多层堆码包装系统冲击动力学特性研究(Ⅱ)破损边界.pdfVIP

振动与冲击 第27卷第8期 JOURNALOFVIBRA7nONANDSHOCK 多层堆码包装系统冲击动力学特性研究(Ⅱ)：破损边界 王军1，王志伟1’2 (1．江南大学包装工程系，江苏无锡214122；2．暨南大学包装工程研究所，广东珠海519070) 摘 要：研究多层堆码包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性。建立多层堆码包装系统动力学模型，得到系统 动力学方程并求解。依据结果提出评价系统破损特性的组合破损边界曲线概念，并讨论了脉冲幅值、材料阻尼及堆码层 数对组合破损边界的影响。结果表明，脉冲幅值对组合破损边界没有影响，阻尼和堆码层数影响显著。 关键词：堆码；半正弦；组合破损边界 中图分类号：TB485．1；0328文献标识码：A N州on提出的破损边界理论¨1以脉冲激励的临界 考虑一般情形，假设各层为相同产品，质量相等， 速度变化量和临界加速度作为两个基本的评价量间接衡 各层使用完全相同的包装材料，且材料为线性材料，即 量产品脆值和破损情况，成为现代产品缓冲包装设计的 mi=m；矗i=||}；c{=c(i=l…Ⅳ)； 基础。随后，一批学者分别针对理论的若干假设做了修 弓l入：艿i=(髫i+l一菇f)／L，丁=∥r，并令： 正，发展了诸如疲劳破损边界口J、位移破损边界pJ、跌落 破损边界HJ、破损边界曲面∞1等新思想。这些理论一起 得到方程(1)的无量纲形式： 构成了单个产品缓冲包装设计的较为完备的理论依据。 6i=6i+l+2筘i+1+6i一1+ 考虑到实际物流中包装件在装卸、运输、储存、销售等环 (i=1，2，…，Ⅳ) 2和i—l一26f一4筘i (2) 节中常以堆码形式存在，研究堆码情况下包装系统冲击 动力学特性，发展相应的破损评价技术具有重要的现实 半正弦脉冲及其无量纲形式分别如(3a)、(3b) 意义。为此，作者∽o以线性多层堆码包装系统为例，研 所示。 究了系统冲击动力学特性，提出了组合冲击谱新概念，并 讨论了主要参数对组合冲击谱的影响。本文将进一步讨 五=五o。sin(订￡／to)△日(￡，￡o)(3a) (3b) 论堆码系统的破损评价技术。 抄=pM‰sin(订∥％)△日(下，ro) 1 模型与方程及其无量纲化 2破损边界 采用龙格一库塔法求解方程(组)(2)，依据结果 分析多层堆码包装系统冲击特性。 2．1 组合破损边界(CombinedDamageBoundary) 图2以三层为例，给出了肛，，0。、f=0．5时系统各 层破损边界曲线，其中，f=卢“，『o。／dj表示第i层质量 无量纲临界加速度；K=肛，，o。丁。／a；表示第i层质量无 量纲临界速度。对堆码包装系统而言，任一层产