收音机破损模型及其振动特性的分析-食品科学专业论文

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1、1绪论1.1研究背景及意义11.2国内外研究现状21.3本文的主要工作32单自由度线性阻尼系统的响应分析42」简谐激励作用下的响应分析42.2连续冲击载荷作用下的响应分析82.3周期激励作用下的响应分析102.4任意激励作用下的响应分析123两自由度线性阻尼系统的响应分析143.1数学软件Maple简介143.2简谐激励作用下的响应分析163.3连续冲击载荷作用下的响应分析174收咅机振动特性有限元分析204.1前处理204.1.1收音机结构与材料214.1.2单元属性设置224.1.3建立实体模型244.1.4建立有限元模型

2、244.2模态分析244.3子结构法模态分析264.3.1生成部分操作264.3.2使用部分操作26♦♦♦♦♦♦♦♦4.4谐响应分析5收音机的振动脆值及破损模型分析315」简谐激励作用下的动力学响应分析315.2任意激励下的动力学响应分析34365.3收音机振动脆值的分析与研究5.3.1机械冲击脆值365.3.2振动脆值分析375.4振动峰值破损模型分析396结论与展望42致谢43参考文献45研究生期间发表文章471绪论1.1研究背景及意义包装是指在流通过程中保护产品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助

3、物等的总称⑴。在经济全球化的发展进程中，任何国家的产品都有可能溶入世界物流系统之中，如果在物流过程中，运输距离较长，运量较大，商品损伤的可能性就很大。冲击和振动是包装件在流通过程中所经受的最危险的动态载荷,也是造成被包装产品发生失效和破损的主要力学因素。据不完全统计，我国每年因包装不善所造成的经济损失高达140多亿元，其屮因缓冲包装不当所造成的损失占绝大部分，因此，包装产品在物流中的安全性是目前缓冲包装的重点研究领域，对产品必须实施科学合理的包装结构设计l，,[2,o缓冲包装动力学是现代包装学科的一个重要分支领域，研究包装产品

4、在物流中的破损机理，防止或减少包装产品破损所需采用的冲击与振动防护包装理论与方法。以减缓冲击与振动为目的的包装称为缓冲包装，缓冲包装的目的是在物流中，保护被包装产品的性能和形态，防止被包装产品因为外力作用而产生机械损伤。缓冲包装技术指在运输、装卸过程中，当存在振动、冲击等外力因素作用吋，为了减少外力对包装件的损坏作用而采取的包装技术，研究范围包括研究作用于产品的各种外力的特性、缓冲材料的性质以及缓冲包装方法的使用⑵。在物流屮，引起产品破损主要的原因是冲击和振动，主要来源于运输车辆的振动、铁路车厢碰撞引起的冲击、包装箱搬运跌落引

5、起的冲击等等。缓冲包装设计的FI的就是防止产品遭受外力而产生的机械损伤，利用缓冲包装材料使传递到产品上的冲击、振动强度降低到产品所能承受的范围内⑵⑶。现代包装具有有效保护商品、方便储运和促进销售等综合功能，在军用产品、工业产品、家用电器等包装中发挥着积极作用。但是，在电子电工、家电、机电等产品的流通过程中，由于人为因素或者外界环境因素引起的包装破损仍然是一个不容忽视的工程问题。现代缓冲包装的研究进展突现出对包装产品在物流中的破损机理、动力学特性分析等应用基础研究。例如，“烽火”牌收音机在流通过程中，会因为激励作用下的最大响应值

6、超过自身的承受能力而破损。“烽火”牌收音机是一种典型的箱板结构的电子产品，上、下箱体组成一个空心的立方体薄箱体，线路板和扩咅器通过螺栓和粘合剂固定在上箱体上。经过实际的调查，收音机的破损形式主要是下面的几种：前箱体上粘结的扩音器由于最大剪应力超过粘和强度，会脱落导致不能放音；线路板上的电容、电感、电阻、调谐器等电子元件因为冲击时的响应加速度超过其脆值时，就会破损，导致不能准确接音频信号；箱体的脆性破裂，这是外观破损，会影响销售⑷。本文对收音机的破损模型及其振动脆值进行研究和分析。1.2国内外研究现状传统的包装产品破损理论，屈于

7、机械冲击破损理论，是由Mindlin在1945年提出来的，Schell>NewtonxGoff>Pierce>汤们森、王萍、王振林、王志伟等国内外学者对冲击破损问题进行了研究，进一步完善了该理论。第二次世界大战期间，为了满足军需品，尤其是各种军用电子设备及时、高效地运送到作战现场的要求，美国贝尔实验室的Mindin和他所领导的研究小组把机械领域的振动分析理论应用到包装结构的动力学分析与设计领域，并于1945年发表了著名论文《缓冲包装动力学》(DynamicsofPackageCushioning),在论文屮论述了产品包装在跌落

8、情况下的运动规律，主要讨论单自由度产品包装系统的动力学响应，奠定了现代缓冲包装动力学的理论与实验基础。Schell考虑了多自由度包装问题，认为质量比和刚度比将影响产品的响应。1968年，Newton提出了破损边界理论，用冲击激励加速度来表征产品冲击易损度，以冲击激励加速度为纵