近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的提高,我國(guó)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(hù)產(chǎn)品、便于運(yùn)輸、促進(jìn)銷售的重要技術(shù)手段也越發(fā)重要。包裝離不開(kāi)包裝設(shè)計(jì),包裝設(shè)計(jì)離不開(kāi)包裝測(cè)試,可以說(shuō),包裝測(cè)試是包裝中最重要的環(huán)節(jié)。因此,探索“質(zhì)量好、成本低、綠色環(huán)保”的包裝測(cè)試新方法逐漸成為趨勢(shì)。本課題對(duì)運(yùn)輸包裝件緩沖性能的非破壞性測(cè)試與性能調(diào)控進(jìn)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(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)了多層次、多角度的研究。研究成果將為包裝動(dòng)力學(xué)提供理論基礎(chǔ),為包裝測(cè)試提供新思路,為包裝設(shè)計(jì)提供依據(jù),具有理論和現(xiàn)實(shí)意義。首先,研究包裝測(cè)試的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并針對(duì)包裝件性能測(cè)試技術(shù)研究和仿真技術(shù)研究、包裝材料的非線性力學(xué)特性研究、等效跌落理論研究、振動(dòng)測(cè)試研究進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,綜合國(guó)內(nèi)外包裝測(cè)試技術(shù)的進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì),確定本課題的研究?jī)?nèi)容及意義。其次,研究基于EPE緩沖材料的非線性數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。大量研究表明,目前運(yùn)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(zhì)材料如瓦楞紙板、蜂窩紙板等都屬于非線性材料,其力學(xué)特性差異很大。目前的相關(guān)研究多將包裝材料簡(jiǎn)... 

【文章來(lái)源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

緩沖包裝設(shè)計(jì)六步法

第2章基于EPE緩沖材料的非線性數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建102.2非線性數(shù)學(xué)模型的建立2.2.1質(zhì)量塊-非線性彈簧數(shù)學(xué)模型的建立包裝件一般由內(nèi)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(jiǎn)化為圖2.1所示的緩沖包裝動(dòng)力學(xué)模型，其中產(chǎn)品質(zhì)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(jìn)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(guān)系設(shè)其動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)模型2.2.2非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的主要求解方法目前國(guó)內(nèi)外對(duì)非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的求解方法主要包括以下幾個(gè)：①攝動(dòng)法：攝動(dòng)法又稱為L(zhǎng)-P法，起源于林德斯切特與邦卡萊，主要解決弱非線性問(wèn)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(jìn)行時(shí)間變換，進(jìn)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(guó)數(shù)學(xué)家George.Adomian提出的，是求解強(qiáng)非線性問(wèn)題的有效方法。此方法基本原理即通過(guò)將非線性方程分解為幾部分，并分別求解，然后將各個(gè)解分解為多個(gè)解分量，最后通過(guò)逆

第2章基于EPE緩沖材料的非線性數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建15圖2.2力-變形量曲線表2.2試驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果比較跌落高度/m變分迭代結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)誤差/%0.8/(m)0.04030.03952.03/(g)53.2453.791.022.4本章小結(jié)本章主要以EPE緩沖材料為研究對(duì)象，探討了其非線性數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。首先通過(guò)對(duì)EPE材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)，進(jìn)而建立非線性動(dòng)力學(xué)模型，然后找到合適求解非線性動(dòng)力學(xué)方程的方法-變分迭代法，最后進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，將變分迭代解與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果相比較，驗(yàn)證變分迭代法的準(zhǔn)確性及新建立的模型的可行性。研究結(jié)果表明：（1）當(dāng)?shù)涓叨仍?00mm時(shí)，非線性動(dòng)力學(xué)方程的位移變分迭代結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果相對(duì)誤差為2.03%。（2）當(dāng)?shù)涓叨葹?00mm時(shí)，非線性動(dòng)力學(xué)方程的加速度變分迭代結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果相對(duì)誤差為1.02%。綜上發(fā)現(xiàn)，針對(duì)新建立的EPE非線性數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)的方程解與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值之間相對(duì)誤差均小于3%，滿足要求。說(shuō)明基于EPE緩沖包裝系統(tǒng)的質(zhì)量塊-非線性彈簧模型可以用于預(yù)測(cè)系統(tǒng)跌落沖擊位移、加速的峰值等重要參數(shù)，不僅對(duì)非線性包裝系統(tǒng)跌落沖擊問(wèn)題的具有重要的參考價(jià)值，也為包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了重要的理論依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型微振動(dòng)控制裝置的試驗(yàn)研究[J]. 郭懷攀,趙元明.  現(xiàn)代機(jī)械. 2019(06)
[2]淺談當(dāng)下振動(dòng)控制方法[J]. 宋立爭(zhēng).  居舍. 2019(34)
[3]一種單面瓦楞機(jī)新型壓力輥機(jī)構(gòu)的振動(dòng)分析[J]. 陳志君,杜群貴.  振動(dòng)與沖擊. 2019(21)
[4]一種新型減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析[J]. 雷先華,何美生,曠水章,朱石沙.  功能材料與器件學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]非線性包裝系統(tǒng)中關(guān)鍵部件振動(dòng)可靠度分析[J]. 朱大鵬.  振動(dòng)與沖擊. 2019(18)
[6]基于改進(jìn)PID技術(shù)的電子通信設(shè)備振動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王立濤.  自動(dòng)化與儀器儀表. 2019(09)
[7]主動(dòng)振動(dòng)控制的有限元分析[J]. 黃偉,徐建,陸新征,張同億,胡明祎.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(24)
[8]不同加速度譜型激勵(lì)下非線性堆碼包裝系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)[J]. 房樹蓋,王志偉.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[9]雙曲正切非線性系統(tǒng)跌落沖擊響應(yīng)分析的一種近似解析法[J]. 趙曉兵,杜興丹,陳安軍.  包裝學(xué)報(bào). 2019(03)
[10]高硼硅玻璃沙拉碗緩沖包裝跌落仿真分析[J]. 劉靜.  包裝工程. 2019(13)

碩士論文
[1]基于有限元分析的空調(diào)內(nèi)機(jī)運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)[D]. 侯曉琳.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于牛頓諧波平衡法非線性包裝系統(tǒng)跌落沖擊動(dòng)力學(xué)性能研究[D]. 杜興丹.江南大學(xué) 2019
[3]家用電子產(chǎn)品的隔振緩沖研究及實(shí)驗(yàn)[D]. 劉斯琪.天津商業(yè)大學(xué) 2019
[4]冰箱典型材料力學(xué)性能及抗跌落沖擊研究[D]. 雷忠琦.華南理工大學(xué) 2019
[5]藍(lán)莓貯運(yùn)過(guò)程中機(jī)械損傷的試驗(yàn)研究[D]. 張茜.東北林業(yè)大學(xué) 2019
[6]基于FEM和SRS的薄型煙機(jī)緩沖包裝設(shè)計(jì)研究[D]. 何雯.陜西科技大學(xué) 2019
[7]廚電產(chǎn)品緩沖包裝優(yōu)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究[D]. 張皓佳.陜西科技大學(xué) 2019
[8]非線性包裝系統(tǒng)跌落響應(yīng)的低強(qiáng)度試驗(yàn)預(yù)測(cè)方法[D]. 郭蓓蓓.江南大學(xué) 2018
[9]吊燈燈罩模塑緩沖包裝制品動(dòng)態(tài)仿真及性能的研究[D]. 唐杰.東北林業(yè)大學(xué) 2018
[10]非線性自治包裝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究[D]. 李宏衛(wèi).江南大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3094588