《缓冲包装动力学》习题

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1、《缓冲包装动力学》部分习题注：计算题部分请自己完成。注意：①第一次出现的符号必须说明意义；②计算题要写清楚步骤；③计算时注意单位要一致；④计算时要先写公式，再代入数据，最后直接出结果，每一步骤都有分；⑤问能否之类的计算题等，最后一定记得“答：”，把结果显示地说出来。一、填空题1．振动体在受到初干扰(初位移或初速度)后，仅在弹性恢复力的作用下在平衡位置附近作往复运动，称为自由振动。根据阻尼情况，可分为无阻尼振动和有阻尼振动。2．包装件振动系统的固有频率取决于系统的质量和弹簧刚度，而与运动的初始条件无关。对于确定的包装件振动系统，不论运动的初始条件如何，包装件总是以其固有频率进行振动。3．包装件在

2、外力作用下，包装件的尺寸及形状，总会有不同程度的改变，这种改变称为变形。变形分弹性变形和永久变形(也称残余变形)。弹性变形：指外力离去后，变形即行消失。永久变形：指外力离去后，变形仍然存在，包装件的尺寸及形状不能恢复。4．在外力作用下，包装件中发生与材料变形同时而生的内力，内力抵抗外力的企图使包装件变形、毁坏。在简单压缩、拉伸时内力的数值与外力相等。单位面积上的内力称为应力。5．变形有四种基本形式：1)压缩及拉伸。2)剪切。3)扭转。4)弯曲。许多包装件的变形是复杂的，是以上四种变形的组合。6．刚度系数也称弹簧常数，是包装所受力的增量与在此力的增量作用下包装所产生的位移增量之比，是包装的一种刚

3、度量。刚度系数可理解为单位压缩量所需的力。包装刚度系数与包装材料性质、尺寸及包装形状等有关。刚度系数越小，包装件的刚性越好，包装件的弹性越好。7．n个缓冲垫串联等效刚度k：，表明弹簧串联后其等效刚度变小。10第10页共10页8．n个缓冲垫并联等效刚度k：，表明弹簧并联后其等效刚度变大。9．包装材料受到纵向压缩时，在横向上同时发生拉伸变形。在弹性范围内，横向应变与纵向应变之比为一常数，这个比值称为泊松比。用符号γ表示，无量纲。10．当应力超过弹性极限，包装材料进入塑性状态。这时包装材料中应力与应变不再具有线性关系，而具有非线性关系，此时卸去外力，仍残留变形。虽然随时间增长有少量消除，但绝大部分永

4、远不会恢复，称为永久变形。许多商品包装会发生一次大的冲击，而利用塑性变形可以吸收更多的能量，以达到保护商品的目的。如飞机空投物品。11．粘性是指包装件受到外力时，包装材料内产生与变形速度有关的阻尼力。与变形速度成比例的阻尼力称为粘性阻尼力(线性阻尼力)。阻尼力与变形速度的比值，称为粘性阻尼系数，简称阻尼系数。通常，瓦楞纸板的阻尼系数ζ≈0.05～0.2；泡沫塑料阻尼系数ζ≈0.083。包装材料的阻尼力是由于包装材料内部摩擦及包装结构件之间摩擦引起的。12．蠕变是指保持一定的静压状态下，变形随时间而进行的现象。一般分两个阶段：第一阶段，蠕变很快，不稳定，时间约数小时；第二阶段是稳定蠕变阶段，几乎

5、以不变的指数速率进行变化，历时甚长。在应力足够大时，可能出现第三个阶段，即由稳定发展到蠕变加速阶段。13．包装材料在蠕变时，弹性变形随时间而减少，而塑性变形随时间而增加，这时包装材料内的应力将降低。这种因弹性变形减少及塑性变形增加而引起的应力降低，称为应力松驰。14．缓冲包装系统防振能力的大小主要取决于阻尼系数和固有频率。15．冲击三要素包括波形、峰值和冲击作用时间。16．恢复系数e在0

6、能的损伤。如包装变形、破裂、变质等。产品因承受内、外因素影响而产生破损的特性，称为破损性。18．力学类因素造成包装件破损的主要形式是冲击破损和振动破损。19．根据损坏性质和程度不同，破损分三类：1）失效、严重破损：指产品已丧失使用功能，且不可恢复。2）失灵、轻微破损，指产品使用功能虽已经丧失，但可以恢复。3）商业性破损：主要指不影响产品使用功能而仅在外观上造成破损，产品虽可使用，但也降低商品的价值。20．根据产品破损的性质和程度，破损可分为三类，即失效（严重破损），失灵（轻微破损），商业性破损。21．包装件破损的准则有1.最大挠度准则（过大的相对位移准则）：产品的某些部件振动时位移超过了它的最

7、大允许值，导致破损。2.最大时间准则：相对位移超过规定值所占的时间（比例）大于允许值。3.最大应力准则：因应力或应变超过允许值，部件破裂或永久变形，产品损坏。4.疲劳破损准则：包装件在振动循环交变应力的作用下，因疲劳而损坏。22．包装件破损分析方法有两类，一类是定性分析包装件破损原因的破损特性因素图法，一类是定量描述破损原因及其程度，能够提供有效的减损措施的帕里特曲线法。23．冲击是一种瞬时的猛烈