损边界曲线。产品的振动脆值Gz与振动循环次数N的关系曲线,该曲线表明产品关键部件是否发生振动疲劳破损的极限线。2.问答题(1)脆值的作用是什么?答:脆值表征产品抵抗外界激励的能力。用于设计产品的缓冲包装设计时确保内装产品在跌落冲击过程中产生的最大加速度不超过其脆值,即满足条件:,从而保证内装产品不会破损。(2)传统的脆值理论是什么?它的局限性是什么?答:传动脆值理论是基于包装件的破坏性跌落试验,其中心内容是仅以内装物受到的冲击力的大小来评价其是否破损,即:内装物在跌落冲击受到的冲击力F超过内装物所允许的强度极限时,内装物便发生破损。传统脆值理论的局限性在于:只用冲击力的大小作为是否破损的唯一条件,太过片面,因为内装物受到冲击力的作用而发生破损不仅仅和冲击力的大小有关系,还和冲击力的作用时间(或持续时间)、冲击力随时间的变换(波形)有关系。(3)冲击脉冲对包装件(或产品)的破坏效果可由哪些因素评价?答:冲击脉冲的加速度峰值(最大加速度)、脉冲持续时间、脉冲波形。(4)常见的冲击脉冲都有哪些?哪一种的破坏效果最大?答:矩形脉冲激励、正弦半波脉冲激励、后峰锯齿脉冲激励。矩形脉冲激励的破坏效果最大。(6)冲击破损边界曲线和振动破损边界曲线有何区别?答:冲击破损边界曲线表示的是冲击脆值和冲击脉冲激励的幅值、持续时间、波形的关系曲线,而振动破损边界曲线表示的是振动脆值和发生疲劳破损时的振动次数的关系曲线。(8) 确定脆值的方法:1.脆值实验法:碰撞机实验法、自由跌落试验发;2经验估算法。1、按力学性质(如应力一应变曲线)分类线性弹材料:金属类弹簧F=kx;双线性弹材料:金属类弹簧完全压缩,包装物直接与外箱碰撞的场合;或两种长度不同的金属类弹簧组成并联使用。三次函数弹材料:木屑.胶粘纤维、塑料丝、酷酸纤维丝、弹簧吊装等。正切曲线型弹材料:瓦楞纸板、饱沫橡胶、石棉等。双曲正切曲线型弹材料:各种软质泡沫塑料,如发泡聚氯乙烯、发泡聚乙烯、发泡聚氨酯等。不规则弹材料:硬质泡沫塑料,如聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等。缓冲材料分类由专业生产防静电包装袋、铝箔袋、网格袋厂家百优包装编辑整理。2、缓冲效率:假设缓冲材料是立方体,受力面垂直于外力F,原始厚度为T,缓冲材料在力F作用下的变形能E为:那么单位后缓冲材料的吸收能量为:这个量与F的比值,定义为缓冲效率。实际上缓冲材料在形变时,最大变形不会超过材料的变形极限db ,假如超过这个极限,缓冲材料就会失去弹性。因此,每单位变形吸收的能量为这个量与力F之比称为理想缓冲效率:所以显然而对于确的缓冲材料, 是一个与材料的结构尺寸无定关的常量,即与成正比,越大, 也越大取极值也取极值,可以通过求的极值得到的极值。3、缓冲效率是衡量缓冲包装是否合理的一个重要参数,在达到保护产品的前提下,缓冲效率越大,单位缓冲材料吸收的冲击能量就越多,涉及所需的缓冲材料越少。缓冲效率的概念对于缓冲包装设计虽然重要,但不能直接应用在具体的设计过程中。在很多场合,人们一般采用的是缓冲效率的倒数,也称之为缓冲系数,记为5、 当取最大值时,取极小值。在实际的缓冲包装设计中,总是要尽可能选择较小的缓冲系数。缓冲系数是通过试验获得的,通常使用的方法有静态和动态试验,按照试验方法的不同,缓冲系数有动态缓冲系数和静态缓冲系数。我们在实际缓冲包装设计过程中,一般都采用静态缓冲系数最大应力曲线。5、缓冲系数的影响因素?答:、压缩速度的影响。任何材料都是在受到压缩的时候,除了弹性阻力外,还有其他阻力,一般情况下,这种源于材料内部的非弹性阻力的大小与材料的形变速率成正比,压缩速度越大,非弹性阻力也越大。动态系数的影响比静态的大。、温度的影响随着温度的升高,缓冲系数的最小值也增大。、预处理的影响,试验前材料的预处理对材料的尺寸,应力应变曲线都有影响。7、 对缓冲材料的全面评价有哪些方面?答:1、 冲击能量的吸收性:选择缓冲材料首先考虑的因素,不是吸收能量大的材料就一定能满足缓冲要求。一般弹性大的硬性材料具有较大的冲击能量吸收性,适用于产品重量大、受冲击力大的场合;2、振动能量吸收性:振动中的共振现象,产生的响应最大。材料的振动传递性能与成分、密度、工艺条件、温度等有关,更重要的是与阻尼有关。阻尼越大,振动的衰减也就越大。3、回弹性:材料在受冲击和振动的情况下,具备的恢复原来尺寸和形状的能力,称为回弹性。回弹性能差的材料,在重复冲击和振动后,尺寸会变小,影响材料的缓冲性能。并且使产品的空间变大,产生大些的二次冲击。因此吸收能量大而且回弹性能差的材料,一般不宜做缓冲材料。4、蠕变性:在静压力的作用下,随着时间的延长使变形增大的一种现象。塑性变形带来的,与材料的性能和储存环境有关。对于缓冲材料而言,蠕变性越小越好。5、温度稳定性:产品流通环境的温度变化会影响缓冲材料的缓冲性能。因此希望缓冲材料的温度使用范围越大越好。聚氨酯:-30 聚苯乙烯-20聚乙烯 -506、湿度稳定性: 许多缓冲材料是吸湿的。材料吸湿后,其性能会受到极大的影响。因此必须注意储存运输环境的湿度变化。7、耐破损性:外力作用下,材料本身不能损坏。因此材料本身,需要具有一定的强度,耐破损度和耐磨性8、化学稳定性:化学稳定性与材料的性能、化学结构、成分、使用温度有关,材料的化学成分应该与内装产品的化学成分相适应。耐酸碱油等化学环境的影响 9、物理相容性: 缓冲材料与内装产品直接接触,二者物理性质应相适应,避免材料影响产品质量。比如不能给产品表面带来划痕,与产品之间产生静电。7、缓冲包装材料的类型有哪些?答:(1)泡沫塑料:由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料。泡沫塑料与纯塑料相比,具有密度低,质轻,比强度高,其强度随密度增加而增大,有吸收冲击载荷的能力,有优良的缓冲减震性能,隔音吸音性能,热导率低,隔热性能好,优良的电绝缘性能,具有耐腐蚀、耐霉菌性能。(2)气泡薄膜::气垫膜,泡泡膜,气泡纸等,是用于包装填充的一种防压防潮防震的化工产品。采用优质聚乙烯树脂加工而成,也是当前普使用的一种包装材料,用途广泛。由于气垫膜中间层充满空气,所以体轻,富有弹性,具有隔音,防震防磨损功能。(3)碎屑类材料:聚苯乙烯泡沫塑料丝条,聚氯乙烯塑料条,乙酸纤维素塑料条,细刨花,碎屑 ;(4)橡胶:有纤维橡胶和海绵橡胶这两类材料。现在应用较少。(5)蜂窝纸板、瓦楞纸板、纸浆模塑制品:蜂窝纸板 一般做托盘 瓦楞纸板 制造缓冲结构较多1缓冲包装设计考虑的因素有哪些?答:1、产品的许用脆值、形状、尺寸、重量、体积、重心、数量 2、流通过程中的环境条件,如运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、储存条件 3、包装材料特性 4、外包装容器的结构、形状、材质及强度 5、封减材料的特性 6、包装工艺7、其他包装方法。2、常用的缓冲包装材料:聚乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、纸浆模塑衬垫、瓦楞纸板蜂窝纸板、淀粉发泡衬垫、气泡薄膜、充气塑料衬垫3、缓冲与防振包装设计六步法:确定包装件流通全过程的外部环境条件,制定测定标准确定产品脆值如产品脆值低应考虑重新设计产品中的关键件的结构,提高其脆值根据产品脆值和缓冲材料综合特性,设计缓冲结构和确定最佳尺寸综合考虑破损率、成本、环保等多方面因素进行包装系统结构优化设计,并制作原型运输包装件按国家标准和客户要求的条件,试验评价原型运输包装。如果试验结果与预期结果不一致,修改相关参数,重复以上步骤,直到满意为止。4缓冲包装的目的?答:目的是运输,装卸过程中,当发生振动、冲击等外力作用时,保护被包装产品的性能和形态,应满足下列要求:1.保护性:减小传递到产品上的冲击、振动外力。 分散作用在产品上的应力。 保护产品的表面及凸起部分。 防止产品相互接触。 防止产品在包装容器内移动。 保护其它防护包装。 2.经济性:包装不足高破损率,过分包装高包装成本。3.方便性:方便包装,方便使用,方便处理包装废弃物。 4.环保性:符合包装与生态相容性及循环经济的要求。5、根据缓冲垫结构方法:全面缓冲、局部缓冲、悬挂缓冲。6、缓冲垫作用:衰减有害的振动,调整包装系统的频率远离产品关键件的固有频率,减少动应力,有利于延长其疲劳寿命。设计缓冲包装对其他因素考虑:承载稳定跌落姿态多次冲击温度湿度7、缓冲包装设计:收集流通环境中可能导致产品破坏的数据,主要是跌落高度收集产品资料,包括产品的形状与尺寸,重量及其分布情况,产品的冲击与振动脆值等确定产品脆值后,先判断是否与同类产品相近,如果偏低,建议修改产品设计,提高关键件的脆值选择缓冲材料及其结构形式,获得其缓冲性能曲线,根据跌落高度和缓冲材料所受应力计算缓冲厚度。缓冲垫结构形式:全面缓冲包装,局部缓冲包装和悬挂式缓冲包装校核缓冲结构的振动动力放大因子数据与振动脆值等问题校核压缩或弯曲强度,不得超过缓冲材料的许用应力校核温湿度对缓冲性能的影响估算包装成本,与预定指标比较确定物流各环节的影响

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