3缓冲材料及设计
28.3缓冲材料性能解析
h2 , 1 h
代入上式中得:
1 2
一、组合材料叠置（串联）
• 非线弹性材料叠置 通过分别对串联的两种非线弹性 材料进行抗压试验，可得到它们的 应力—应变曲线分别为abc和a’b’c’； 连接两曲线同一应力下的对应点， 按 β ∶ α的比例找出一点，连接 这些点就可得到组合材料的串联应 力—应变曲线。
• 线弹性材料叠置
P k1x1
P P P k k1 k2
P k2 x2
k
x x1 x2
k1 k2 k1 k2
假设两种线弹性材料的弹性模量不同，且 E1＞E2 由
EA k h
可以得出等效弹性模量：E2 ＜ E ＜ E1
一、组合材料的叠置（串联）
• 线弹性材料叠置 E2 ＜ E ＜ E1 结论的求证
• 线弹性材料并列
x x1 x2
PP 1P 2
kx x(k1 k2 )
k EA h
k k1 k2
假设两种线弹性材料的弹性模量不同，且 E1＞E2 由 可以得出等效弹性模量E ：E2 ＜ E ＜ E1 结论与叠置相同。 由此可知：①组合设计的线弹性材料的缓冲效果，其对应 的等效弹性模量与其原始材料的弹性模量有关，数值大小介于 两者之间。 ②等效弹性模量的大小与原始材料的结构尺寸有关，通过 改变结构尺寸可以使等效弹性模量在取值范围内变化。
A
A
类似叠置时绘制曲线的方 法，用 β ∶ α的比例确定 各点，连接出组合材料的并 联应力—应变曲线。
第三节
缓冲特性与缓冲系数
一、缓冲效率 二、缓冲系数 三、影响缓冲系数的因素
一、缓冲效率
设缓冲材料的原始厚度为 h，若在力F的作用下缓冲材 料变形为x，则产生的变形能为：
缓冲包装材料
浅谈缓冲包装材料09包装工程A09160101 白秀英摘要：为了防止产品在物流过程中受到冲击和振动等机械载荷作用引起的损坏，需要对产品进行缓冲包装。
本文简单介绍了几种常用的缓冲包装材料及发展动向。
关键词：缓冲包装，材料，塑料，纸质缓冲包装的目的是防止产品在装卸运输等整个流通过程中遭受冲击振动而产生的机械损伤。
包装箱中的缓冲材料的作用，是通过为高速跌落过程中的产品提供达到所需空间的方式来缓解冲击载荷，并消散一定的冲击能，保证产品在可能的恶劣物流条件下不损坏，缓冲材料还可以衰减振动。
每一个产品都有一个极限值，所受的冲击加速度在这个极限值内，产品就不会发生机械损坏，这就是产品的脆度，也叫允许加速度。
当产品在流通过程中所承受的冲击加速度大于脆度时，产品就会损坏。
因此，包装工作者就应该通过包装设计，选用适合的缓冲包装结构和合适的缓冲包装材料，来使产品在装卸、运输、保管等整个流通过程中所受的冲击加速度都小于它的脆度。
根据产品的脆度，通常把产品分为三个等级，１从而采用相应的缓冲方法来进行包装。
第一级40G以下易碎物品第二级41-90G 较脆物品第三级91G以上普通物品众所周知，产品在流通过程中常常会受到比它脆度大的冲击加速度，易脆物品和较脆物品要是没有做好相应的缓冲包装，是不能经受装卸运输过程中产生的冲击加速度的。
过去的缓冲材料有纸、瓦楞纸板、刨花、橡胶、泡沫橡胶等，现在的缓冲包装材料主要可以分为两大类：塑料缓冲材料和纸质缓冲材料。
以下是简单介绍禅境的缓冲材料性质及其性能特点。
1.塑料缓冲材料塑料缓冲材料一般都是合成树脂。
经发泡处理，可以支撑不同性能的泡沫塑料，主要有发泡聚苯乙烯（ＥＰＳ）、发泡聚乙烯（ＥＰＥ）、乙烯一醋酸乙烯共聚物橡塑（ＥＶＡ）、聚氨酯（ＰＵ）、发泡聚丙烯（ＥＰＰ）等发泡塑料和气垫塑料薄膜。
发泡塑料的性能除决定于其本身材质外，主要决定于发泡程度和泡沫性质。
以下是这几种材料简单介绍。
发泡聚苯乙烯即ＥＰＳ，俗称保丽龙。
缓冲材料及设计资料
不
良
差
优
良
宽
易
有
良
燃
皱纹纸 垫
差
不
一
大
无
大
有
不
良
不
不
良
宽
易
良
般
量
良
良
可
燃
化纤丝
稍差
良
小
有
无
无
无
良
良
优
－
－
稍
易
窄燃ຫໍສະໝຸດ 金属弹 簧无不大
无
无
无
无
良
良
差
不
不
宽
不
良
可
可
燃
橡胶
无
优
大
无
稍
大
有
不
不
优
良
良
窄
易
有
良
良
燃
薄膜气
稍差
良
最
无
无
无
无
良
良
优
不
良
宽
易
垫
小
良
燃
薄膜悬
稍差
优
极
无
无
无
无
良
良
优
良
良
宽
易
挂
小
燃
4.2 缓冲材料的缓冲系数
曲线1：2.25 曲线2：4.5 曲线3：6.75 曲线4：9.0 曲线5：11.25 曲线6：13.5
当缓冲材料达到最大应变εm时，重锤W在高度H所具有 的势能等于缓冲材料的形变能，即
A hmdW H mdW H
0
0
A h
m
材料缓冲性能实验报告
一、实验目的1. 了解材料缓冲性能的基本概念和实验方法；2. 掌握材料缓冲性能测试仪器的操作技巧；3. 通过实验，对材料的缓冲性能进行测试和分析；4. 为后续材料研究和应用提供参考。
二、实验原理材料缓冲性能是指材料在受到冲击、振动等外力作用时，能够有效吸收和耗散能量，从而降低对结构的损伤。
本实验采用冲击测试法，通过模拟实际工况下的冲击载荷，测试材料的缓冲性能。
三、实验材料与设备1. 实验材料：选取不同种类、不同规格的材料进行实验，如塑料、金属、复合材料等；2. 实验设备：冲击测试仪、电子天平、尺子、试验样品、试验夹具等。
四、实验步骤1. 样品制备：根据实验要求，将不同种类的材料加工成相同尺寸和形状的试验样品；2. 样品预处理：对试验样品进行表面处理，如去油、去锈等；3. 冲击测试：将试验样品固定在冲击测试仪的试验台上，调整冲击测试仪的冲击速度和冲击次数，进行冲击测试；4. 数据采集：记录冲击测试过程中的冲击力、位移、速度等数据；5. 数据处理：根据实验数据，计算材料的缓冲性能指标，如缓冲系数、能量吸收率等；6. 结果分析：对不同材料的缓冲性能进行比较和分析。
五、实验结果与分析1. 不同材料的缓冲性能比较根据实验数据，对不同材料的缓冲性能进行比较，结果如下：（1）塑料材料的缓冲性能较好，缓冲系数和能量吸收率较高；（2）金属材料的缓冲性能较差，缓冲系数和能量吸收率较低；（3）复合材料的缓冲性能介于塑料和金属之间，缓冲系数和能量吸收率较金属材料高，但低于塑料材料。
2. 冲击速度对材料缓冲性能的影响通过实验，发现冲击速度对材料的缓冲性能有一定影响。
随着冲击速度的增加，材料的缓冲系数和能量吸收率逐渐降低。
3. 冲击次数对材料缓冲性能的影响实验结果表明，冲击次数对材料的缓冲性能影响不大。
在一定的冲击次数范围内，材料的缓冲性能基本保持稳定。
六、实验结论1. 本实验采用冲击测试法，对材料的缓冲性能进行了测试和分析；2. 通过实验，验证了不同材料的缓冲性能差异，为材料的选择和应用提供了参考；3. 实验结果表明，冲击速度对材料的缓冲性能有一定影响，而冲击次数对材料的缓冲性能影响不大。
基于蜂窝纸板的系留平台缓冲分析与试验
第44卷第2期航天返回与遥感2023年4月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING33基于蜂窝纸板的系留平台缓冲分析与试验朱九英1黄锦辉2米红林1王泽贵1王晓栋1（1 上海电子信息职业技术学院，上海201411）（2 采埃孚（中国）投资有限公司，上海200031）摘要为保证系留气球平台在空投着陆中的安全，必须对其中的压力气瓶进行缓冲分析与实验。
文章采用蜂窝纸板作为气瓶缓冲材料，采用LS-DYNA软件，并依据蜂窝纸板实际参数处理材料模型，仿真分析了在不同蜂窝纸板厚度、不同跌落速度和不同着陆姿态下的缓冲过程。
根据仿真结果，设计了蜂窝纸板缓冲结构和加速度检测模块，采用吊车起吊跌落进行了实验验证。
仿真分析和实验结果均表明，蜂窝纸板厚度为500mm，跌落速度低于10m/s时，气瓶缓冲后加速度低于20g n，可满足空投着陆应用要求。
文章基于LS-DYNA的蜂窝纸板缓冲有限元分析是可行的，研究结果对于气瓶类装备的着陆缓冲结构设计有参考价值。
关键词蜂窝纸板系留平台隔振缓冲有限元仿真跌落冲击回收着陆中图分类号: V445.4文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2023)02-0033-10DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2023.02.004Cushioning Analysis and Test of Tethered Platform Based onHoneycomb CardboardZHU Jiuying1HUANG Jinhui2MI Honglin1WANG Zegui1WANG Xiaodong1（1 Shanghai Technical Institute of Electronics & Information, Shanghai 201411, China）（2 ZF (China) Investment Co., Ltd., Shanghai 200031, China）Abstract In order to ensure the safety of the air-drop landing of the tethered balloon platform, the cushioning analysis and test must be conducted on the high-pressure cylinders in it. In this paper, honeycomb cardboard is used as the cushioning material of the gas cylinder, and the cushioning processes under different thicknesses of honeycomb cardboard, different fall speeds, and different landing attitudes are simulated and analyzed by LS-DYNA software using the material model parameters according to the actual honeycomb paperboard. Based on the simulation results, the cushioning structure of honeycomb cardboard and the acceleration detection modules are designed, and the test verification is carried out through a crane. Both simulation analysis and test results show that when the thickness of honeycomb cardboard is 500mm and the fall speed is lower than 10m/s, the acceleration of the gas cylinder after cushioning is lower than 20g n, which can meet the requirements of air-drop landing applications. The study shows that the finite element analysis of honeycomb cardboard cushioning based on LS-DYNA is feasible, and the research results have reference values for the design of the landing cushioning structure of gas cylinder-type equipment.收稿日期：2022-07-14基金项目：上海电子信息职业技术学院专项项目（Z22105）引用格式：朱九英, 黄锦辉, 米红林, 等. 基于蜂窝纸板的系留平台缓冲分析与试验[J]. 航天返回与遥感, 2023, 44(2): 33-42.ZHU Jiuying, HUANG Jinhui, MI Honglin, et al. Cushioning Analysis and Test of Tethered Platform Based on34航天返回与遥感2023年第44卷Keywords honeycomb paperboard; tethered balloon platform; vibration isolating and cushioning; finite elements simulation; airdrop impact; recovery and landing0 引言系留气球被广泛应用于通信、观测、探测等领域。
缓冲包装材料分析
所以有幸接触到不少的缓冲材料，InstapakPUR现场发泡包装foam-in-placepackagingf，吸塑泡罩包装clamshellpackaging，是目前使用比较广泛的缓冲包装材料（不符合环保要求，可模塑、轻质、价格低、包装保护效果优，称为预发泡材料，将预发泡聚苯乙烯珠粒材料注入模具，经过加温、熔化、挤压、催化、发泡形成珍珠棉状发泡片材的塑料材料，主要用作商品的内衬包装，该材料的我们公司也有生产高级厨房用锅具，所以有幸接触到不少的缓冲材料。
保丽龙EPS，伊比龙EPE，拿普龙EPP，匹欧龙EPO, 气泡纸Bubble wrap，Instapak PUR现场发泡包装foam-in-place packaging foam，蜂窝纸板Honeycomb paperboard，纸浆模mold pulp，吸塑泡罩包装clam shell packaging，纸托paperboard nesting等。
聚苯乙烯泡沫塑料（EPS－Expanded Polystyrene）俗名保丽龙，是目前使用比较广泛的缓冲包装材料（不符合环保要求，将来会不断被替代），可模塑、轻质、价格低、包装保护效果优，半硬的均聚物，闭孔结构。
发泡倍率在40倍左右，原料粒子有分302，303，401，403，开头的数字越大，表示粒子越小，更易成型，当然价格就会越高。
一般手工制作的EPS都使用302，如果精度要求较高的话，就需要开模，模具费用适中，有些如果量不大的话，使用水泥模就可以了。
EPS原料是用不到8％的碳氢化合物发泡剂（戊烷）浸泡小粒树脂，加热到85－96℃，发泡剂产生内压，膨胀为聚苯乙烯珠粒，称为预发泡材料。
膨胀倍数25－40，密度16－26mg/cm3。
将预发泡聚苯乙烯珠粒材料注入模具，通低压蒸气加热和二次膨胀使珠粒发泡。
封闭区内的热量与压力使珠粒熔合成为半硬的闭孔泡沫塑料制品。
蒸气透过率和吸水率低，绝缘良好，光滑而微弹性表面不会磨损产品，可模塑成复杂形状，压缩到75％还有很大回复能力，静压蠕变低，压缩强度高，可浸泡阻燃剂和抗静电剂，食品相容好，耐酸、碱和脂肪族化合物，但不耐溶剂与矿物油。
常用缓冲材料
單位: NT/kg
420 420
400 350 300 250 200 150 100 50 0 EPS EPP EPE EPO NEPS 紙托
Hale Waihona Puke EPO NEP S纸托
210 190
30 30
7 7
260 240
25
原材料費
運費
總成本
五、各种缓冲材的制造流程
EPP EPS NEPS EPE EPO 原纸制浆
发泡级聚乙烯
发泡级聚苯乙烯与聚乙烯之共 聚体 发泡级耐冲击苯乙烯 纸塑或纸托（纸浆成型）
三、材料动态缓冲特性
EPS材料以自身结构破坏来达到抗压缓冲效果。 PP、EPE材料通过材料收缩和扩张，吸收并释放能量来达到抗压缓冲效果。 在受到多次外力后，EPS材料抗压缓冲效果将会降低，而EPP、EPE材料则影响较小。 因 此，应该说EPP、EPE材料相比EPS材料来说，抗压缓冲效果更好。
英文简称 EPS EPP
英文全名 EXPANDABLE POLYSTYRENE EXPANDABLE POLYPROPENE
学名 发泡级聚苯乙烯 发泡级聚丙烯
EPE
EPO NEPS PAPER-PLASTIC SLICES
EXPANDABLE POLYETHLENE
EXPANDABLE PIOCELAN NON-EPS （添加橡胶） PAPER-PLASTIC SLICES
EPS/NEPS原料
烘 干 立 机 料槽储存 后 段 品 管 EPE、 EPO原料 包 装
入 库
附件二、纸塑制造流程图解
碎纸
纸浆稀释 成型
原料
包 装
整 型 检 验
入 库
烘 干
缓冲减震材料
缓冲减震材料
缓冲减震材料是一种能够吸收冲击能量并减少振动传递的材料。
它们在各种工
业和民用应用中发挥着重要作用，包括汽车、航空航天、建筑、运动器材等领域。
本文将介绍缓冲减震材料的种类、特性和应用，以及未来的发展趋势。
首先，缓冲减震材料可以分为弹性材料和非弹性材料两大类。
弹性材料如橡胶、弹簧等能够通过形变吸收冲击能量，然后恢复原状。
而非弹性材料如泡沫塑料、凝胶等在受到冲击时会发生永久形变，从而减少冲击传递。
不同的应用场景需要不同类型的材料来实现最佳的缓冲减震效果。
其次，缓冲减震材料具有吸能、耐磨、耐腐蚀、耐高低温等特性。
这些特性使
得它们可以在恶劣的环境中长时间稳定地工作，保护设备和结构免受损坏。
例如，汽车减震器中的橡胶垫能够吸收路面震动，提高乘坐舒适性和操控稳定性；建筑结构中的减震垫能够减少地震和风力对建筑物的影响，提高结构的安全性。
此外，缓冲减震材料在未来的发展中将继续追求更高的性能和更广泛的应用。
随着科学技术的不断进步，新型材料和制造工艺的出现将为缓冲减震材料的发展带来新的机遇和挑战。
例如，纳米材料、复合材料、智能材料等将为缓冲减震材料的性能提升和多功能化应用提供可能性。
综上所述，缓冲减震材料在工程领域中具有重要的地位和作用。
它们不仅可以
保护设备和结构，提高工作效率和安全性，还可以改善产品的使用体验和性能表现。
随着科技的进步和应用需求的不断增加，缓冲减震材料将会迎来更加广阔的发展前景，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
《缓冲材料性能曲线》及EPE缓冲设计基础 [兼容模式]
![《缓冲材料性能曲线》及EPE缓冲设计基础 [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/2cf59ef4941ea76e58fa041d.png)
二、如何使用EPE缓冲曲线
5、设计注意事项（2）
1. 在跨度较大的产品中部设置受压的缓冲块或两端缓冲块向中央延伸 2 有突出部分产品的缓冲设计 2.
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二、如何使用EPE缓冲曲线
5、设计注意事项（3）
防止位移，缓冲材料作成长的凸筋（也是 为了满足材料厚度需要）；
产品固定法
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三、出材率
1、什么是出材率？
一张原料缓冲板材能出缓冲包装的套数。 要求：了解常规EPE板材规格（长、宽、厚度） 进口EPE常规尺寸为：108‘’x24‘’x厚度（2740mmx610mmx厚度）
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三、出材率
练习：
板材尺寸：2740x610x厚度（mm） EPE模切外尺寸305x170mm 请计算产率是多少？
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四、优秀设计的分享
铰链的设计
优点： • 利用率高 • 一片成型 • 适用范围广 • 运输体积小 ………
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四、优秀设计的分享
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五、设计验证
材质
普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 g 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 普通白色EPE，密度不小于20kg/m3 一次押出白色EPE，密度1.7lbs/in3 次押 度 一次押出白色EPE，密度2.2lbs/in3 一次押出粉色EPE，密度2.2lbs/in3 一次押出白色EPE，密度2.2lbs/in3 次押出白色 密度 / 层基白色EPE，密度2.2lbs/in3 一次押出白色EPE，密度4lbs/in3 一次押出白色EPE，密度6lbs/in3 次押出白色 ，密度 / 一次押出白色EPE，密度9lbs/in3
LG微波炉的运输包装设计
LG微波炉的运输包装设计1绪论微波炉作为一种新型的现代化烹饪灶具，它打破了传统的加热食物的方法，利用具有高能量的微波对食品进行加热，具有加热快，效率高等很多的特点，因此深受广大消费者的喜爱。
由于微波炉内部是具有高精度的现代化电子控制设备，因此在设计包装时要注意考虑各种因素对其的影响。
同时，在包装箱内部我们还必须设计缓冲包装衬垫来加强固定。
1.1微波炉运输包装的现状及问题目前市场上微波炉的运输包装存在很多的样式，但大多数厂家都是用塑料薄膜将其包裹，然后在包装箱内放置EPS发泡材料或其他的材料作为其缓冲材料。
然后将外包装箱用捆扎带打紧之后运输。
采用非环保的发泡材料来作为缓冲材料，其废弃物体积很大且回收困难，用其他的方法处理也会或多或少对环境造成一定的污染。
因此，该材料在许多国家已经被禁止，我国也在逐步禁止使用该材料。
1.2设计对象本次设计我选择的是韩国LG集团生产的LG MG-5021MW微波炉。
其基本参数如下：表1 LG-MG5021MW微波炉相关参数2缓冲方案设计2.1流通环境分析包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。
包装技术就是要确保产品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。
对产品可能遭遇的条件作考察与评价，是包装设计中的重要内容。
流通过程的基本环节有：装卸搬运环节（分人工和机械两种方式）、运输环节、贮存环节。
而对于LG MG-5021MW微波炉来说，其流通环境分析如下：（1）在装卸搬运环节中，由于此微波炉的销售遍及全球任何地方，所以既短流程运输也包括较长流程的运输。
流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就越多，对此商品的包装件造成的损害就越大。
装卸作业中既有人工装卸也有机械装卸，所以要中和考虑到抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装卸机的突然启动和过急的升降都会造成微波炉的跌落损害。
（2）运输环节中，由于此微波炉的销售范围广，既要有长途运输也要有短运输，所以涉及到的交通工具种类比较多，同时也要经历很多不同的地区和气候环境。
纸塑缓冲包装设计五步法
针对纸浆模塑工业包装制品设计的现 状，本文初步提出了基于纸浆模塑制 品单元结构的设计规范。该设计规范 有助于纸浆模塑制品设计的规范化、 标准化，并提高纸浆模塑制品设计的 效率。
纸浆模塑缓冲包装设计术语和定义
：纸浆模塑制品侧壁和支撑面的平均厚度。 纸浆模塑制品的结构单元侧壁与其脱模方向之间的夹角。 承受载荷的结构单元两个承载面之间的最小距离。
纸浆模塑制品结构单元壁与壁相交处及角隅处的圆角。 被包装产品正常放置时，采用上、下底面衬垫进行包
装的方式。 被包装产品正常放置时，采用前、后底面衬垫进行包
装的方式。 采用角衬垫进行包装的方式。 采用两个或以上的纸浆模塑缓冲衬垫重叠为一体进行
包装的方式。 缓冲衬垫定位模块尺寸。 缓冲衬垫中起承载和缓冲作用部分的表面积
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
缓冲衬垫的形式
受压面积的调整
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
带突起物的缓冲结构
预留变形量的结构
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
产品固定
产品防移
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
Ø 缓冲衬垫结构设计
纸浆模塑缓冲包装设计五步法
包装流通环境 选择包装材料 包装结构设计 包装产品脆值
包装 实验
流通
商品流通中对包装损害的外界因素及原因
4.1 冲击与振动环境
表3-22
确定环境特性，对冲击环境而言，就是确定包装件的 设计跌落高度；就振动环境而言，就是确定环境的加 速度峰值频率曲线或加速度均方值谱密度曲线。
4.3 缓冲材料及衬垫面积与厚度的设计
笔记本电脑的缓冲(防震)包装设计
摘要随着我国经济的快速增长，生活频率的加快，电脑发挥的作用越来越重要。
由于笔记本电脑具有体积小、重量轻、携带方便等优点，其便携性和备用电源更使移动办公成为可能，因此越来越受用户推崇，市场需求量迅速增长。
但笔记本电脑属于电子类产品在运输及销售环节中可能会受到外界的冲击或震荡，对其质量和外观造成一定的破坏。
为了避免这种情况发生，应对笔记本电脑进行系统的缓冲（防震）包装设计，其包括：缓冲包装设计、防震设计、外包装尺寸设计。
做好缓冲包装设计应首先确定产品的尺寸等数据，做出产品脆值估计，然后选择合适的缓冲材料。
计算出缓冲衬垫的尺寸，最后判断设计的合理性。
防震包装设计则应考虑到包装系统(外包装——衬垫——内装产品)的固有频率，加速度值在产品许用脆值范围内。
外包装尺寸设计应先选择合适的包装材料，设计其厚度，再根据被包装的尺寸，计算出其内尺寸、制造尺寸、外尺寸。
因此选择适合的缓冲包装材料与结构、计算出准确的尺寸对于缓冲衬垫和外包装箱的设计是非常重要的。
本文是在确定设计对象的尺寸、重量和流通环境等一系列的条件的基础上，针对12.1英寸笔记本电脑进行了系统的缓冲包装设计。
关键词:笔记本电脑；缓冲包装设计；防震包装设计AbstractAs China's rapid economic growth, the acceleration of the frequency of life, the role of the computer more and more important. As the laptop has a small size, light weight and easy to carry, etc., and its portability and standby power mobile office makes it possible, so more and more respected by the users, the rapid growth of market demand. But notebook computers are electronic products and sales in the transport chain may be subject to external shocks or shocks to their quality and appearance of a certain degree of damage caused. To avoid this from happening, the notebook computer system to deal with the buffer (earthquake) packaging design,Include: the design of cushioning packaging, shock-proof design, package design size. Do a good job in the design of cushioning packaging products should first determine the size of such data, the estimated value to product crisp, and then choose a suitable buffer material. To calculate the size of the buffer pad, and finally to determine the reasonableness of the design. Shockproof taken into account should be packaging design packaging system (packaging - liner - containing products) of the natural frequency, acceleration values allowable in the product range of crisp values. Package size should be designed to select the appropriate packaging materials, design of its thickness, and then in accordance with Packaged size, to calculate its size, creating dimensions, outside dimensions. So choose a buffer with the structure of packaging materials, calculate the exact size of the buffer pad and outer box design is very important. This article is designed to identify objects in the size, weight and flow of a series of conditions of the environment on the basis of 12.1 inches notebook computer for a systematic design of cushioning packaging.Key words: Notebook computers; cushioning packaging design; packaging design earthquake笔记本电脑的缓冲（防震）包装设计概述缓冲包装又称防震包装，在各种包装方法中占有重要的地位。
构造柱随主体一次带出时在衔接处的缓冲设计
构造柱随主体一次带出时在衔接处的缓冲设计缓冲设计是在两个相互连接的主体之间引入一种缓冲机制，以减小连接处的冲击和振动，并提高连接的可靠性和稳定性。
在柱随主体一次带出时，衔接处的缓冲设计是非常关键的，以消除冲击和振动，确保主体之间的连接不会受到损坏。
下面将介绍几种常见的缓冲设计。
1.弹簧缓冲器：弹簧缓冲器是一种常见的缓冲设计，在柱随主体一次带出时起到减震和缓冲的作用。
弹簧缓冲器通常由弹簧、减震垫和衬垫组成。
当柱随主体一次带出时，弹簧可以吸收和分散冲击力，减少连接处的冲击和振动。
同时，减震垫和衬垫可以增加连接的稳定性和可靠性。
2.液压缓冲器：液压缓冲器是一种利用液体在缓冲室中的流动来减缓冲击力的装置。
在柱随主体一次带出时，冲击力通过连接管道传递到缓冲室中，并通过液体的流动减缓冲击力。
液压缓冲器具有缓冲效果好、可调控性强的特点，适用于连接不同大小和质量的主体。
3.缓冲材料：缓冲材料是一种常见的缓冲设计，通过在主体连接处引入柔软的材料来减少冲击和振动。
常见的缓冲材料包括橡胶、泡沫塑料、弹性体等。
当柱随主体一次带出时，缓冲材料可以吸收冲击力并分散冲击能量，减少连接处的冲击和振动。
4.惰性气囊：惰性气囊是一种利用气体的压缩和膨胀来减缓冲击力的装置。
当柱随主体一次带出时，冲击力通过连接管道传递到惰性气囊中，并通过气体的压缩和膨胀减缓冲击力。
惰性气囊具有缓冲效果好、可重复使用的特点，适用于长期运行和频繁连接的场合。
以上是几种常见的柱随主体一次带出时衔接处的缓冲设计。
根据实际情况和需求，可以选择适合的缓冲设计，以确保连接处的稳定性和可靠性，并减少冲击和振动对主体的影响。
同时，在设计过程中还需要考虑连接处的材料选择、结构设计和工艺流程等因素，以确保缓冲设计的有效性和可行性。
缓冲材料性能
缓冲材料性能缓冲材料是一种能够吸收冲击力并减轻冲击传递的材料，广泛应用于各个领域，如汽车、航空航天、运动器材等。
缓冲材料的性能直接影响着其在实际应用中的效果，因此对于缓冲材料性能的研究和评价显得尤为重要。
首先，我们来看缓冲材料的吸能性能。
吸能性能是衡量缓冲材料能够吸收冲击能量的能力，通常通过吸能比和吸能系数来进行评价。
吸能比是指材料在吸收能量时的效率，而吸能系数则是指材料吸收能量的能力。
优秀的缓冲材料应当具有较高的吸能比和吸能系数，能够在保证安全的前提下最大限度地减少冲击传递。
其次，缓冲材料的稳定性也是一个重要的性能指标。
稳定性包括材料的耐久性、温度稳定性和湿度稳定性等方面。
耐久性是指材料在长期使用过程中不会发生明显的性能下降，而温度稳定性和湿度稳定性则是指材料在不同环境条件下的性能表现。
优秀的缓冲材料应当具有良好的稳定性，能够在各种复杂环境下保持稳定的缓冲效果。
此外，缓冲材料的密度和压缩性能也是需要考虑的因素。
密度和压缩性能直接影响着材料的轻量化和缓冲效果。
通常情况下，密度越小、压缩性能越好的缓冲材料能够提供更好的缓冲效果。
因此，在材料选择和设计过程中，需要充分考虑密度和压缩性能的影响，以达到最佳的缓冲效果。
最后，对于缓冲材料的环保性能也需要进行评价。
随着环保意识的提高，越来越多的人们开始关注材料的环保性能。
优秀的缓冲材料应当具有较低的环境污染和较好的可再生性，以减少对环境的影响。
综上所述，缓冲材料的性能包括吸能性能、稳定性、密度和压缩性能以及环保性能等方面。
在实际应用中，需要综合考虑这些性能指标，选择合适的缓冲材料，以确保产品能够达到最佳的缓冲效果。
希望本文能够帮助您更好地了解缓冲材料的性能及其在实际应用中的重要性。
缓冲材料供给机构的改造设计
胶的 Ｐ Ｂ电路板 叠上驱 动 Ｉ 。在精 准对位后 ， Ｃ Ｃ 用压 榨 Ｔｏ 将驱动 Ｉ ｏｌ Ｃ和 Ｐ Ｂ电路板压合 ， Ｃ 经加热及加压一段时 间后使绝缘胶材固化 ， 最后形成垂直导通 、 向绝缘 的稳 横
图２ 回收 轴 的 卷 取 量
为了 自动化供给缓 冲材料 ， 于是便设有缓 冲材料供给机
构， 前， 目 某液晶屏生产机械的缓冲材料供给机构存在着
有单向离合器 ， 曲柄前摆并没有带动齿 轮） 然后气缸后 ， 退， 曲柄带动齿轮， 齿轮组带动回收轴。卷起一小段缓冲 材料 ， 压榨 Ｔｏ再进行下一次压合 ， ｏｌ 如此循环工作。
［］ ２ 张华龙． 电机与电气控制技 术［ ． Ｍ］西安 ： 西安电子科技 大学出版
社 ，Ｏ ２ １０ １２ ２ ０ ：２ — ２
大， 以此保证每次缓冲材料的供给量一致 。 此次改造 ， 利用三菱 Ｐ Ｃ输出脉冲控制伺服电动机 ， Ｌ 实现缓冲材料 的定量供给。 具体算法见图４所示。 首先 Ｐ Ｃ完成变量的初赋值 ， Ｌ 等待压榨 Ｔ ｏ 复位后 ， ｏｌ 接收 ｂ ， 值 计算的 ｒ ａ ， 和 值 然后再结合伺服电动机的编码 器的参数 ｑ 单位 ： （ 脉冲数 ／转） 和公式（ ）计算出伺服电 ４， 机转动 ａ 角度对应的脉 冲数Ｐ 最后用 Ｐ Ｃ Ｐ Ｓ ， Ｌ 的 Ｌ Ｙ指令
Ｐ：
×。
（） ４
２２回收轴控制 ．
２ 改造后 的缓 冲材料 供给 机构
为 了克 服原 机构存 在 的 不足 ， 用 扭 矩 电机 、 服 电 利 伺 机和 Ｐ Ｃ对 其进 行 了改 造 。 Ｌ 改造 后 的机 构 原 理 如 图 ３所
缓冲带施工方案设计
缓冲带施工方案设计一、引言缓冲带（也称为缓冲区）是指在两个不同功能区域之间建立的一个中间区域，目的是提供一个平稳的过渡环境，以减轻对功能区的冲击。
缓冲带施工方案的设计是确保缓冲带能够发挥其预期功能的关键。
本文将介绍缓冲带施工方案设计的注意事项、主要步骤和具体方法，以帮助工程师和施工人员在项目施工过程中有效地设计和建立缓冲带。
二、设计原则在进行缓冲带施工方案设计时，需要遵循以下原则：1.安全性：缓冲带的设计应优先考虑施工人员和周围环境的安全。
2.环保性：在施工过程中应注意减少对环境的影响，并遵循相关的环境保护法规。
3.经济性：设计应充分考虑成本效益，并寻找最优解决方案。
4.实用性：施工方案应可行、实用，易于操作和维护。
三、主要步骤缓冲带施工方案的设计主要包括以下步骤：1. 确定缓冲带的位置和尺寸根据项目的具体情况，在两个功能区域之间确定缓冲带的位置和尺寸。
考虑到缓冲带的功能，应尽量保证其长度和宽度能够满足要求，并确保施工人员的安全。
2. 选择合适的材料根据缓冲带的用途和环境条件，选择合适的材料用于缓冲带的建设。
常用的材料包括草坪、水泥、沥青等。
材料的选择应考虑耐用性、抗压性和防滑性等因素。
3. 制定施工计划根据项目的时间要求和实际情况，制定详细的施工计划，包括施工顺序、施工阶段和施工人员的分工等内容。
确保施工过程能够顺利进行，并最大程度地减少对周围环境的影响。
4. 进行施工操作根据施工计划，按照设计要求进行具体的施工操作。
包括地面平整、材料铺设、固定和整齐等步骤。
施工过程中应严格按照安全操作规范进行，保证施工质量。
5. 检查和验收在施工完成后，对缓冲带进行检查和验收。
主要包括检查是否满足设计要求、材料是否固定牢固等。
如有问题，及时进行调整和修复，直到满足要求为止。
四、具体方法针对不同的缓冲带施工需求和情况，可以采取以下具体方法进行设计和施工：1.草坪缓冲带：选择适合当地气候和土壤条件的草坪种类，进行草皮铺设和苗木种植。
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解：已知W = 100N，G = 30g，H = 60cm ▲采用全面缓冲方式，有A = 2000cm2，则
m
G W 104 100 A
5
30 104 0.15 105 Pa 2000
查表知，当 m 0.15 10 Pa 时，材料⑦（密度为0.012的泡 沫橡胶）有最小缓冲系数，且C = 3.5 故缓冲垫厚度为
●在静态C— σm曲线中找出相应的σm值。由
G W GmW [G ]W 得到面积 A m m A A
，厚度 h CH [G ]
●在动态Gm— σst曲线中找出相应的σst值。因此
m Gm st G st
因此，在已知缓冲材料的静态C—σm曲线和动态 Gm—σst曲线中的任一条的情况下，再结合产品的 重量、脆值、等效跌落高度，就可以进行缓冲衬垫 的计算。
• 发现产品对环境有害因素的抵抗能力 • 冲击因素 • 振动因素 – 发现针对于产品部件的致命伤害 • 主机振动水平 • 辅助部件振动水平 • 改善产品脆值的机会和方法 • 充分利用测试得到的数据对产品加以改造
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•
设计产品/包装体系－包装设计 • 关注环境因素的干扰 • 确认包装材料性能参数 • 关注产品本身的脆值风险值需在设计考虑中
F/A
x
x/h
将力— 形变曲线转变成应力— 应变曲线，计算缓冲材料的形变能 E
E Fdx A hd Ah d
0 0 0
设e d ，e为单位体积缓冲材料的形变能，所以 E Ahe
0
缓冲系数为
1 Fh A h C E Ahe e
防 霉 性 良 良 良 良 良 不 良 不 良 不 良 良 良 不 良 良 良
耐 候 性 良 良 良 良 良 良 良 良 良 良 不 良 良 良
柔 软 性 良 稍 差 优 优 优 不 良 差 不 良 优 差 优 优 优
成 型 性 良 优 优 良 良 不 可 优 不 可 － 不 可 良 不 良 良
粘 合 性 良 良 良 良 良 优 良 良 － 不 可 良 良 良
GmW 4 ma 10 MPa m 解： m A
W（kg） 1.0 1.3 2.0 3.0 5.0 ┆ 30
2 & & x m （m/s ）
Gm h C 0.01667 am H
C 11.17 10.00 7.50 5.50 4.17 ┆ 7.50 0.066 0.076 0.088 0.097 0.123 ┆ 1.323
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•
运输过程跟踪和监视 • 是否产品的运输过程有所改变? • 运输过程中破损责任认定 • 对同一批次，同期发货，同样运 输工具的过程控制
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4.4 常见缓冲材料及衬垫结构
1、泡沫塑料
PU 现 场 发 泡
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F k0 x x 3
特性
复原 性 好 稍差 好 好 好 差 一般 差 稍差 无 无 稍差 稍差
EPE EPS PU EVA XPE/IXP E 瓦楞纸 板 纸浆模 皱纹纸 垫 化纤丝 金属弹 簧 橡胶 薄膜气 垫 薄膜悬 挂
缓 冲 性 能 优 优 优 优 优 稍 差 差 不 良 良 不 良 优 良 优
使 用 范 围 宽 窄 宽 宽 宽 宽 宽 宽 稍 窄 宽 窄 宽 宽
可 燃 性 易 燃 易 燃 易 燃 易 燃 易 燃 易 燃 易 燃 易 燃 易 燃 不 燃 易 燃 易 燃 易 燃
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4.2 缓冲材料的缓冲系数
设缓冲材料的原始厚度为 h，其 产生的变形能为 x
E Fdx
0
每个单位厚度缓冲材料吸收的 能量为 E / h 定义缓冲效率为：单位厚度缓冲材料吸收的能量与作用力的 比值，用η表示
E E F h Fh
1 Fh C E
定义：缓冲效率的倒数就是缓冲系数，用C表示。
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1、静态缓冲系数
通过静态试验法得出的缓冲系数— 静应力曲线。
4、防振包装设计
不论使用何种运输工具，振动是必不可少的 考虑对象。包装设计的目的是要让整个包装 体系成为一个振动的“ 物理滤波器’ ，理想状 态下，所设计的包装体系将可以尽量过滤掉 对产品有害的振动频率和幅值。 保证这些的起码要求，是要将包装 体系自身的一阶谐振频率设计成至少是产品 最低（破损）主频的1.5倍。
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3、蜂窝纸板
(a)
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W 4 150 st 10 104 0.024105 Pa A 2525
根据等效跌落高度，在Gm— σst 曲线上找出与σst相对应的G值， 查表可得出缓冲材料的厚度在h = 4和h = 5之间。用比例插入法可 求得h = 4.9cm。
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一般只要缓冲满足 设计要求，
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5、缓冲防振包装设计成功的关键
充分了解和分析物流环境的影响 • 实际环境研究 • 设定包装设计的技术、性能目标 • 设定包装体系的试验规范和过程 • 将设定为“正常环境”和“非正常环境”的因素区分开来
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例：把一重力为100N，脆值为30的产品装入箱内，用衬垫将 它与包装箱隔开，包装箱内部每面面积为2000cm2，设定等效 跌落高度为60cm，试选择适当的缓冲材料进行全面缓冲 ，并 计算其尺寸
●利用静态C— σm曲线
最大静应力。单位为105Pa
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2、瓦楞纸板缓冲结构衬垫
瓦楞纸板具有环保，易裁切、模切、粘合，成本低，与瓦楞纸箱好协调，使用范 围比泡沫塑料宽等优点；缺点是表面较硬，对某些产品表面有磨损，难形成三维 曲面，湿度影响较大，过载复原性较差，多次跌落后缓冲性能会下降1/3左右。
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σm（MPa）
656.5 588.0 441.0 323.4 245.0 ┆ 441.0
根据上表就可绘制出C— σm曲线。
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4.3 缓冲与防振设计
1、缓冲设计
设计的包装体系可以将产品和包装收 到的冲击的传递转变为长脉冲宽度和 低加速度幅值的响应； 包装和产品必须保证在运输过程中的 任何时候不高于设计的落下高度跌 落； 同时，产品受到的冲击传递必须低于 产品的脆值风险值。
HC 60 h 3.5 7 cm 30 G
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●利用动态Gm— σst曲线 例：某产品重量为150N，脆值为55，允许的跌落高度为 60cm，产品为边长为25cm的正方体。拟采用下图所示缓冲材 料，试求衬垫应有的厚度。
解：采用全面缓冲方式，有 A = 625 cm2，则静应力为
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例：产品重力W = 36N，低面面积A = 25×25cm2，许用脆值[G] = 30。冲击防护设计采用全面缓冲方法，选用的缓冲衬垫厚度T = 5cm。产品在运输中受到的振动输入如图所示，求包装件的共振频率 和产品的最大响应加速度。 解：由于缓冲材料的厚度为 5cm，在左图中查出曲线峰值的频率为 f = 46Hz，传递率Tr= 6.因此包装件的共振频率为46Hz。 由右图可知，f = 46Hz时的加速度值为G = 1.7g 则产品的最大响应加速度为 & & & & x m ym 6 1.7 10.2 g 产品的许用脆 值[G] = 30，大 于产品的最大响 应加速度。故产 品安全
曲线1：h=2.25cm 曲线4：h=9.0cm 曲线2：h=4.5cm 曲线3：h=6.75cm 曲线5：h=11.25cm 曲线6：h=13.5cm
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当缓冲材料达到最大应变εm时，重锤W在高度H所具有 的势能等于缓冲材料的形变能，即 m m WH GmW Ah d WH d m 0 0 Ah A m GmW Ah Gm h C 动态缓冲系数 d A WH H
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防振包装设计步骤
1、根据产品的重量W(N)和缓冲面积A(cm2)，计算缓冲材 料所受的静应力σ＝W/A×104(Pa )。 2、通过试验或近似计算确定包装系统的等效为单自由度振 动系统的传递率Tr值。 3、确定流通过程中包装件在激振频率为fn时的最大振动加 速度an。 4、计算产品处于共振状态下的最大响应加速度am=Tran， 如果此值大于许用脆值，应重新设计缓冲包装。 5、当工作点位于放大区内时，还应校核交变应力是否会导 致关键件疲劳损坏，如果不满足要求，也需重新设计。
密 度 小 小 小 小 小 一 般 大 一 般 小 大 大 最 小 极 小
尘 埃 度 无 很 小 无 有 无 稍 有 稍 有 大 量 有 无 无 无 无
腐 蚀 性 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 稍 有 无 无
吸 水 性 无 无 无 无 无 大 大 大 无 无 大 无 无
含 水 量 无 无 微 无 无 有 有 有 无 无 有 无 无
e(J/cm3) 0 0.003 0.12 0.027 0.043 ┆ 0.235
C ∞ 20 10.4 6.18 4.65 ┆ 4.03
根据上表数据，可以绘制出C— σm 曲线、C— ε曲线、C— e曲线。
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