包装印刷包装动力学和缓冲包装设计专训.ppt

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1、包装动力学与缓冲包装设计彭国勋中国包装技术协会技术顾问陕西科技大学教授物流中的运输包装科学、经济、方便、标准化、系列化、管理现代化、循环经济面向现代物流的包装技术在制造企业和商业企业面临日益激烈的全球化竞争的新形势下，降低物流成本已经成为企业的第三利润来源。现代物流系统，以信息技术为核心，集合包括包装技术在内的多种技术，对于传统行业转轨变型、调整结构、优化流程、降低成本，发挥了重大作用，风险进一步减少，服务水平得到提高。包装设计将直接影响物流活动的生产率，没有合理而科学的包装将零散的商品成组化和信息化，

2、就没有现代的物流系统。2003年：社会物流总成本24974亿，其中：运输14028亿，保管7376亿，管理成本3570亿，相当于GPD的21.4%(1991为24%，美、日等仅10％，降1％即250亿！)。落后原因：迂回运输、重复搬运、物资损坏或丢失。全国社会物流货物总额295437亿，其中：工业品249570亿，农产品11261亿，进口货物物流总值34193亿，邮政物流总额136亿。全国货物周转量57152亿吨公里，其中：铁路17092，公路7010，水运32275，航空58。全国主要港口国际集装箱吞吐量

3、4735.5万标箱，占世界的比重达17.9%；港口货物吞吐量33亿吨。运输包装的建模m1dx12/dt2=k1(x2-x1)+c1(dx2/dt-dx1/dt)+F1(t)m2dx22/dt2=-k1(x2-x1)-c1(dx2/dt-dx1/dt)-k2x2-c2dx2/dt+F2(t)m1m2m3k1c1c2k2F1F2m1c1k1c2k2m2m3产品流通中的动力学环境条件l储存中的堆码―静载荷。主要校核压稳定性。l运输中的冲击和振动―动载荷。首先按冲击进行设计，然后检验运输包装系统在共振状态下的

4、损伤情况。储运中的机械性损坏基本损坏典型现象碰撞垂直方向水平方向c.静止包装被其他包装碰撞振动压力倾斜与变形戳穿、撕破、磨损装卸时包装从吊装网、托盘、车辆、装卸板等上跌落至地面。包装翻倒而碰撞到另一面。从滑槽或传送带上落下。抛掷。铁路或公路车辆制动或启动。回转式起重机使被吊包装碰撞墙壁等。在滑槽或传送带上因停车或其他原因而发生包装间碰撞。圆筒式包装滚动搬运停止时发生碰撞。抛掷。上述情况中，运动的包装互相碰撞。在工厂、仓库或转运点的搬运设备上的振动。公路运输中的振动。铁路运输中的振动。水运中的振动。空运中的振

5、动。1.堆码。2.在车辆上的瞬间载荷。3.搬运方法（抓斗、吊索、吊装网、夹具等）引起的压力。因限制引起的压力。地面不平、仓储不平引起的不平衡支撑。吊挂不妥、局部吊挂等引起的不平衡提升。吊钩、手钩或突出部位的戳伤，滥用搬运设备或错误的搬运方法所致。机械冲击装卸作业起重机作业的冲击作业内容吊钩速度（m/s）冲击加速度(g)起吊上升10－130.1－0.15下降时紧急制动－0.9－1.2正常着地9－130.5－1.4快速着地13－161.0－7.5铲车作业的冲击作业内容冲击加速度（g）垂直方向左右方向前后方向上

6、升启动时1.7－－下降启动时0.2－0.3下降结束时0.4-10.1-0.20.4-0.8大量统计表明，包装件重量、跌落高度和发生跌落概率之间，存在一定关系，公布过许多统计关系曲线。如密歇根州立大学包装学院最近通过对某条运输路线的跟踪研究，得到如下结果：小尺寸包装件(L：轻型，20磅重；中型，30磅重）c1大尺寸包装件（H：重型，45磅重）通过数理统计分析，可得如下经验关系式：Gm=W-Gm－包装件经受到的最大加速度（g）；W－包装件的重量（kg）、－经验参数，有三种数据：高冲击现象＝80

7、1，＝0.704中冲击现象＝203，＝0.306低冲击现象＝53.2，＝0.100产品损伤模式l弹性失效或失稳l脆性失效或断裂l疲劳失效l过度变性运输作业――通常是研究各种载荷谱。最大值如下：公路运输：汽车以30km/h行驶时紧急制动可能产生0.6-0.7g的负加速度；汽车以20km/h在农村土路上行驶时可能产生5-35g的冲击加速度。铁路运输：车厢连挂、启动与制动的瞬态水平冲击加速度可能达20g以上；堆码高度对冲击加速度影响较大，如货车以5.7km/h速度碰撞时，底层加速度为1.7g

8、,頂层则高达7g左右。航空运输：遇恶劣天气产生剧烈颠簸时可能产生2－3g的加速度。水上运输：除装卸外，冲击不大。频域分析x(t)=Acos(ωt+φ),f=ω/2πx(t)=A0+sin(2nπf0t+φn)Rx(τ)=Sx(ω)=Rx(τ)exp(-iωτ)dττ)dtφ/ωTtX(t)X(t)tSx(ω)ω机械振动功率谱(卡车）火车空运水运自然环境雨淋潮湿高温冷冻阳光虫、鼠辐射防盗流通中气候引起的损坏基本