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常用缓冲包装材料简介PPT课件

常用缓冲包装材料简介PPT课件

多次落下冲击 欠佳 佳 尙可 欠佳 佳 欠佳
18.11.2020
6
四.各种缓冲材的制造流程
EPP
EPS NEPS EPE
EPO
原纸制浆
成含
预发泡 发泡粒储存
纸浆稀释 吸浆成型
成型
烘干
18.11.2020
烘干 检验包装
入库
*** 不同材质其制程 及成型条件亦不同 ***
整型
流程图解:
检验包装
EPS、EPP、EPO、NEPS、EPE成型
常用缓冲包装材料简介
EPS、EPP、EPE EPO、NEPS、纸托(纸塑)
18.11.2020
1
目录
• 材料认识 • 材料基本特性比较(一) • 材料基本特性比较(二) • 材料动态缓冲特性比较 • 各种缓冲材的制造流程 • 各种缓冲材的成本构成 • 缓冲材设计流程
• 附件一: EPS、EPO、NEPS、EPP、EPE成份简介 • 附件二、40尺货柜装载数量对照表 (参考) • 附件三、 EPS、EPO、NEPS、EPP、EPE成型制造流程图解 • 附件四、纸塑制造流程图解 • 附件五、EPE粘贴制造流程图解 • 照片实例
18.11.2020
10
附件二、40尺货柜装载数量对照表 (参考)
台数
长(L) 1202cm ~ 1195cm
纸箱外尺寸 纸箱内尺寸
台数
宽(W) 235.2cm ~ 232cm
纸箱外尺寸 纸箱内尺寸
台数
高(H) 238.6cm ~ 235cm
纸箱外尺寸 纸箱内尺寸
14
83.35cm
15
79.66
1618.11.ຫໍສະໝຸດ 0202一. 材料认识

28.3缓冲材料性能解析

28.3缓冲材料性能解析
h1 设 h
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:

包装缓冲材料详解 PPT

包装缓冲材料详解 PPT
在机械建筑、电 器、防水、防腐 蚀、防震配件也
CR:高档缓EP冲DM材料,防震、减被震大、量耐使候用性。、耐酸碱、阻燃性等C性R 能较好。
1.7 EPP(发泡聚丙烯,俗称拿普龙)
优点:性能优于EPE和EPS,但价格高。
●环保型(可回收利用、可自然降解)抗压缓冲隔热材料。 ●具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化
欧盟禁用EPS
寻求性价比与EPS相当的环保型缓冲出来是一大世界难题!
1.3 EPE(发泡聚乙烯)
俗称珍珠棉,是一种低密度、半硬质的、闭孔结构的、 耐候性好的、无毒的、耐腐蚀、阻水的和易回收的聚乙烯聚合 物。 优点: • 缓冲性能好,能耐多次冲击,动态变形小; • 抗拉强度高; • 抗静电性能好; 缺点: • 比EPS贵; • 不能模塑。 应用场合: • 较贵重和易碎产品的缓冲包装。
适用场合:
2.4 纸浆发泡块
利用粉碎后的废纸和淀粉混合、发泡、成型为具有多孔的小块 作缓冲材料,缓冲性能优于EPS 。
优点:
按塑料树脂分 热塑性泡沫塑料(PE,PP,PS,PVC等) 热固性泡沫塑料(PU,酚醛泡沫等)
按发泡方法和工艺不同形成的孔结构分 开孔 闭孔
混合型 按泡孔现状分 球形
椭球形(椭球长度方向的压缩强度和弹性模量 比短轴方向大2倍)
按孔径分 大泡孔(直径大于0.5mm) 小泡孔(直径大于0.25mm)
按泡沫密度分 低发泡(密度>0.4g/cm3 ,气体与固体之比<1.5) 中发泡(密度=0.4g/cm3 , 气体与固体之比 为1.5-9 )3 高发泡(密度<0.1g/cm ,气体与固体之比>9)
按泡沫体的硬度分 硬质泡沫塑料(弹性模量>700kPa) 半硬质泡沫塑料(弹性模量在70-700kPa之间 软质泡沫塑料(弹性模量<70kPa) 23⁰ 和50% RH条件 下的弹性模量

缓冲包装材料性能测试

缓冲包装材料性能测试

第5章 缓冲包装材料性能测试缓冲包装材料是缓冲包装件的介质层,能够吸收冲击和振动的能量,具有抑制冲击和振动、减少或防止包装件破损的作用。

泡沫塑料、瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑制品、气泡塑料薄膜、气垫袋、粘胶纤维缓冲材料和纸垫等是目前常用的一些缓冲包装材料。

本章主要介绍缓冲包装材料的性能测试,包括静态压缩特性测试、动态缓冲特性测试、蠕变与回复特性测试和振动传递特性测试。

5.1 静态压缩特性测试缓冲包装材料的静态压缩试验是采用在缓冲包装材料上低速施加压缩载荷的方法而求得缓冲包装材料的静态压缩特性及其曲线。

通过静态压缩试验,首先得到缓冲包装材料的应力—应变曲线,计算出单位体积变形能()、缓冲系数(),从而得到缓冲系数—应变(e C ε−C )曲线、缓冲系数—变形能(e C −)曲线,再从变形能角度评价缓冲包装材料的静态缓冲特性。

这些数据和曲线可用于缓冲包装设计。

5.1.1 缓冲效率与缓冲系数缓冲效率、缓冲系数是评价缓冲包装材料的冲击吸收性的两个重要概念,对缓冲包装设计具有指导意义。

不同的缓冲包装材料具有不同的弹性特性,对冲击能量的吸收性也不同。

在流通过程中,当包装件满足产品所承受的冲击强度小于脆值时,若单位体积缓冲包装材料所吸收的冲击能量越多,则包装件所需用的缓冲包装材料也越少,在相同流通条件下的运输费用和包装成本也越低。

(1)缓冲效率图5-1是缓冲包装材料的静态压缩试验原理图,上压板对试样施加载荷,加载速度控制在12±3mm/min 范围内,几乎接近于静态加载。

图5-1 静态压缩试验原理图 1-上压板;2-试样;3-下压板缓冲效率是一个无量纲的物理量,指在压缩状态下单位厚度的缓冲包装材料所吸收的能量(TE)与压缩载荷之比,即FTE F T E==η (5-1) 式中 η—缓冲效率;T —试样厚度;F —压缩载荷;E —试样所吸收的能量。

式(5-1)表明,缓冲效率越大,单位体积缓冲包装材料所吸收的能量就越多,则包装件所需用的缓冲包装材料就越少。

材料的性能PPT课件

材料的性能PPT课件
1、布氏硬度HBW
压头 符号
淬火钢球 HBS
硬质合金球 HBW
范围 应用
HB≤450 退火和正火钢、铸铁、有色金属等软材料
HBW≤650 布氏硬度值≤650HBW的材料
优点:重复性强,测量误差小。具有较高的测量精度。数据稳定。 缺点:压痕大,测量费时,不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于:较软材料,如铸铁、退火或正火钢及有色金属的硬度
e (c)
(a)无塑性变形的脆性材料(如铸铁、陶瓷) (b)有明显屈服点的塑性材料(如低碳钢)
(c)没有明显屈服点的塑性材料(如退火铝合金、高碳钢)
2021
4
弹性模量E标志材料抵抗弹性变形的能力,用以表示材料的刚度。
EtgR(MP)a
e
弹性模量大小主要取决于材料的本性,强化材料的手段如热处理、冷热加 工、合金化等对弹性模量影响很小。可通过增加横截面积或改变截面形状 来提高零件的刚度。
A > 5% 时,有颈缩,为塑性材料 ④用断面收缩率表示塑性比伸长率更接近真实变形。
生产中,为了提高安全性,都要求零件具有一定的塑性。一 般,A达5%或Z达10%的材料,即可满足大多数零件的使 用要求。
2021
8
(四)硬度
材料抵抗表面局部塑性变形的能力。是表征材料力学性能的综合参数。 一般,硬度↑强度↑耐磨性↑塑性↓
在静载荷下
➢ 强度、塑性 ➢ 硬度:布氏硬度、洛氏硬度等 在冲击载荷下 ➢ 冲击韧度 在交变载荷下 ➢ 疲劳强度
载荷
2021
2
(一)弹性与刚度
应力R( ) = F/S0 应变e() = (l-l0)/l0
静 载 拉 伸 试 验 机
拉伸试样
2021

缓冲材料及设计资料PPT教案

缓冲材料及设计资料PPT教案

解:采用全面缓冲方式,有 A = 625 cm2,则静应力为
st
W A
104
150 104 25 25
0.024 105
Pa
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。
第14页/共29页
纸浆模是将废纸等植物纤维原料打浆,然后浇注到金属网 状模型上成型,经压实、干燥、校形,得到与内装物轮廓 一致的缓冲制品。 它的优点是质 轻,储运方便, 成本低;有一 定的缓冲性能; 易模塑成型、 环保。由于受 干燥、能耗等因 素影响,厚度受 到限制,因而不 能用于重型产品 的缓冲包装。
第28页/共29页
E Ahe
0
缓冲系数为
C 1 Fh A h E Ahe e
第3页/共29页
例:已知密度为0.012g/cm3的缓冲材料由万能材料试验机测试 出的静态应力—应变曲线如图所示,试绘制这种材料的静态缓冲 系数曲线。
解:一般我们用表格法来解题
ε(%) σ(MPa) e(J/cm3) C
0
0
0





E

瓦楞纸 板





















纸浆模

















材料的性能 ppt课件[001]

材料的性能 ppt课件[001]
• “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
第一节 材料的力学性能
定义:指材料在外力的作用下所表现出来的特性。
材料在静载荷下的力学性能
➢ 强度、塑性 ➢ 硬度
材料在冲击载荷下的力学性能
➢ 冲击韧性
材料在疲劳载荷下的力学性能
➢ 疲劳强度
一、强度和塑性
强度 ( strength )
指材料在外力的作用下,抵抗变形和破断的能力。
耗的冲击功AK ,单位为J/cm2 aK值越大↑,表示材料的冲击韧性越好↑。
测定方法:一次摆锤冲击试验法
一次摆锤冲击试验
材料的性能
冲击功:
Akmg (Hh)
冲击韧性:
ak
Ak s0
(J
/cm2)
应用
评价材料冶金质量和锻造及热处理的缺陷; 与屈服强度结合用于一般零件抗断裂设计; 测量金属材料的冷脆转变温度。T↓,ak急剧↓,韧性→脆性。
➢ σS(σ0.2)<σ<σb时,材料产生明显 塑
性变形;
➢ σ>σb时,零件产生裂纹,最终断裂。
零件设计和选材的一般原则
➢ 对工作条件不允许有微量塑性变形的零件,
根据弹性极限σe选材,如精密弹簧、炮筒。
➢ 对工作条件不允许发生明显塑性变形的零件
或构件,根据屈服强度值σs(σ0.2)选材,大多 数机器可以预防事故发生。
❖ 冷脆转变温度越低↓,材料的低 温冲击韧性愈好↑。
❖ aK 值一般不直接用于计算。 原因:
不 同 材 料 的 aK 值 可 以 是 相 同 的 。
材料的使用温度应高于其冷脆转变温度。
Titanic沉没原因:与船体材料的质量直接有关。
冰山撞击船体产生断裂!

材料性能解析课件

材料性能解析课件

如塑料、橡胶等,不易降解,长期存 在环境中,对环境造成危害。
生物降解性好的材料
如天然纤维、纸制品等,对环境友好 ,可自然降解,减少环境污染。
热稳定性
01
02
03
热稳定性
指材料在受热时保持其物 理和化学性质稳定的能力 。
热稳定性好的材料
如耐热玻璃、陶瓷等,能 在高温下保持稳定,不易 变形或分解。
热稳定性差的材料
如塑料、橡胶等,在高温 下易变形或分解,影响其 使用寿命和安全性。
辐射稳定性
辐射稳定性
指材料在受到辐射时保持其物理和化学性质稳定的能力。
辐射稳定性好的材料
如核级不锈钢、防辐射混凝土等,能在强辐射环境下保持稳定,不 易被辐射损伤。
辐射稳定性差的材料
如普通塑料、橡胶等,在强辐射环境下易被辐射损伤,导致其性能 下降或分解。
化学稳定性
化学稳定性是指材料在各种化学 环境下保持其性能和稳定性的能 力。
化学稳定性对于材料在各种化学 工业和实验室环境中的应用具有 重要意义。
某些材料在特定化学环境下会发 生化学反应,导致性能下降或变 质。
提高化学稳定性的方法包括选择 适当的材料和表面处理。
生物相容性
01
生物相容性是指材料与 生物体接触时不会引起 不良反应的能力。
材料在循环应力作用下发生断裂的现象 。
VS
断裂
材料在பைடு நூலகம்力作用下发生突然断裂的现象。
Part
04
材料的化学性能
耐腐蚀性
耐腐蚀性是指材料抵抗各种化学 腐蚀的能力。
耐腐蚀性对于材料的长期使用和 保存具有重要意义,特别是在海 洋工程、化工等领域。
金属材料通常通过在其表面形成 保护膜来提高耐腐蚀性,如通过 电镀或涂覆防腐涂料。

第四章缓冲材料

第四章缓冲材料

§4-3 组合材料的力学特性
一、并联系统
§4-3 组合材料的力学特性
一、并联系统
静压缩变形相同,受力不同 σ=ασ1+βσ2

结论:两种材料并联组合,所获得的弹性系 数高于原始弹性系数,承受冲击时两种材量 同时受力,根据冲击力大小的不同产生不同 的变形以满足不同的冲击力要求
§4-3 组合材料的力学特性
第四章 缓冲材料的力学特性
§4-1 缓冲材料的类型 §4-2 流变学基础 §4-3 组合材料的力学特性 §4-4 缓冲特性与缓冲系数
§4-1 缓冲材料的类型
泡沫塑料 纸质缓冲 充气包装 其他形式
泡沫塑料
泡沫塑料是被广泛应用的包装缓冲材料, 根据产品易碎 性,运输方式,目的地以及其它特殊情况而设计。
四、蠕变
蠕变:是保持一定静压状态下,变形随 时间而进行的现象 蠕变与载荷大小直接相关 蠕变不仅与载荷、时间有关,还与温度 有关
五、滞后
滞后:材料在加载卸载的过程中应力-应 变曲线不重合的现象
§4-3 组合材料的力学特性
把特性不同的两种材料组合装配,可以 获得区别于二种原始材料的新的弹性系 统,以适应缓冲包装结构的不同需要, 同时通过组合手段来改善材料性能,开 拓材料的应用
一、弹性
正切曲线弹性体
F
2k0 d b

tg
x
2d b
d b -压缩临界值
这种弹性体当变位增大, 弹力就慢慢变强,当增 大至压缩临界值时,弹 性系数急剧增大
一、弹性
三次函数弹性体
F k0 x x
3
k 0 -初始弹性系数 -弹性系数增加率
金属弹簧吊钩的组合
一、弹性
双曲正切弹性体

《材料的性能》课件

《材料的性能》课件

散射
材料对光线的扩散和传播方式。
总结
各种性能之间相互关联,综合考虑才能选择适合的材料。案例分析将帮助您 更好地理解和应用这些性能。
《材料的性能》PPT课件
材料的性能对于各行各业都至关重要。本课件将为您详细介绍材料的各种性 能及其重要性,以帮助您选择适合的材料。
概述
1 什么是材料的性能?
性能是材料在特定条件下所表现的特点和能力。
2 材料的性能为什么重要?
性能直接影响材料的应用范围、可靠性和效率。
机械性能
抗拉强度
材料抵抗拉伸力的能力,可用于评估其强度。
延展性
材料的可塑性和拉伸程度,对其变形能力和 应用性能很重要。
硬度
材料对压力或划痕的抵抗能力,决定其耐久 性和使用寿命。
弯曲强度
材料在受力情况下的耐弯曲和折叠性能。
物理性能
密度
材料的质量与体积 的比例,影响其重 量和使用范围。
熔点
材料从固态到液态 的熔化温度,决定 其可加工性和耐高 温性。
热膨胀系数下传导热量的能力。
热容量
2
材料吸热或放热的能力,用于计算温
度变化后的热量。
3
相变温度
材料在温度变化下从一种相变为另一
蒸发热
4
种相的温度。
液体转变为气体时所需吸收或释放的 热量。
光学性能
反射率
材料对入射光线进行反射的能力。
透过率
材料对光线透过的能力。
折射率
材料对光线折射的程度。
材料随温度变化时 的体积膨胀或收缩 程度。
热导率
材料传导热量的能 力,影响其导热性 和散热效率。
化学性能
腐蚀性
材料对外界环境中腐蚀剂 的抵抗能力,决定其耐久 性和使用寿命。

缓冲材料性能

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。

缓冲材料性能的测试

缓冲材料性能的测试
缓冲材料性能的测试
缓冲性能 振动传递特性 蠕变性能
缓冲材料性能测试
一、静态压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试验
静态压缩试验
对于缓冲材料,可用缓冲系数来描述其静态压缩特性,
缓冲系数的定义为
C
E
式中 C-缓冲系数
σ -材料所受的压应力
E -在应力σ作用下,单位体积材料的变形能。
由于E是σ的函数,缓冲系数C是σ的函数,表示为。
初始厚度的蠕变由下式计算
初始厚度的蠕变由下式计算
四 缓冲材料振动传递特性试验
为了解包装件的振动情况或进行缓冲包装设计,都需要研 究缓冲材料的振动传递特性。缓冲材料的振动传递率与材料 的材质、厚度及所承受的静压力有关。缓冲材料不是理想弹 性体,通常通过试验得出其振动传递特性。
当缓冲材料的材质、厚度、静压力确定后,其振动传递特 性就是确定的。振动传递率定义为相应加速度与激励加速度 之比。
图9-31 缓冲材料振动传递特性与静应力的关系
对于同一种缓冲材料,当厚度不同时它的振动传递特性 也不同。为同时研究应力和厚度对振动传递特性的影响, 可以将不同厚度的缓冲材料(同一材质)重复上述试验, 并将不同厚度材料的谐振线绘制在同一坐标系形成一族曲 线(如图9-32)。通过上面的分析可以得出这样的结论: 对同一缓冲材料,共振频率fn随应力增大而减小,随厚度增 加而减小。
图9-2 喷林试验装置 1-泵 2-辅助阀 3-仪表 4-调节阀 5-仪表 6-喷水口 7-外壁 8-试验室 9-阀 10-水量调节器 11-温度调节器 12-排水口
喷淋装置:喷淋循环装置应安装过滤器、水泵、安全阀、 测量仪表、调节阀、喷水嘴、贮水槽以及通水管道,贮水槽 中应装有水量、水温调节装置,如图9-2所示。

28.3缓冲材料性能

28.3缓冲材料性能

根据上表就可绘制出C—σm曲线。
三、影响缓冲系数的因素
• 压缩速度的影响 缓冲材料并非完全弹性材料, 其内部的粘性阻尼力 R cx 大小与材料的形变速度成正比, 因此所得到的静态缓冲系数与 动态缓冲系数有差异。
• 温度的影响 由于缓冲材料的应力—应变曲 线与温度有关,因此随着温度 的升高缓冲系数—最大应力曲 线也随之变化。
• 线弹性材料并列
x x1 x2
PP 1P 2
kx x(k1 k2 )
k EA h
k ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 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。
m
A
m
m
H
m
m(kg)
1.0 1.3
xm (m/s2)
656.5 588.0
σm(MPa)
0.066 0.076
C 11.17 10.00
2.0
3.0 5.0 ┆ 30
441.0
323.4 245.0 ┆ 441.0
0.088
0.097 0.123 ┆ 1.323
7.50
5.50 4.17 ┆ 7.50


m
0
d

GmW Ah Gm h A WH H
因此,由Gm—σst曲线可以 得出C和σm值,从而绘出静态 缓冲系数—最大应力曲线 (C—σm曲线)。
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二、组合材料的并列(并联)
• 线弹性材料并列
x x1 x2
P P1 P2
kx x(k1 k2 ) k k1 k2
假设两种线弹性材料的弹性模量不同,且 E1>E2

k
EA h
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。
F
缓冲材料变形特点
一、线弹性材料: F=kx
o
x
二、正切型弹性材料:
F
2k0db
tan
x
2db
三、双曲正切型弹性材料:
F
F0
tan
k0 x F0
四、三次函数型弹性材料: F
k0 x
x3
五、不规则型弹性材料
第二节 组合材料的力学特性
一、叠置(串联) 二、并列(并联)
一、组合材料的叠置(串联)
• 线弹性材料叠置
P k1x1
P k2 x2
x x1 x2
P P P k k1 k2
k k1 k2 k1 k2
假设两种线弹性材料的弹性模量不同,且 E1>E2

k EA 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
k
EA h
设 A1
A
A2
A
代入上式中得 1 2
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:
优选缓冲材料性能
第一节 缓冲材料的力学特性
一、常用缓冲材料分类 二、缓冲材料变形特点
第一节 缓冲材料的力学特性
一、常用缓冲材料分类
缓冲材料的作用:延长冲击时间,减小作用在产品上的冲击力,从而 使产品得到有效的保护。
缓冲材料的力学性质可以由应力—应变曲线来描述。
常用的缓冲材料:有塑料缓冲材料和纸制品缓冲材料。 通常,塑料缓冲材料质量轻、缓冲、防潮、防水性能好,但不可
x
E 0 Fdx
单位厚度缓冲材料吸收的能量为: E
h
设一个缓冲效率η ,定义为:
单位厚度缓冲材料吸收的能量与作用力的比值:
E F E
h
Fh
二、缓冲系数
定义:缓冲效率的倒数就是缓冲系数,用C表示。
C 1 Fh
E
• 静态缓冲系数:通过静态试验法得出缓冲系数—应力曲线。
首先通过实验获得力—形变曲线,再将力—形变曲线转变成
解:一般我们用表格法来解题
ε
σm(MPa) e(J/cm3)
C
0
0
0

0.1
0.06
0.003
20
0.2
0.13
0.012
10.4
0.3
0.17
0.027
6.18
0.4
0.2
0.045
4.44




顶点 0.93
0.95
0.235
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。
E
hk A
h1 h2 A
k1k2 k1 k2
( h1k1k2 A
h2k2k1 ) 1 A k1 k2
E1k2 E2k1 k1 k2
E
E1k2 E2k1 k1 k2
E2k2 E2k1 k1 k2
E2
E
E1k2 k1
E2k1 k2
E1k2 E1k1 k1 k2
E1
E2 E E1
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。
1 1 2 1 2 1(1 ) 2 2 1 2 2 (1 ) 1
2 1 (2 1) 2 1 (2 1)
一、组合材料叠置(串联)
• 非线弹性材料叠置
设组合材料的厚度为h。在外力的作用下, 原始材料分别产生形变x1、x2
x x1 x2 h1 x1 h2 x2
h h h h h1 h h2
设 h1 h2 , 1 代入上式中得:
h
h
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
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。Leabharlann 二、组合材料的并列(并联)
• 非线弹性材料并列
设组合材料的受力面积为A。
在外力的作用下,两并联衬垫分
别受力为P1、P2,则有:
P P1 P2 P A1 P1 A2 P2
A A A A A A1 A A2
自然降解,回收成本高,许多塑料缓冲材料国际上已禁用。 纸制品缓冲材料具有环保、成本低廉、原材料来源广泛、缓冲性能
好、能够自然降解的优点,属绿色包装材料 。缺点是防潮防水性较差。
EPE缓冲结构
EPS缓冲结构
缓冲材料
缓冲包装材料的种类
1 塑料类缓冲材料:
EPS(发泡聚苯乙烯,丽龙),EPE(发泡聚乙烯, 珍珠棉), EPU(发泡聚氨甲酸酯,聚氨酯,人造海绵),EVA(乙烯-醋酸乙烯共 聚物橡塑制品),EPDM(三元乙丙人造橡胶,多孔橡胶)、CR(人造橡 胶),EPP(发泡聚丙烯,拿普龙),EPO(聚苯乙烯/乙烯互聚物), 气垫塑料薄膜,塑料薄膜悬挂缓冲包装。
2 纸质缓冲材料:瓦楞纸板,蜂窝纸板,纸浆模塑,纸浆发泡块,纸纤 维成型材料
XPE
P U 现 场 发 泡
第一节 缓冲材料的力学特性
二、缓冲材料变形特点 线弹性材料
P
A
x
h
E
线弹性材料的力—变形曲线呈直线;
k EA h
严格意义上的线弹性材料是极少的,很多材料在应力小于一定值
时,其相应的力—变形或应力—应变曲线近似于一条直线。
应力—应变曲线,通过应力—应变曲线计算缓冲材料的形变能
E
x
E 0 Fdx 0 A hd Ah0 d

e
d
e为单位体积缓冲材料的形变能,所以
E Ahe
0
因此,缓冲系数
C Fh A mh m
E Ahe e
m
d
0
二、缓冲系数
例:已知密度为0.012g/cm3的缓冲材料由 万能材料试验机测试出的静态应力—应变曲 线如图所示,试绘制这种材料的静态缓冲系 数曲线。
C Fh A h E Ahe e
d
0
二、缓冲系数
下图为部分缓冲材料缓冲系数-最大应力曲线,曲线呈凹谷 形,凹底的坐标标志着材料的最小缓冲系数及与之相应的应力 值,这就是设计缓冲材料决定最佳面积尺寸的依据。
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