包装动力学包装件的力学模型.pptx

《包装动力学包装件的力学模型.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《包装动力学包装件的力学模型.pptx（26页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、一、缓冲包装的三种基本形式 全面缓冲结构全面缓冲结构是指包装容器内所剩的空间全是指包装容器内所剩的空间全部用缓冲材料填充。部用缓冲材料填充。适用于质适用于质量和体积较小的易碎产品。量和体积较小的易碎产品。第1页/共26页一、缓冲包装的三种基本形式 部分缓冲结构部分缓冲结构是对产品的拐角、棱及侧面进行衬是对产品的拐角、棱及侧面进行衬垫缓冲的方法垫缓冲的方法，用于质量和体积较，用于质量和体积较大的产品，以减少材料消耗。大的产品，以减少材料消耗。第2页/共26页一、缓冲包装的三种基本形式 悬浮缓冲包装法悬浮缓冲包装法 是用弹簧把产品悬吊在包装容器内。是用弹簧把产品悬吊在包装容器内。第3页/共26页二

2、、产品中的易损零件 产品的破损总是从某个零部件开始的，这个最容易破损的零部件简称为易损零件。产品的破损总是从某个零部件开始的，这个最容易破损的零部件简称为易损零件。易损零件抽象易损零件抽象为具有集中质为具有集中质量的悬臂梁。量的悬臂梁。第4页/共26页三、缓冲材料的力学特性 材料的弹性材料的弹性弹性模量弹性模量材料在外力的作用下产生变形，当外力去除后材料的变材料在外力的作用下产生变形，当外力去除后材料的变形能完全恢复，这种性质称为弹性。形能完全恢复，这种性质称为弹性。分为线性和非线性两类。分为线性和非线性两类。第5页/共26页三、缓冲材料的力学特性线弹性材料线弹性材料的力变形曲线呈直线，遵守胡

3、克定律。严格意义上的线弹性材料是极少的，很多材料在应力小于一定值时，其相应的力变形或应力应变曲线近似于一条直线。第6页/共26页三、缓冲材料的力学特性正切型弹性材料是一种非线性弹性材料，其力变形关系为正切函数。其中，k0 为 x 0的斜率，称为初始弹性系数db 为材料的形变极限，在 x db时，F 。这种材料有泡沫橡胶、棉花、乳胶海棉、碎纸、涂胶纤维等。第7页/共26页三、缓冲材料的力学特性双曲正切型弹性材料是一种非线性缓冲材料，其力变形关系为双曲正切型函数。其中，k0 为初始弹性系数F0 为 x 时，F F0 这种材料包括瓦楞纸板、蜂窝纸板、聚苯乙烯泡沫塑料等塑性较大的材料在其受力作用的初期

4、所表现的力学性质。第8页/共26页三、缓冲材料的力学特性三次函数型弹性材料这类缓冲材料的力变形曲线呈三次函数型。其中，k0 为初始弹性系数 为非线性常数这类缓冲材料的弹性特性适合缓冲包装的要求。它包括吊装弹簧结构和木屑、塑料丝、涂胶纤维等材料。第9页/共26页三、缓冲材料的力学特性不规则型弹性材料不规则型弹性材料其力形变曲线很难用一个数学关系式来表达。大部分高分子发泡材料属于这类弹性体。第10页/共26页R 为粘性阻尼力 c c为阻力系数，称为为阻力系数，称为阻尼，阻尼，单位是三、缓冲材料的力学特性材料的粘性材料的粘性粘性阻力粘性阻力 缓冲材料，特别是泡沫塑料等高分子材料，在受到振动与冲击时，

5、其内部会产生与运动方向相反的阻力，这种阻力称为材料的内阻，用 R 表示。设变化的载荷使得缓冲材料以 运动。则通过试验可知粘性阻力为：第11页/共26页三、缓冲材料的力学特性材料的塑性材料在外力的作用下发生变形，当作用的外力超过材料的弹性极限时，材料就出现永久变形，这种性质称为塑性。材料的脆性材料的抗拉强度和伸长率很低，我们称材料很脆，这就是材料的脆性。第12页/共26页三、缓冲材料的力学特性材料的蠕变是在保持一定的静压状态下，材料的变形随时间的增加而逐渐增大的现象。材料的应力松驰是在静态外力作用下，在恒定温度和形变保持不变的情况下，材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。第13页/共26页三

6、、缓冲材料的力学特性 缓冲材料的等效刚度缓冲材料的等效刚度弹簧的刚度弹簧的刚度第14页/共26页三、缓冲材料的力学特性 已知已知则则第15页/共26页四、包装件的力学模型第16页/共26页四、包装件的力学模型第17页/共26页四、包装件的力学模型第18页/共26页四、包装件的力学模型组合材料的叠置（串联）线弹性材料假设两种线弹性材料的弹性模量不同，且 E1E2由 可以得出等效弹性模量：E2 E E1 两种线弹性材料叠置，其弹性模量介于两种原始材料之间。其等效弹性系数为：第19页/共26页四、包装件的力学模型组合材料的叠置（串联）线弹性材料 E2 E E1 结论的求证第20页/共26页四、包装件

7、的力学模型组合材料叠置（串联）非线弹性材料设组合材料的厚度为h。在外力的作用下，原始材料分别产生形变x1、x2设 代入上式中得:第21页/共26页四、包装件的力学模型组合材料叠置（串联）非线弹性材料 通过分别对串联的两种非线弹性材料进行抗压试验，可得到它们的应力应变曲线分别为abc和abc；连接两曲线同一应力下的对应点，按 的比例找出一点，连接这些点就可得到组合材料的串联应力应变曲线。第22页/共26页假设两种线弹性材料的弹性模量不同，且 E1E2由 可以得出等效弹性模量E：E2 E E1 结论与叠置相同。由此可知：组合设计的线弹性材料的缓冲效果，其对应的等效弹性模量与其原始材料的弹性模量有关

8、，数值大小介于两者之间。等效弹性模量的大小与原始材料的结构尺寸有关，通过改变结构尺寸可以使等效弹性模量在取值范围内变化。四、包装件的力学模型组合材料的并列（并联）线弹性材料第23页/共26页四、包装件的力学模型组合材料的并列（并联）非线弹性材料设组合材料的受力面积为A。在外力的作用下，原始材料分别受力为P1、P2设 代入上式中得类似叠置时绘制曲线的方法，用 的比例确定各点，连接出组合材料的并联应力应变曲线。第24页/共26页由此可知：同一种非弹性材料的应力应变曲线是相同的，不受结构尺寸变化的影响；组合后的应力应变曲线与原始材料的应力应变曲线有关，也与原始材料的结构尺寸有关；组合后的应力应变曲线介于原始材料应力应变曲线之间。四、包装件的力学模型四、包装件的力学模型第25页/共26页感谢您的观看。第26页/共26页