考虑蜂窝纸板箱缓冲作用的产品包装系统跌落冲击研究 被引量：43

1

作者 卢富德 高德 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期335-341,共7页

在实际缓冲包装设计中,忽略了外包装箱的缓冲作用,因此很难得到合理的缓冲结构。为了研究外包装箱对缓冲包装系统的影响,首先基于压缩试验分别确立了制作外包装箱的蜂窝纸板与缓冲材料发泡聚乙烯的本构关系;其次建立了发泡聚乙烯与蜂窝... 在实际缓冲包装设计中,忽略了外包装箱的缓冲作用,因此很难得到合理的缓冲结构。为了研究外包装箱对缓冲包装系统的影响,首先基于压缩试验分别确立了制作外包装箱的蜂窝纸板与缓冲材料发泡聚乙烯的本构关系;其次建立了发泡聚乙烯与蜂窝纸板的串联力学模型,并介绍了求解算法;最后基于物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则,设计了串联缓冲包装结构目标优化函数并介绍了优化函数的求解步骤,通过试验数据验证了模型的正确性。结果表明,如果不考虑蜂窝纸板箱的缓冲作用,会造成很大程度的保守包装,因此考虑外包装箱的缓冲作用能有效避免缓冲材料的过度使用。这些研究结果与方法为其他不同缓冲材料的串联提供了参考。 展开更多

关键词 外包装箱 蜂窝纸板 发泡聚乙烯 跌落冲击 优化设计

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具有简支梁式易损部件的产品包装系统跌落冲击研究 被引量：27

2

作者 卢富德 陶伟明 高德 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期79-81,共3页

针对易损部件为简支梁式结构,建立了此易损件与产品主体耦合的非线性动力学模型;运用差分方法,设计了该模型的求解算法。算例表明:简支梁易损部件的加速度随梁的长度方向变化显著,梁的中点处应力最大,简支梁的中间位置的最大应力是否超... 针对易损部件为简支梁式结构,建立了此易损件与产品主体耦合的非线性动力学模型;运用差分方法,设计了该模型的求解算法。算例表明:简支梁易损部件的加速度随梁的长度方向变化显著,梁的中点处应力最大,简支梁的中间位置的最大应力是否超过弹性部件的比例极限成为产品失效的一个有效标准。若不考虑易损零件作用,会得出错误的结论。 展开更多

关键词 简支梁式结构 易损部件 发泡聚乙烯 差分 跌落冲击

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串联缓冲系统冲击响应与结构优化分析 被引量：20

3

作者 卢富德 陶伟明 高德 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1773-1777,1789,共6页

为了研究瓦楞纸板与泡沫塑料所组成的串联缓冲系统的冲击响应,引入虚拟质量,利用Runge-Kutta法对系统动力学方程进行求解.由试验得到BC双瓦楞纸板和发泡聚乙烯准静态与动态应力-应变关系,建立它们的单轴本构关系.研究串联缓冲系统的冲... 为了研究瓦楞纸板与泡沫塑料所组成的串联缓冲系统的冲击响应,引入虚拟质量,利用Runge-Kutta法对系统动力学方程进行求解.由试验得到BC双瓦楞纸板和发泡聚乙烯准静态与动态应力-应变关系,建立它们的单轴本构关系.研究串联缓冲系统的冲击响应,试验结果与模型预测值吻合较好.对串联缓冲系统进行体积优化分析,并与发泡聚乙烯系统的优化结果进行比较.结果表明:若不考虑瓦楞纸板的缓冲作用,仅对发泡聚乙烯分析,则会造成资源的浪费. 展开更多

关键词 串联缓冲系统 虚拟质量 发泡聚乙烯 BC双瓦楞纸板 冲击响应 本构关系

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蜂窝纸板/EPE组合材料的动态缓冲性能 被引量：19

4

作者 言利容 谢勇 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第19期13-16,共4页

对发泡聚乙烯、蜂窝纸板及其组合材料进行动态压缩试验,测试这些材料的动态缓冲性能,目的是考察组合后材料缓冲性能的变化,以及组合方式对缓冲性能的影响。测试结果表明:组合结构兼有两者的优点,对可变载荷的缓冲与防振具有一定的自适... 对发泡聚乙烯、蜂窝纸板及其组合材料进行动态压缩试验,测试这些材料的动态缓冲性能,目的是考察组合后材料缓冲性能的变化,以及组合方式对缓冲性能的影响。测试结果表明:组合结构兼有两者的优点,对可变载荷的缓冲与防振具有一定的自适应性能力;采用厚度较大的蜂窝纸板有利于提高组合材料对大载荷的缓冲性能;采用一定厚度的发泡聚乙烯可较大幅度地提高组合材料的缓冲性能。 展开更多

关键词 蜂窝纸板 发泡聚乙烯 组合结构 缓冲特性

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发泡聚乙烯包装系统动力学有限元分析 被引量：17

5

作者 刘学 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第13期11-13,共3页

设计了八角衬垫结构发泡聚乙烯包装系统。基于发泡聚乙烯的应力-应变数据,用有限元思想,计算了发泡聚乙烯包装系统角跌落冲击响应。得到了包装物品应力分布,为角跌落缓冲包装设计、计算提供了有效方法。

关键词 发泡聚乙烯 动态 有限元

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聚乙烯发泡塑料冲击能量的吸收及振动传递率的分析 被引量：11

6

作者 郑华明 吴江渝 曹国荣 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期30-32,共3页

研究了聚乙烯(EPE)发泡塑料冲击能量的吸收及振动传递率,结果表明:密度为0.025g/cm3的发泡聚乙烯在100 cm跌落高度下,其动态冲击曲线随厚度的增加而下移,不同厚度试样所适合的产品的脆值及静应力也不相同;在2.21kPa静应力下,激振频率为1... 研究了聚乙烯(EPE)发泡塑料冲击能量的吸收及振动传递率,结果表明:密度为0.025g/cm3的发泡聚乙烯在100 cm跌落高度下,其动态冲击曲线随厚度的增加而下移,不同厚度试样所适合的产品的脆值及静应力也不相同;在2.21kPa静应力下,激振频率为18Hz左右时,采用发泡聚乙烯包装的包装系统会产生共振现象。 展开更多

关键词 发泡聚乙烯 缓冲 传递率

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EPO泡沫的静态压缩性能及其与EPS和EPE泡沫的比较 被引量：9

7

作者 温时宝 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第19期10-12,16,共4页

对EPO(发泡聚烯烃)、EPS和EPE泡沫进行截面泡孔结构、静态压缩试验以及使用性能比较。应力-应变曲线分析表明,EPO泡沫变形分为弹性段、塑性屈服平台段及致密段;由3者截面泡孔结构、应力-应变关系和缓冲系数-静应力关系的比较表明,EPO静... 对EPO(发泡聚烯烃)、EPS和EPE泡沫进行截面泡孔结构、静态压缩试验以及使用性能比较。应力-应变曲线分析表明,EPO泡沫变形分为弹性段、塑性屈服平台段及致密段;由3者截面泡孔结构、应力-应变关系和缓冲系数-静应力关系的比较表明,EPO静态缓冲性能介于EPS与EPE之间,但与EPS更为接近;使用性能比较表明,EPO泡沫衬垫避免了EPS和EPE的缺点,集合了EPE柔软性、反复冲击性能好和EPS可模制成型的优点。 展开更多

关键词 EPO 泡沫 静态压缩 EPS EPE

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低温对聚乙烯发泡材料动态缓冲性能的影响 被引量：8

8

作者 杨帅 康勇刚 齐菲 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期21-25,共5页

目的在低温环境条件下,测试与分析2种冲击高度（61,76 cm）下聚乙烯发泡材料的动态缓冲性能。方法参考实际包装件流通环境的温度范围,分别在23,0,-15,-30℃等4种温度条件下进行聚乙烯发泡材料的动态冲击试验。结果在低温环境条件下的EP... 目的在低温环境条件下,测试与分析2种冲击高度（61,76 cm）下聚乙烯发泡材料的动态缓冲性能。方法参考实际包装件流通环境的温度范围,分别在23,0,-15,-30℃等4种温度条件下进行聚乙烯发泡材料的动态冲击试验。结果在低温环境条件下的EPE动态冲击曲线中,对应于最小加速度处的静应力较常温条件下的增加0.9-2.5 k Pa,加速度值降低约7-8 g。结论低温环境下,缓冲材料动态载荷能力增加,其最小加速度值低于常温条件下相同受力状态下的数值。在实际包装设计中,应结合实际流通环境温度进行缓冲设计。 展开更多

关键词 发泡聚乙烯 低温 动态缓冲

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快递包装EPE/瓦楞纸板动态缓冲性能 被引量：5

9

作者 尹兴 陈志强 +1 位作者 崔久刚 郑秋月 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第1期52-57,共6页

目的在设计快递包装时,应综合考虑瓦楞纸板和发泡聚乙烯(EPE)组合材料的缓冲作用,以达到减少缓冲材料用量的目的。方法以快递包装中常用的、不同厚度的EPE、三层瓦楞纸板、五层瓦楞纸板为研究对象,按照GB/T 8167—2008进行试验,得到EPE... 目的在设计快递包装时,应综合考虑瓦楞纸板和发泡聚乙烯(EPE)组合材料的缓冲作用,以达到减少缓冲材料用量的目的。方法以快递包装中常用的、不同厚度的EPE、三层瓦楞纸板、五层瓦楞纸板为研究对象,按照GB/T 8167—2008进行试验,得到EPE、三层瓦楞纸板/EPE、五层瓦楞纸板/EPE的最大加速度-静应力曲线,并进行拟合。结果EPE材料越厚,其缓冲性能越好;将EPE、三层瓦楞纸板/EPE、五层瓦楞纸板/EPE等3组数据的双曲线函数进行拟合,拟合度均大于95%,拟合效果较好;在同一静应力下,动态缓冲性能优劣顺序为五层瓦楞纸板/EPE>三层瓦楞纸板/EPE>EPE。结论拟合函数可用于快递包装设计,同时试验结果为快递包装减量化设计提供了依据。 展开更多

关键词 快递包装 发泡聚乙烯 瓦楞纸板 动态缓冲特性

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尺度效应对发泡聚乙烯静态缓冲性能的影响 被引量：6

10

作者 田芃 滑广军 《包装学报》 2013年第4期30-33,共4页

发泡聚乙烯等闭孔式缓冲材料通常通过裁切、黏合的加工方法制作成缓冲结构,裁切对气泡的破坏会影响缓冲结构的缓冲性能。针对该问题设计了2组试验,分析了裁切破坏式和刺穿破坏式2种气泡破坏方式对材料缓冲性能的影响,并与经典试验方法... 发泡聚乙烯等闭孔式缓冲材料通常通过裁切、黏合的加工方法制作成缓冲结构,裁切对气泡的破坏会影响缓冲结构的缓冲性能。针对该问题设计了2组试验,分析了裁切破坏式和刺穿破坏式2种气泡破坏方式对材料缓冲性能的影响,并与经典试验方法得到的缓冲性能曲线进行了对比分析。研究结果表明:裁切对发泡聚乙烯的刚度存在明显的尺度效应;2种气泡破坏方式都会对发泡聚乙烯的缓冲性能产生影响;试验验证显示,随着裁切次数的增加,4种方案的衬垫厚度差别较小,衬垫面积及材料用量相差较大,a,b方案的衬垫面积及材料用量较相近,c,d方案的衬垫面积及材料用量相对于a,b方案有较明显增加。 展开更多

关键词 发泡聚乙烯 尺度效应 静态缓冲性能

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梯形聚乙烯泡沫结构动态压缩响应有限元分析 被引量：5

11

作者 卢富德 滑广军 +3 位作者 王丽姝 刘奇龙 蒋海云 高德 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期234-238,共5页

现有的缓冲包装五步法局限于对长方体结构进行面积与厚度进行设计计算,梯形结构设计不能运用此方法。为研究梯形结构的动态压缩响应规律及对设计提供依据,对发泡聚乙烯梯形结构进行了一系列的试验与理论分析。基于ABAQUS中的低密度泡沫... 现有的缓冲包装五步法局限于对长方体结构进行面积与厚度进行设计计算,梯形结构设计不能运用此方法。为研究梯形结构的动态压缩响应规律及对设计提供依据,对发泡聚乙烯梯形结构进行了一系列的试验与理论分析。基于ABAQUS中的低密度泡沫本构建立二维有限元模型;在发泡聚乙烯一维动态本构关系基础上,利用虚拟质量法对梯形发泡聚乙烯结构动态压缩响应进行分析。数值模拟结果表明:二维有限元模型能精确获取任何梯形泡沫结构的力学行为与变现模式。当利用虚拟质量方法分析梯度结构的力学响应,随着梯形泡沫的锥度增加,分析误差也随之变大,这是由于梯形泡沫结构不均匀变形造成的,因此,虚拟质量法仅在求解锥度较小的泡沫结构的动态响应有较高的精度。 展开更多

关键词 梯形结构 发泡聚乙烯 低密度泡沫 有限元 虚拟质量

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基于本构模型的发泡聚乙烯缓冲特性曲线研究 被引量：2

12

作者 徐绍虎 崔爽 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第15期11-15,共5页

目的建立EPE本构模型,并基于本构模型研究EPE缓冲系数-最大应力曲线。方法通过静态压缩实验得到EPE应力-应变曲线,利用三次Bezier曲线拟合实验曲线,根据拟合曲线求得缓冲系数,从而得到缓冲系数-最大应力曲线。结果利用三次Bezier曲线拟... 目的建立EPE本构模型,并基于本构模型研究EPE缓冲系数-最大应力曲线。方法通过静态压缩实验得到EPE应力-应变曲线,利用三次Bezier曲线拟合实验曲线,根据拟合曲线求得缓冲系数,从而得到缓冲系数-最大应力曲线。结果利用三次Bezier曲线拟合得到了EPE分段本构模型,基于本构模型建立了EPE分段缓冲系数-最大应力曲线参数方程。本构模型、基于本构模型建立的EPE缓冲系数-最大应力曲线均收敛于分段点(0.3,0.1075),且当拟合应力值为0.4529MPa时,得到缓冲系数最小值(5.0362)。结论利用三次Bezier曲线拟合得到的应力-应变曲线与实验曲线有很好的拟合度,分别基于本构模型建立的和由实验数据得到的2条EPE缓冲系数-最大应力曲线有较好的拟合度,基于三次Bezier曲线拟合的本构模型研究EPE缓冲特性曲线是可行的。 展开更多

关键词 发泡聚乙烯 本构模型 三次BEZIER曲线 缓冲特性曲线

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基于遗传算法的BP神经网络的跌落冲击模型 被引量：1

13

作者 姜久红 王志伟 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期34-37,共4页

结合遗传算法和BP神经网络的各自的优点,对BP网络初始权值进行优化。基于MATLAB,以发泡聚乙烯(EPE)为研究对象,利用跌落冲击实验数据,建立了缓冲系统的跌落冲击加速度响应与跌落高度、静应力值及材料厚度的关系网络模型。仿真结果表明,... 结合遗传算法和BP神经网络的各自的优点,对BP网络初始权值进行优化。基于MATLAB,以发泡聚乙烯(EPE)为研究对象,利用跌落冲击实验数据,建立了缓冲系统的跌落冲击加速度响应与跌落高度、静应力值及材料厚度的关系网络模型。仿真结果表明,该网络模型对训练范围内的输入数据,能够成功预测输出,该方法能有效解决非线性缓冲包装的的加速度响应,为缓冲包装的设计提供了切实可行的方法。 展开更多

关键词 遗传算法 BP 神经网络 跌落冲击 发泡聚乙烯(EPE)

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发泡聚乙烯包装系统冲击谱研究

14

作者 李军 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期46-48,共3页

建立了发泡聚乙烯缓冲包装系统的缓冲模型,运用四阶变步长Runge-Kutta方法,计算出了此非线性系统在半正弦脉冲冲击下的冲击响应谱,并讨论了参数λ1,λ2和λ3对冲击谱的影响规律。

关键词 发泡聚乙烯 缓冲包装 冲击谱

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带串联缓冲系统的发射箱空投仿真

15

作者 陈马旭 乐贵高 《机械制造与自动化》 2015年第2期92-94,共3页

空投发射箱落地是碰撞问题,根据连续介质力学的质量、动量和能量守恒方程,给出碰撞体系的基本方程。该过程是短暂的,适合使用显式非线性动态法进行仿真。储运发射箱着陆时,地面会对发射箱产生瞬态的冲击,从而造成加速度过大,因此对箱体... 空投发射箱落地是碰撞问题,根据连续介质力学的质量、动量和能量守恒方程,给出碰撞体系的基本方程。该过程是短暂的,适合使用显式非线性动态法进行仿真。储运发射箱着陆时,地面会对发射箱产生瞬态的冲击,从而造成加速度过大,因此对箱体采取缓冲防护是必要的。在发射箱底部加上由一片发泡聚乙烯和一块蜂窝纸板串联而成的缓冲系统,仿真结果表明,该系统可以有效降低火箭弹的加速度使得药柱的应力值在安全范围之内。 展开更多

关键词 发泡聚乙烯 蜂窝纸板 发射箱 空投 缓冲 显式非线性动态法

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易损件在连续跌落冲击载荷作用下的动力学响应 被引量：1

16

作者 伍瑾 卢富德 +2 位作者 王彪 滑广军 高德 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期275-279,共5页

产品在运输途中常发生多次跌落的情况,为研究具有易损件的产品在连续跌落冲击载荷作用下的动力学响应,基于发泡聚乙烯(expanded polyethylene,EPE)在加载-卸载循环条件下的本构关系,对易损件-产品-泡沫缓冲系统进行了动力学分析。基于EP... 产品在运输途中常发生多次跌落的情况,为研究具有易损件的产品在连续跌落冲击载荷作用下的动力学响应,基于发泡聚乙烯(expanded polyethylene,EPE)在加载-卸载循环条件下的本构关系,对易损件-产品-泡沫缓冲系统进行了动力学分析。基于EPE在加载-卸载循环条件下的本构关系,建立具有易损件的产品包装动力学模型;对比了在连续多次冲击下系统的加速度响应,分析多次冲击对EPE缓冲性能造成的影响;对比不同频率下的系统冲击谱,研究多次冲击下易损件加速度与频率的关系。研究结果表明:EPE缓冲材料在多次冲击下缓冲性能明显降低;系统在特定频率下会发生共振,导致易损件响应增大,这个特定频率会随着跌落次数的增多而增大。算例表明,在进行缓冲设计时,结合不同厚度的EPE缓冲衬垫在多次连续冲击下的易损件加速度-衬垫面积关系曲线,根据给定条件可以确定更合适的衬垫尺寸,可以防止过度包装。 展开更多

关键词 易损件 聚乙烯泡沫(EPE) 动力学分析 连续冲击

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层状泡沫缓冲系统优化设计 被引量：3

17

作者 何育朋 李东华 张慧 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第17期19-21,26,共4页

目的研究发泡聚乙烯和发泡聚苯乙烯所组成的层状缓冲系统的响应。方法基于试验数据分别得到发泡聚苯乙烯与发泡聚乙烯的本构关系,然后根据它们的本构关系,建立发泡聚乙烯与发泡聚苯乙烯串联系统跌落冲击模型,并运用Newton-Raphson方法... 目的研究发泡聚乙烯和发泡聚苯乙烯所组成的层状缓冲系统的响应。方法基于试验数据分别得到发泡聚苯乙烯与发泡聚乙烯的本构关系,然后根据它们的本构关系,建立发泡聚乙烯与发泡聚苯乙烯串联系统跌落冲击模型,并运用Newton-Raphson方法得到串联结构的冲击响应。最后,用算例介绍求解最优化串联包装结构的过程,得到最优化包装结构。结果加速度-时间曲线的计算值与试验结果相吻合。结论所提出的优化方法为其他串联结构优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 发泡聚苯乙烯 发泡聚乙烯 本构关系 优化设计

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液化石油气用于EPE挤出片材的试验

18

作者 王振保 王振宇 +1 位作者 陈志军 张华林 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 1999年第10期55-57,共3页

液化石油气做为EPE 挤出片材的发泡剂是一种创新。介绍了实验中的设备改造、工艺条件设计和注意事项。

关键词 液化石油气 EPE 片材 发泡倍率 聚乙烯 挤出

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纸夹芯和泡沫复合层状结构的静态缓冲吸能特性研究 被引量：12

19

作者 潘丹 郭彦峰 +2 位作者 付云岗 王行宁 唐唯高 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期249-256,共8页

针对由发泡聚乙烯(EPE)、瓦楞纸板、蜂窝纸板组成的复合层状结构的包装防护作用,通过实验对比分析了这类结构的横向静态压缩变形特征和缓冲吸能特性。结果表明,这类结构在压缩初始阶段和最后阶段主要表现为EPE的力学性能,而在中间阶段... 针对由发泡聚乙烯(EPE)、瓦楞纸板、蜂窝纸板组成的复合层状结构的包装防护作用,通过实验对比分析了这类结构的横向静态压缩变形特征和缓冲吸能特性。结果表明,这类结构在压缩初始阶段和最后阶段主要表现为EPE的力学性能,而在中间阶段为瓦楞纸板、蜂窝纸板的力学性能。复合层状结构的弹性模量、总吸能、行程利用率均高于EPE,而单位体积变形能则由于试样厚度增加幅值不同,并未表现出与总吸能一致的变化规律。比吸能随着压缩应变增大而增加,几乎不受压缩速度的影响,其中EPE与蜂窝纸板复合层状结构的比吸能均大于EPE与瓦楞纸板复合结构。在应力水平较小时,EPE与瓦楞纸板复合层状结构的能量吸收效率大,然而在应力水平较大时,EPE与蜂窝纸板复合的能量吸收效率大。 展开更多

关键词 纸夹芯 发泡聚乙烯 复合层状结构 静态压缩 缓冲吸能

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家具包装常用缓冲材料的性能研究与应用 被引量：3

20

作者 陈星艳 陶涛 +1 位作者 黄琼涛 韦波 《林产工业》 北大核心 2016年第3期36-40,共5页

对家具包装常用的可发性聚乙烯、可发性聚苯乙烯和蜂窝纸板这3种缓冲材料进行静态压缩试验,测试其力-应变曲线及相应的残余应变。然后,将力-应变曲线转换为应力-应变曲线和缓冲系数-最大应力曲线,并结合残余应变柱状图,比较了3种缓冲材... 对家具包装常用的可发性聚乙烯、可发性聚苯乙烯和蜂窝纸板这3种缓冲材料进行静态压缩试验,测试其力-应变曲线及相应的残余应变。然后,将力-应变曲线转换为应力-应变曲线和缓冲系数-最大应力曲线,并结合残余应变柱状图,比较了3种缓冲材料缓冲性能的异同点。基于上述3种材料的缓冲特性,结合家具产品的造型特点和结构特征,对家具包装缓冲材料的应用提出了选择方法。 展开更多

关键词 可发性聚乙烯 可发性聚苯乙烯 蜂窝纸板 静态压缩 缓冲特性曲线

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