发泡聚乙烯最大加速度-静应力曲线快速获取方法研究

目的研究快速、准确预测最大加速度-静应力曲线的方法。方法首先利用落锤冲击试验机获取了5个不同高度下,5种不同厚度的发泡聚乙烯的最大加速度-静应力曲线。在此基础上,分析对比文中3种不同的改进拟合法与已有的动应力与动能量多项式拟合法的区别。结果研究发现,当不区分高度的情况下,以最大加速度因子为函数值,以跌落高度、衬垫厚度、静应力为变量进行拟合时,其代表预测精度R^(2)的平均为0.835,相比动应力与动能量多项式拟合法的0.2996要高。但曲线右侧的预测精度偏低。引入以静应力为变量的多项式作为修正因子后,R^(2)的平均值为0.934。预测精度有所提高,右侧的预测偏差减小,但仍存在。在区分高度的情况下,以带有修正因子的公式进行预测时,R^(2)的平均值为0.984,曲线向右侧预测偏差逐渐增大的现象明显改善。结论区分高度情况下,利用带修正因子的预测公式可以快速且较准确地预测最大加速度-静应力曲线,可以为冲击防护设计及相关软件的开发提供一定的帮助。

应力-能量法在求取包装材料最大加速度-静应力曲线方面的应用分析

应力-能量法在测定包装材料缓冲特性曲线方面弥补了传统方法中的诸多缺陷,对利用此法测定缓冲材料最大加速度-静应力曲线的方法和步骤进行了详细的介绍和分析。发现此法以假定缓冲材料受到冲击过程中没有能量损失为前提,而这种前提是难以实现的,从而对此方法的应用和推广进行了部分研究。

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LabVIEW的应力-能量法应用软件设计

本文在试验的基础上,基于LabVIEW的数据分析软件设计,通过对实验得到的动应力动能量值进行插值、拟合求出动应力动能量曲线,进而得到a、b值;再将a、b带入应力-能量曲线来反求最大加速度-静应力曲线。这一软件设计既是对应力-能量法可行性的验证,又是对应力能量法的实际应用.其目的在于寻求一种更为实用简便的方法以减少缓冲曲线测定的工作量,从而大大缩短包装设计的时间,减少包装材料的用量.

蜂窝纸板动态缓冲特性曲线测试分析

通过动态压缩试验 ,测试 4种厚度蜂窝纸板的最大加速度静应力曲线 ,研究蜂窝纸板的动态缓冲特性 ,获得蜂窝纸板的最大加速度静应力曲线的特征系数和经验公式 。

蜂窝纸板一维动态本构关系及应用

为了在蜂窝纸板一维压缩应力-应变曲线基础上建立其一维本构关系,首先得到蜂窝纸板在应变率0.0017/s^114.3/s范围内的试验压缩行为。试验结果表明蜂窝纸板呈现较强的率相关性,这是由于蜂窝结构的横向惯性作用引起的。基于最低应变率0.0017/s压缩载荷下的应力-应变数据,提出了形状函数,用于精确拟合蜂窝纸板应力-应变曲线所表现的线弹性、应力软化、屈服平台和压实等四个典型特征。然后在形状函数的基础上,考虑应变率的影响,得到蜂窝纸板一维动态本构关系。最后研究了易损件-产品主体-蜂窝纸板缓冲系统在跌落冲击载荷下的冲击响应,得到缓冲系统的最大加速度-静应力曲线,所得出的结论可以直接用于具有易损件物品的缓冲设计。

用于四角固支的三角形瓦楞衬垫动态缓冲特性分析

提出一种四角固支瓦楞缓冲包装结构,研究其核心结构件三角形瓦楞缓冲衬垫的动态缓冲性能。对四角固支瓦楞缓冲结构形式进行简化,以主要的三角形支撑结构单元为研究对象,构建其缓冲结构试验模型,合理设计动态压缩试验,得到试样的最大加速度-静应力关系曲线。试验表明,用于四角固支的三角形瓦楞缓冲结构衬垫的动态缓冲性能和其厚度及周长尺寸(受力面积)有直接关系,对低负载产品包装可提供较好动态缓冲性能。通过选取高强度瓦楞原材料,或多个瓦楞衬垫组合可满足高负载产品包装的缓冲要求。研究得到的最大加速度-静应力曲线可为四角固支瓦楞缓冲系统设计提供理论依据。通过设计合理的三角形瓦楞缓冲厚度及周长尺寸,可实现减小包装整体尺寸,提高运输包装设计效率的目的。

发泡聚丙烯动态缓冲性能分析

目的研究发泡聚丙烯材料的动态缓冲特性。方法对发泡聚丙烯材料进行动态压缩试验,分析密度、厚度、跌落高度对发泡聚丙烯动态缓冲性能的影响。结果发泡聚丙烯密度越大,动态压缩特性曲线最低点对应的加速度和静应力越大,最小缓冲系数越大。发泡聚丙烯厚度越大,曲线最低点对应的最大加速度越小,对应的静应力越大。随着跌落高度的增加,曲线最低点对应的最大加速度逐渐增加,静应力逐渐减小。结论在安全范围内,考虑到轻量化和成本因素,选择缓冲材料时需要综合考虑材料的密度、厚度以及实际的运输环境。

基于LabVIEW的缓冲材料数据库设计

主要论述了运用LabVIEW的编程语言,通过调用SQL,建立起包含最大加速度-静应力曲线、缓冲系数-最大应力曲线以及其他缓冲材料特性的数据库,从而达到用户可以根据不同包装对象和运输环境利用该数据库选择缓冲材料,并且同时直观得出所选缓冲衬垫的三维尺寸,方便选材及衬垫设计的目的。