近年來,隨著我國經濟技術和科學技術的提高,我國的電商業(yè)和快遞物流業(yè)得到飛速發(fā)展。包裝作為保護產品、便于運輸、促進銷售的重要技術手段也越發(fā)重要。包裝離不開包裝設計,包裝設計離不開包裝測試,可以說,包裝測試是包裝中最重要的環(huán)節(jié)。因此,探索“質量好、成本低、綠色環(huán)�！钡陌b測試新方法逐漸成為趨勢。本課題對運輸包裝件緩沖性能的非破壞性測試與性能調控進行了深入研究,圍繞包裝材料的非線性特性與等效跌落理論、計算機仿真技術等相關內容展開了多層次、多角度的研究。研究成果將為包裝動力學提供理論基礎,為包裝測試提供新思路,為包裝設計提供依據(jù),具有理論和現(xiàn)實意義。首先,研究包裝測試的國內外研究現(xiàn)狀,并針對包裝件性能測試技術研究和仿真技術研究、包裝材料的非線性力學特性研究、等效跌落理論研究、振動測試研究進行簡要分析,綜合國內外包裝測試技術的進展和發(fā)展趨勢,確定本課題的研究內容及意義。其次,研究基于EPE緩沖材料的非線性數(shù)學模型的構建。大量研究表明,目前運輸包裝所廣泛使用的包裝材料:塑料材料如EPE材料、EPS材料和紙質材料如瓦楞紙板、蜂窩紙板等都屬于非線性材料,其力學特性差異很大。目前的相關研究多將包裝材料簡... 

【文章來源】：曲阜師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

緩沖包裝設計六步法

第2章基于EPE緩沖材料的非線性數(shù)學模型的構建102.2非線性數(shù)學模型的建立2.2.1質量塊-非線性彈簧數(shù)學模型的建立包裝件一般由內裝物、非線性黏彈性緩沖墊、瓦楞紙箱等外包裝組成。為了研究方便將其簡化為圖2.1所示的緩沖包裝動力學模型，其中產品質量為m；緩沖墊彈性系數(shù)(A0,B0)；跌落高度為h；位移為y，向下為正方向；為速度；為加速度。緩沖材料以發(fā)泡塑料EPE為例進行分析，根據(jù)不規(guī)則型緩沖材料EPE的載荷F（y）與變形量y的關系設其動力學方程如式（2.1）所示。300myAyBy0(2.1)記a=A0/m，b=B0/m為（2.2）則式（2.1）的動力學方程可變形為式（2.3），2320dyaybydt(2.3)給定初始條件如式（2.4）所示，y(0)0,y(0)2gh(2.4)取滿足初始條件（2.4）的初始試函數(shù)可表示為式（2.5），0y(t)Asin(t)(2.5)式中，A,β為待定量。圖2.1緩沖包裝動力學模型2.2.2非線性動力學問題的主要求解方法目前國內外對非線性動力學問題的求解方法主要包括以下幾個：①攝動法：攝動法又稱為L-P法，起源于林德斯切特與邦卡萊，主要解決弱非線性問題。此方法的基本原理即將范德波方程的二階周期解和頻率都化解為小參數(shù)的形式，然后進行時間變換，進而得到近似解的一種非線性近似求解法[75]。②Adomian分解法:Adomian分解法又稱為逆算符法，是美國數(shù)學家George.Adomian提出的，是求解強非線性問題的有效方法。此方法基本原理即通過將非線性方程分解為幾部分，并分別求解，然后將各個解分解為多個解分量，最后通過逆

第2章基于EPE緩沖材料的非線性數(shù)學模型的構建15圖2.2力-變形量曲線表2.2試驗結果與理論結果比較跌落高度/m變分迭代結果試驗結果相對誤差/%0.8/(m)0.04030.03952.03/(g)53.2453.791.022.4本章小結本章主要以EPE緩沖材料為研究對象，探討了其非線性數(shù)學模型的構建。首先通過對EPE材料進行動態(tài)壓縮試驗，進而建立非線性動力學模型，然后找到合適求解非線性動力學方程的方法-變分迭代法，最后進行試驗驗證，將變分迭代解與試驗實測結果相比較，驗證變分迭代法的準確性及新建立的模型的可行性。研究結果表明：（1）當?shù)涓叨仍?00mm時，非線性動力學方程的位移變分迭代結果與試驗實測結果相對誤差為2.03%。（2）當?shù)涓叨葹?00mm時，非線性動力學方程的加速度變分迭代結果與試驗實測結果相對誤差為1.02%。綜上發(fā)現(xiàn)，針對新建立的EPE非線性數(shù)學模型系統(tǒng)的方程解與實際試驗結果數(shù)值之間相對誤差均小于3%，滿足要求。說明基于EPE緩沖包裝系統(tǒng)的質量塊-非線性彈簧模型可以用于預測系統(tǒng)跌落沖擊位移、加速的峰值等重要參數(shù)，不僅對非線性包裝系統(tǒng)跌落沖擊問題的具有重要的參考價值，也為包裝系統(tǒng)設計提供了重要的理論依據(jù)。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[9]吊燈燈罩模塑緩沖包裝制品動態(tài)仿真及性能的研究[D]. 唐杰.東北林業(yè)大學 2018
[10]非線性自治包裝系統(tǒng)動態(tài)響應研究[D]. 李宏衛(wèi).江南大學 2017



本文編號：3094588