第5章 脆值理论优秀课件.ppt

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1、第5章 脆值理论第1页，本讲稿共46页第第1 1节节 冲击理论基础冲击理论基础1.1.冲量定理冲量定理2.2.恢复系数恢复系数3.3.速度增量速度增量4.4.冲击放大系数与易损关键部件冲击放大系数与易损关键部件5.5.水平冲击水平冲击第2页，本讲稿共46页1.1.冲量定理冲量定理一般用于冲击过程的基本定理是动量定理的积分形式：一般用于冲击过程的基本定理是动量定理的积分形式：式中：式中：分别为冲击开始和结束时的速度；分别为冲击开始和结束时的速度；为冲量；为冲量；为冲击作用时间；为冲击作用时间；为冲击力。为冲击力。由于冲击过程中的一般外力远远小于冲击力，所以冲击由于冲击过程中的一般外力远远小于冲击

2、力，所以冲击过程中的一般外力（包括重力）可以不计。而平均冲力过程中的一般外力（包括重力）可以不计。而平均冲力则可表示为：则可表示为：第3页，本讲稿共46页例例1 1某产品重某产品重W W50kg50kg，从，从1.5m1.5m高自由落下，受地面冲击速度减到零高自由落下，受地面冲击速度减到零所经历时间为所经历时间为1 10.010.01（s s），若是跌落到聚苯乙烯泡沫垫上，），若是跌落到聚苯乙烯泡沫垫上，冲击时间冲击时间2 20.410.41（s s）。试比较：（）。试比较：（1 1）这两种情况下产品受）这两种情况下产品受到的平均冲击力；到的平均冲击力；（2 2）若冲击力呈半正弦波形；）若冲击

3、力呈半正弦波形；，求以上两种情，求以上两种情况下的最大冲击力。况下的最大冲击力。解解：（1 1）落到聚苯乙烯泡沫垫平均冲击力：落到聚苯乙烯泡沫垫平均冲击力：第4页，本讲稿共46页（2 2）由此可见冲击力峰值远远大于它的平均值。如果冲击力峰值过由此可见冲击力峰值远远大于它的平均值。如果冲击力峰值过高，产品会遭到破坏。高，产品会遭到破坏。第5页，本讲稿共46页2.2.恢复系数恢复系数（1 1）冲击过程）冲击过程 变形阶段：冲击开始变形阶段：冲击开始 0 0，动量，动量max 0max 0 物体变形从物体变形从0 0 max max，以，以S S1 1表示变形阶段的冲量：表示变形阶段的冲量：恢复阶段

4、：恢复阶段：S S2 2表示恢复阶段的冲量：表示恢复阶段的冲量：物体变形从物体变形从max 0max 0速度速度0 u(0 u(回弹速度，物体反弹时脱离固定面瞬间的速度回弹速度，物体反弹时脱离固定面瞬间的速度)动量动量0 max0 max冲击过程有能量损失（发热、发声、残余变形等）冲击过程有能量损失（发热、发声、残余变形等）e e 为为“恢复系数恢复系数”，它表明冲击后速度恢复，它表明冲击后速度恢复的程度，也表明了物体变形的程度。一般情的程度，也表明了物体变形的程度。一般情况下况下e e的取值范围为：的取值范围为：0.3e0.50.3e0.5。第6页，本讲稿共46页（2 2）恢复系数的测定）恢

5、复系数的测定（3 3）冲击的分类）冲击的分类 0e1 0ex2H x，故，故G1 G1 当当P P超过产品极限时，产品发生损坏或者失效。超过产品极限时，产品发生损坏或者失效。G G是表征是表征产品反抗产品反抗破损能力的破损能力的唯一因素。唯一因素。产品不发生破损的最大加速度值叫脆值产品不发生破损的最大加速度值叫脆值G Gc c。它是由产品特征所确定。它是由产品特征所确定的，与外部环境因素无关。即，对具体的产品，的，与外部环境因素无关。即，对具体的产品，G Gc c是常数。是常数。2.2.实际产品的包装模型实际产品的包装模型包装件：由多个具有不同弹性和阻尼的零部件包装件：由多个具有不同弹性和阻尼

6、的零部件 每个零件的响应不同每个零件的响应不同 临界零件，关键零件，易损件临界零件，关键零件，易损件 第19页，本讲稿共46页5.5.传统脆值理论的缺点传统脆值理论的缺点 最大加速度最大加速度评价破损情况评价破损情况 实际产品破损原因：冲击加速度的大小，冲击脉冲的形状，实际产品破损原因：冲击加速度的大小，冲击脉冲的形状，冲击脉冲持续时间，产品的共振频率冲击脉冲持续时间，产品的共振频率破损边界理论。破损边界理论。4.4.脆值的标准脆值的标准各国的脆值标准不完全相同，原因：试验方法未规范，产品各国的脆值标准不完全相同，原因：试验方法未规范，产品质量区别。质量区别。3.3.脆值的确定脆值的确定:冲击

7、试验机（冲击试验机（GB/T15099-1994GB/T15099-1994）跌落试验机（跌落试验机（GB81710-1987GB81710-1987）第20页，本讲稿共46页三三.破损边界理论破损边界理论1.1.冲击传递过程冲击传递过程19681968年美国学者年美国学者R.E.NewtonR.E.Newton提出了产品破损的边界条件论提出了产品破损的边界条件论破损边界理论。破损边界理论。包装物跌落停止时，外包装箱由于突然减速包装物跌落停止时，外包装箱由于突然减速很大的加速度很大的加速度介质（衬垫或填充物）介质（衬垫或填充物）传递到内装物的加速度减少传递到内装物的加速度减少加速度达到最大的时

8、间延时加速度达到最大的时间延时BMBM内装物的最大加速度值内装物的最大加速度值如果不考虑能量损失，则两块阴影部分的面积相等如果不考虑能量损失，则两块阴影部分的面积相等BMBM位置（系统中缓冲体变形的极限位置），位置（系统中缓冲体变形的极限位置），恢复力恢复力C C（加速度为（加速度为0 0）惯性力和恢复力惯性力和恢复力内装物往复运动内装物往复运动 下降很多下降很多略去略去C C点以点以后的运动后的运动单向加速度脉冲单向加速度脉冲第21页，本讲稿共46页2.2.常用的脉冲形式常用的脉冲形式（1 1）矩形波）矩形波（2 2）半正弦波）半正弦波（3 3）锯齿波）锯齿波第22页，本讲稿共46页3.3.

9、破损因素破损因素包装设计中，用产品最大加速度响应来评价包装设计中，用产品最大加速度响应来评价包装的破损情况，包装的破损情况，影响影响 因素因素（1 1）正弦脉冲作用下的响应）正弦脉冲作用下的响应第23页，本讲稿共46页（2 2）矩形脉冲作用下的响应）矩形脉冲作用下的响应（3 3）后峰锯齿脉冲作用下的响应）后峰锯齿脉冲作用下的响应结论：结论：1.1.同一脉冲波形，不同的产品（频率不同），响应不同；同一脉冲波形，不同的产品（频率不同），响应不同；2.2.同一产品，作用的脉冲波形不同，响应不同；同一产品，作用的脉冲波形不同，响应不同；因此，影响产品最大加速度响应的参数为：因此，影响产品最大加速度响应

10、的参数为：冲击脉冲的波形；脉冲持续时间；产品的固有频率；冲击脉冲的波形；脉冲持续时间；产品的固有频率；冲击加速度峰值。冲击加速度峰值。第24页，本讲稿共46页4.4.冲击谱冲击谱冲击放大系数冲击放大系数1 11 12 23 31/61/6 较小时较小时(k(k较小，弹簧较软较小，弹簧较软)，1/6 1/6 1/6时，其加速度响应也随之增大，直到超时，其加速度响应也随之增大，直到超过环境脉冲的峰值。过环境脉冲的峰值。包装设计中应该避免。包装设计中应该避免。第25页，本讲稿共46页用用最大加速度最大加速度和脉冲过程的和脉冲过程的速度变化量速度变化量的边界条件来反映产品破损规律的曲线称的边界条件来反

11、映产品破损规律的曲线称为为破损边界曲线（或破损极限曲线）。破损边界曲线（或破损极限曲线）。非破损区：非破损区：破损区：破损区：和和或或c cG Gm m5.5.破损边界曲线破损边界曲线产品破损受许用的最大加速度和冲击脉冲持续的时间产品破损受许用的最大加速度和冲击脉冲持续的时间 影响，但影响，但 在实际在实际中不易掌握，工程上用速度增量中不易掌握，工程上用速度增量来代替。来代替。第26页，本讲稿共46页 确定边界曲线的方法：确定边界曲线的方法：冲击试验机，跌落试验机冲击试验机，跌落试验机 第27页，本讲稿共46页冲击试验机试验法确定边界曲线冲击试验机试验法确定边界曲线（1 1）确定）确定c c。

12、h h从小从小大，直到产品破损。大，直到产品破损。（2 2）确定临界加速度）确定临界加速度G Gc c。h h一定一定,不变，逐次加大不变，逐次加大G Gm m直到产品破损直到产品破损.（3 3）用光滑曲线连接前两步得到的垂直线和水平线。）用光滑曲线连接前两步得到的垂直线和水平线。（4 4）相同的方法可绘制产品不同方向的边界破损曲线。）相同的方法可绘制产品不同方向的边界破损曲线。第28页，本讲稿共46页 试验法确定边界曲线（冲击试验机）试验法确定边界曲线（冲击试验机）第29页，本讲稿共46页6.6.产品的临界共振频率产品的临界共振频率破损特性：破损特性：脆值问题脆值问题包装产品承受跌落冲击的强

13、度标志包装产品承受跌落冲击的强度标志 支座激励条件下的振动特性支座激励条件下的振动特性共振共振A A 产品响应加速度产品响应加速度A A0 0 激振加速度激振加速度f fn n 包装产品的固有频率包装产品的固有频率f f0 0 激振频率激振频率 极低，响应加速度与激振加速度相同；极低，响应加速度与激振加速度相同；极高，响应加速度比激振加速度小很多；极高，响应加速度比激振加速度小很多；f fn n=f=f0 0，产品的加速度达到最大值；，产品的加速度达到最大值；超过极限时，产品发生破损。超过极限时，产品发生破损。激振频率激振频率 共振频率的确定（振动试验机）共振频率的确定（振动试验机）试验机试验

14、机=振动台振动台+加振装置，振动可以是上下和水平两个方向。加振装置，振动可以是上下和水平两个方向。振动波形：正弦波，频率可以连续变化，一般在振动波形：正弦波，频率可以连续变化，一般在2 210Hz10Hz范范围内。围内。将待试产品固定在振动台上，按照所选定的加速度一频率曲将待试产品固定在振动台上，按照所选定的加速度一频率曲线使其经受上下方向振动。改变频率，观察是否发生共振。线使其经受上下方向振动。改变频率，观察是否发生共振。一般需在三个坐标轴上分别试验。记录下三组临界频率。一般需在三个坐标轴上分别试验。记录下三组临界频率。第30页，本讲稿共46页第第3 3节节 确定脆值的方法确定脆值的方法一一

15、.冲击脆值的确定方法冲击脆值的确定方法1.1.脆值试验方法脆值试验方法 冲击机试验：理论上较严密，技术要求高；操作和设备比较复杂；冲击机试验：理论上较严密，技术要求高；操作和设备比较复杂；产品样本的跌落与实际包装物的跌落有一定差别；产品样本的跌落与实际包装物的跌落有一定差别；自由跌落试验：操作简单易行，接近实际流通工况，但测量精度受限。自由跌落试验：操作简单易行，接近实际流通工况，但测量精度受限。1.1 1.1 冲击机试验冲击机试验（1 1）冲击波形）冲击波形 矩形波：矩形波：流通环境参数（装卸作业的频度，等效跌落高度等）不明确；流通环境参数（装卸作业的频度，等效跌落高度等）不明确；缓冲包装材

16、料尚为选定；缓冲包装材料尚为选定；缓冲元件特性参数未定（恢复系数）。缓冲元件特性参数未定（恢复系数）。半正弦波：半正弦波：已知产品在流通中承受的是半正弦波；已知产品在流通中承受的是半正弦波；流通环境的等效跌落高度已经明确；流通环境的等效跌落高度已经明确；装卸作业跌落装卸作业跌落 临界速度试验：临界速度是指产品发生破损的最低速度变化量，实用于笨重、结构强度和刚度临界速度试验：临界速度是指产品发生破损的最低速度变化量，实用于笨重、结构强度和刚度都较大的产品。因临界速度的边界线与波形无关，可用矩形波和半正弦波。都较大的产品。因临界速度的边界线与波形无关，可用矩形波和半正弦波。最严酷的条件可最严酷的条

17、件可靠度高靠度高易于产生容易于产生容易控制易控制第31页，本讲稿共46页（2 2）基本试验程序）基本试验程序 确定设计跌落高度，按设计跌落高度作初次跌落，要避免第一次跌落试件即破损；确定设计跌落高度，按设计跌落高度作初次跌落，要避免第一次跌落试件即破损；逐次调节冲击砧的参数以提高冲击强度（加速度），直到某一次产品发生破损为止；逐次调节冲击砧的参数以提高冲击强度（加速度），直到某一次产品发生破损为止；记下此时的加速度，即为产品发生破损的临界加速度值；记下此时的加速度，即为产品发生破损的临界加速度值；取另一试件作临界速度试验，取略低于设计跌落高度的初始高度进行试验；取另一试件作临界速度试验，取略低

18、于设计跌落高度的初始高度进行试验；逐次增加跌落高度，速度变化量也不断增加，直到某一次产品发生破损为止；逐次增加跌落高度，速度变化量也不断增加，直到某一次产品发生破损为止；记下此时的速度变化量，即为产品发生破损的临界速度；记下此时的速度变化量，即为产品发生破损的临界速度；根据跌落高度计算速度变化根据跌落高度计算速度变化计算速度计算速度=实际速度实际速度误差来源：误差来源：冲击机沿轨道下滑，摩擦；冲击机沿轨道下滑，摩擦；取最严酷的条件取最严酷的条件e=1e=1第32页，本讲稿共46页1.21.2自由跌落试验法自由跌落试验法跌落试验示意图跌落试验示意图(1)(1)跌落试验设备须满足下列条件：跌落试验

19、设备须满足下列条件：跌落高度能任意且容易调整，跌落高度能任意且容易调整，最大跌落高度为最大跌落高度为1500mm1500mm；要求冲击面为坚硬平整的水平平面，要求冲击面为坚硬平整的水平平面，其质量至少为被试样品质量的其质量至少为被试样品质量的5050倍；倍；试验样品能完全不受妨碍地自由跌落；试验样品能完全不受妨碍地自由跌落；便于对试验样品操纵和起吊。便于对试验样品操纵和起吊。（2 2）基本程序）基本程序a.a.选一组适当的缓冲衬垫，对试件做粗略的缓冲包装；选一组适当的缓冲衬垫，对试件做粗略的缓冲包装；b.b.衬垫厚度由大衬垫厚度由大小；小；c.c.开始跌落时，用厚衬垫，保证试样不致于在初次跌落

20、时发生破损；开始跌落时，用厚衬垫，保证试样不致于在初次跌落时发生破损；d.d.逐次减小衬垫厚度，加大加速度，直到试件破损；逐次减小衬垫厚度，加大加速度，直到试件破损；e.e.试件上安装有加速度计，记录下破损前的最大值试件上安装有加速度计，记录下破损前的最大值产品脆值（取多次试验的平均值的产品脆值（取多次试验的平均值的80%80%作为产品脆值）。作为产品脆值）。（3 3）跌落试验）跌落试验使用经过标定的线性衬垫使用经过标定的线性衬垫脆值定义脆值定义第33页，本讲稿共46页2.2.简易计算法简易计算法(1)(1)线弹性结构（保守一些，可靠度高）线弹性结构（保守一些，可靠度高）（2 2）脉冲作用时间

21、进行评估（非线性结构）脉冲作用时间进行评估（非线性结构）或或 半正弦波半正弦波 t t脉冲上升时间，脉冲上升时间，s s（有统计数据）（有统计数据）几种包装条件下脉冲上升时间（半正弦波）几种包装条件下脉冲上升时间（半正弦波）包装条件包装条件上升时间（上升时间（s s）金属容器金属容器0.0020.002木木 箱箱0.0040.004纸板、瓦楞纸箱纸板、瓦楞纸箱0.0060.006橡胶纤维（橡胶纤维（2.5cm2.5cm厚）厚）0.0080.008橡胶纤维（橡胶纤维（7.5cm7.5cm厚）厚）0.0150.015第34页，本讲稿共46页3.3.经验估算法经验估算法 ，经验数据经验数据:强烈冲击

22、现象：强烈冲击现象：中等冲击现象：中等冲击现象：较弱冲击现象：较弱冲击现象：:包装件经受的最大加速度（包装件经受的最大加速度（g g）:包装件的重量（包装件的重量（kgkg）经验估算的基础：流通现场的监察和对大量破损事故的调查分析。经验估算的基础：流通现场的监察和对大量破损事故的调查分析。统计数据统计数据找出动力学或运动学特征（如跌落高度、振动频率、找出动力学或运动学特征（如跌落高度、振动频率、脉冲作用时间等）脉冲作用时间等）换算成产品允许的加速度值。换算成产品允许的加速度值。第35页，本讲稿共46页日本的产品脆值日本的产品脆值G G值值产品产品1010以下以下大型电子计算机大型电子计算机10

23、102121导弹跟踪装置、高级电子仪器、晶体振荡器、精密测量仪、导弹跟踪装置、高级电子仪器、晶体振荡器、精密测量仪、航倥测量仪航倥测量仪21214040大型电子管、变频装置、精密指示仪、电子仪器、大型精密大型电子管、变频装置、精密指示仪、电子仪器、大型精密机器机器41416060小型电子计算机、现金出纳机、大型磁带录音机、彩色电视小型电子计算机、现金出纳机、大型磁带录音机、彩色电视机、一般测量仪器机、一般测量仪器61619090黑白电视机、磁带录音机、照相机、真空泡光学仪、可移式黑白电视机、磁带录音机、照相机、真空泡光学仪、可移式无线电装置无线电装置9191120120洗衣机、电冰箱洗衣机、电

24、冰箱120120以上以上机械类产品、型真空管、一般器材机械类产品、型真空管、一般器材4.4.查表类比法查表类比法 第36页，本讲稿共46页英国产品脆值标准英国产品脆值标准G G值值产产 品品4040雷达和其它电气设备、真空管、自动控制仪、瞄准雷达和其它电气设备、真空管、自动控制仪、瞄准器、回旋仪器、回旋仪40406060制动回旋仪、马赫表、有防冲击支承的仪器制动回旋仪、马赫表、有防冲击支承的仪器60608080量油计、压力计、一般电气装置量油计、压力计、一般电气装置8080100100牢固的真空管、阴极射线管、冰箱牢固的真空管、阴极射线管、冰箱100100120120热交换器、油冷却器、取暖电

25、炉、记忆装置、散热热交换器、油冷却器、取暖电炉、记忆装置、散热器器第37页，本讲稿共46页美国军用标准（美国军用标准（MIL-HDBK-304MIL-HDBK-304）产品产品洗衣机、电冰箱、机电设备洗衣机、电冰箱、机电设备G G值值15152424导弹导航系统、精密效验仪器、陀螺、惯性导航平台导弹导航系统、精密效验仪器、陀螺、惯性导航平台机械振动测试仪表、真空管、电子仪表、雷达机械振动测试仪表、真空管、电子仪表、雷达航空附属仪表、电子记录装置、大多数固体电器装置、航空附属仪表、电子记录装置、大多数固体电器装置、示波器、精密机械零件示波器、精密机械零件60608484 8585110110机械

26、类产品、控制台、液压传动装置机械类产品、控制台、液压传动装置2525393940405959电视机、航空仪表、某些固体电器电视机、航空仪表、某些固体电器110110以上以上第38页，本讲稿共46页美国美国MTSMTS公司实验资料公司实验资料G G值值2626404041416060电视机电视机洗衣机、电冰箱洗衣机、电冰箱产品产品15152525导弹导航系统、精密效验仪器导弹导航系统、精密效验仪器机械测量仪表、电子仪器机械测量仪表、电子仪器航空附属仪表、电子记录装置、办公室电子设备航空附属仪表、电子记录装置、办公室电子设备61618585 86 86115115普通机械设备普通机械设备11511

27、5以上以上5.5.冲击响应谱法冲击响应谱法 通过扫描试验或不同参数的半正弦脉冲冲击试验，确定易损件通过扫描试验或不同参数的半正弦脉冲冲击试验，确定易损件从低频到高频的各个频率下出现破损的最大加速度，从低频到高频的各个频率下出现破损的最大加速度，冲击冲击响应谱的脆值。响应谱的脆值。第39页，本讲稿共46页二二.振动脆值振动脆值 1.1.振动脆值的概念振动脆值的概念根据产品疲劳损害理论，可得到产品关键件达到积累损坏时的与根据产品疲劳损害理论，可得到产品关键件达到积累损坏时的与振动加速度幅值有关的交变应力总循环数振动加速度幅值有关的交变应力总循环数N N。把振动的这个最大。把振动的这个最大加速度幅值

28、加速度幅值与与重力加速度之比重力加速度之比称为产品振动脆值称为产品振动脆值 。振动损坏边界曲线振动损坏边界曲线第40页，本讲稿共46页2.Burgess2.Burgess损坏边界曲线损坏边界曲线BurgessBurgess发现：在低于临界冲击加速度下多次冲击，也会发生疲发现：在低于临界冲击加速度下多次冲击，也会发生疲劳损坏。劳损坏。BurgessBurgess冲击与疲劳综合损坏边界曲线冲击与疲劳综合损坏边界曲线第41页，本讲稿共46页3.3.振动脆值的确定方法振动脆值的确定方法3.1 3.1 扫描振动试验法（正弦扫频试验）扫描振动试验法（正弦扫频试验）(1)(1)扫频，发现共振频率扫频，发现共

29、振频率f1f1。在此频率下以加速度峰值。在此频率下以加速度峰值G1G1持续进行振动试验，直到易损件破持续进行振动试验，直到易损件破损，记录持续振动时间损，记录持续振动时间t1,t1,得出得出G1G1对应的对应的N1;N1;(2)(2)进行扫频，发现共振频率进行扫频，发现共振频率f2f2。在此频率下以加速度峰值。在此频率下以加速度峰值G2G2持续进行振动试验，直到易损持续进行振动试验，直到易损件破损，记录持续振动时间件破损，记录持续振动时间t2,t2,得出得出G2G2对应的对应的N2;N2;（3 3）继续前述过程，得）继续前述过程，得G-NG-N图上的若干点，连接成曲线即为振动边界曲线。图上的若

30、干点，连接成曲线即为振动边界曲线。3.2 3.2 疲劳曲线反求法疲劳曲线反求法已知易损件材料的应力疲劳曲线：已知易损件材料的应力疲劳曲线：疲劳应力；疲劳应力；，为试验常数，则质量为为试验常数，则质量为m m、面积为、面积为A A的易损件在被激励的加的易损件在被激励的加速度速度 作用下的动应力作用下的动应力 ,得振动边界曲线方程：得振动边界曲线方程：3.3 3.3 随机振动试验法随机振动试验法按照随机振动试验方法确定振动脆值时得到的振动边界曲线，纵坐标为加速度功率谱按照随机振动试验方法确定振动脆值时得到的振动边界曲线，纵坐标为加速度功率谱（PSDPSD）强度或振动加速度均方根值（）强度或振动加速

31、度均方根值（），横坐标为试验持续时间，而不是振动循），横坐标为试验持续时间，而不是振动循环次数。环次数。第42页，本讲稿共46页例例1 1：一重：一重10kg10kg的内装产品，从的内装产品，从60cm60cm高处跌落，用一组弹性系数为高处跌落，用一组弹性系数为k=130kg/cmk=130kg/cm的金属弹簧缓冲，求产品上发生的最大加速度和最大变形量。如果该产品的脆值为的金属弹簧缓冲，求产品上发生的最大加速度和最大变形量。如果该产品的脆值为25g,25g,则则应如何改进缓冲，或如何限制跌落高度？应如何改进缓冲，或如何限制跌落高度？解解：（1 1）求）求（2 2）当脆值等于）当脆值等于25g2

32、5g时，应更换弹簧，由最大变形量可求出弹性系数时，应更换弹簧，由最大变形量可求出弹性系数（3 3）如不更换弹簧，则应限制其跌落高度）如不更换弹簧，则应限制其跌落高度第43页，本讲稿共46页例例2 2：一包装件从：一包装件从90cm90cm的高处跌落时，测得内装物所承受的加速度为的高处跌落时，测得内装物所承受的加速度为80g(80g(即即G=80g);G=80g);如果从如果从60cm60cm处跌落，试估计其加速度变化并求其等效固有频率。处跌落，试估计其加速度变化并求其等效固有频率。例例3 3：一包装件从：一包装件从60cm60cm的高处跌落时，测得的高处跌落时，测得内装物所承受的加速度为内装物

33、所承受的加速度为65g(65g(即即G=65g);G=65g);设缓冲具有线弹性，求包装件的固有频率及设缓冲具有线弹性，求包装件的固有频率及冲击脉冲的作用时间。冲击脉冲的作用时间。解：解：（1 1）确定）确定（2 2）求冲击脉冲作用时间）求冲击脉冲作用时间 一般情况下，按正弦脉冲处理（对半正弦波每经过一般情况下，按正弦脉冲处理（对半正弦波每经过 的时间，加速度脉冲有最大值，可得）的时间，加速度脉冲有最大值，可得）问题：这里是否可用下面的公式？问题：这里是否可用下面的公式？第44页，本讲稿共46页第第5 5节节 脆值理论的最新发展脆值理论的最新发展1.1.冲击脆值的合理化冲击脆值的合理化冲击脆值

34、大多数采用近似矩形的梯形波试验得到的，原因有三冲击脆值大多数采用近似矩形的梯形波试验得到的，原因有三:矩形波是最严酷的条件，得出的脆值最安全；矩形波是最严酷的条件，得出的脆值最安全；只只有有矩矩形形波波得得到到的的临临界界加加速速度度近近似似平平行行于于横横坐坐标标的的水水平平线线，因因此此只只要要在在主要的速度变化范围内求得一个临界加速度，便可得临界加速度曲线；主要的速度变化范围内求得一个临界加速度，便可得临界加速度曲线；冲击试验机进行矩形波的调节较方便。冲击试验机进行矩形波的调节较方便。脆脆值值试试验验结结果果偏偏保保守守（实实际际中中跌跌落落产产生生的的冲冲击击波波接接近近半半正正弦弦波

35、波）。冲击脆值的合理化冲击脆值的合理化 降低包装成本降低包装成本2.2.冲击响应谱分析技术冲击响应谱分析技术 建立在单自由度阻尼线性振动模型基础上的一种分析方法。建立在单自由度阻尼线性振动模型基础上的一种分析方法。计算机仿真技术建立精细的动力学模型。计算机仿真技术建立精细的动力学模型。第45页，本讲稿共46页思考题思考题1.1.什么叫产品脆值？什么叫产品脆值？2.2.常见的损坏形式有哪几种？常见的损坏形式有哪几种？3.3.许用脆值的定义？许用脆值的定义？4.4.什什么么是是传传统统的的脆脆值值理理论论？破破损损边边界界理理论论与与传传统统的的脆脆值值理理论论的的区区别何在？别何在？5.5.常见的冲击脉冲有哪几种类型？何种脉冲对包装件的损害最大？常见的冲击脉冲有哪几种类型？何种脉冲对包装件的损害最大？6.6.常用的确定脆值的试验方法有哪几种？这些方法有何特点？常用的确定脆值的试验方法有哪几种？这些方法有何特点？7.7.确定脆值的经验估算法用于什么情况下？确定脆值的经验估算法用于什么情况下？第46页，本讲稿共46页