基于3次Bezier曲线的缓冲包装CAD框架构建

针对缓冲材料静态压缩试验得到的应力—应变曲线多为非线性、分段拟合时不易收敛的特点,提出了利用3次Bezier曲线分段拟合应力—应变曲线的方法,由此可以推导出缓冲系数,进而得到缓冲系数—最大应力参数方程;基于3次Bezier曲线,提出了从缓冲材料试验开始至缓冲包装设计结束的设计流程,并探讨了开发基于3次Bezier曲线的计算机辅助缓冲包装设计软件框架;软件能够实现根据"新材料"静态压缩应力—应变试验曲线得到缓冲系数—最大应力参数方程;并将处理数据添加到"已有材料",利用"已有材料"进行缓冲包装设计时,只需输入等效跌落高度H、产品脆值G、产品重量W(或产品表面积S)即可得到缓冲衬垫的面积A和厚度T,大大提高了缓冲包装设计的效率。     

基于特种纸的复合材料缓冲包装结构设计方法研究

采用传统方法设计的缓冲包装结构以发泡聚苯乙烯为缓冲包装材料,材质较硬,不易降解和回收,不满足当前的环保需求,无法有效避免复合材料损伤。提出一种基于特种纸的复合材料缓冲包装结构设计方法,将蜂窝-瓦楞特种纸作为复合材料的缓冲包装材料。介绍了蜂窝-瓦楞特种纸的优势,依据复合材料的产品特性和包装规定,确定缓冲包装结构方案。通过详细分析全面缓冲结构和局部缓冲结构,完成复合材料缓冲包装结构设计。通过获取离散时间点位移、速度与加速度,实现复合材料跌落过程的数值模拟,验证所提设计方法对复合材料的保护性能。实验结果表明,改进的方法能够有效保护复合材料,满足环保要求。     

蜂窝纸板动态缓冲特性及振动传递特性的试验研究

基于跌落冲击试验和振动试验，研究了4种不同厚度的蜂窝纸板的缓冲防振性能，获得了动态缓冲曲线的经验公式及其特征系数，振动传递率曲线的峰值频率、传递率及阻尼比，为蜂窝纸板在缓冲防振包装中的推广应用提供了基本数据．试验结果表明：蜂窝纸板的动态缓冲曲线呈凹谷状，开口向上，只有一个极小值点，冲击加速度波形近似于半正弦波，冲击作用时间较长，吸收的冲击能量较大，具有优良的动态缓冲特性；振动传递特性具有多模态性，有主次之分，对高频振动有显著的衰减性．     

填充聚氨酯泡沫蜂窝纸板缓冲性能试验

为了研究复合缓冲材料的缓冲防震性能,将聚氨酯填充到蜂窝纸板的孔隙中制作了聚氨酯蜂窝纸板复合材料并对其进行落锤冲击试验和静态压缩试验。通过试验数据和应力-应变曲线,分析了该复合材料在静态和低速冲击条件下表现的力学行为,进而对其静、动态缓冲吸能性能进行对比研究。结果表明:蜂窝纸板材料的静态、动态吸能量均随孔径的增大而增大,动态吸能量增大的幅值更明显;复合材料的吸能量随蜂窝纸板孔径增大而增大,随纸板厚度增大而减小;复合后的材料较蜂窝纸板材料静、动态缓冲性能和吸能量都有了较大的提高。     

小型家用电器的缓冲包装设计

在分析了蜂窝纸板缓冲性能的基础上,以电饭锅为例,采用蜂窝纸板作为缓冲材料进行缓冲设计,对其结构设计、尺寸设计、缓冲衬垫的校核、防振设计等进行了分析。设计结果表明,蜂窝纸板用于小型家用电器的缓冲包装是可行的。     

聚苯乙烯泡沫衬垫的缓冲性能研究及建模

通过动态和静态压缩试验,分析了聚苯乙烯泡沫塑料衬垫缓冲性能的基本特征,并应用弹塑性理论,建立了既能反映静态应力应变规律,又能反映其缓冲性能基本特征的非线性数学模型,同时根据试验数据识别了模型参数。     

疲劳压缩对瓦楞纸板性能的影响

对瓦楞纸板进行疲劳压缩试验,测定分析压缩次数、频率、压缩量对瓦楞纸板塑性变形、承载能力、缓冲性能的影响,并与未压缩材料进行比较.结果表明,不同的疲劳压缩条件不同程度上降低了瓦楞纸板的动力学性能,缓冲包装设计时,应考虑疲劳效应对瓦楞纸板衬垫缓冲性能的影响,以确保实现预期缓冲包装的要求.     

立方非线性弹性材料的缓冲设计

通过对立方型非线性材料缓冲性能理论的研究,得到了缓冲材料的最大位移、最大加达度以及冲击作用时间,进而计算出缓冲衬垫结构尺寸的关系式,为缓冲设计提供了依据．     

军用载物箱跌落姿态行为仿真研究

为研究某军用载物箱标准姿态跌落行为下的动力响应问题，通过仿真分析进行包装系统性能评估，为结构优化提供数据支撑，并与假想姿态跌落行为进行对比仿真试验，分析响应结果的差异性，确认仿真分析中标准姿态跌落建模的重要性。采用Hypermesh联合LS-Dyna集成建模思想，对不同姿态跌落工况进行有限元仿真分析，获得包装系统各部位应力云图及内置物响应加速度曲线。在标准姿态下，面与棱跌落过程中系统最大应力均未超过对应材料屈服强度，角跌落过程中，箱体最大应力76.654 MPa明显超过材料屈服强度；与标准姿态对比，假想姿态下棱与角跌落过程中系统最大应力、响应加速度峰值及力响应时刻均存在不同程度的偏差。载物箱以标准姿态进行面与棱跌落测试时结构不会发生强度破损；角跌落时，存在破损风险，需进行结构优化。为提高包装系统跌落仿真结果的准确性，以标准跌落姿态搭建有限元仿真模型是十分必要的。     

三角形瓦楞纸制品的结构尺寸设计

探讨了瓦楞纸板折叠过程中的变形规律,提出一套适用于三角形瓦楞纸制品结构尺寸设计的公式和方法.采用简单的几何关系便可计算三角形瓦楞纸制品的压线尺寸,公式易于理解,更便于实际应用.以三角形角隅加强结构为例,详述了所提方法的应用过程,并按照由该方法计算得到的压线尺寸打样制作结构件原型.结果表明:采用该方法设计的三角形瓦楞纸制品结构的外尺寸与设计要求基本相同,且误差不超过1 %,该方法可以为包装结构设计人员提供有益的参考.