湖南工业大学包装动力学考试资料
《包装动力学》复习资料
四、计算题
产品质量m = 15kg，产品脆值G = 60，底面面积为40cm×40cm。 设计跌落高度H = 80cm，采用全面缓冲，试按最低点原则选择缓 冲材料，并计算衬垫厚度。如规定用图1中ρ=0.035(g/cm3)的泡沫 聚乙烯作缓冲材料，试计算衬垫厚度。 解：作全面缓冲时，衬垫面积等于产品面积，即A = 1600cm2。 衬垫最大应力为
Gm CH h 4 40 5 . 87 27 . 26
G 显然， m ＜G，产品落地后是安全的。
四、计算题
产品质量m = 10kg，产品脆值G = 60，设计跌落高度H = 80cm， 选用ρ=0.014g/cm3的泡沫聚苯乙烯（见图1）对产品作局部缓冲， 试计算衬垫厚度与面积。 解：这种缓冲材料是图中的曲线1，其最低点的坐标：C = 3.7， m = 260kPa = 26N/cm2。缓冲衬垫的厚度为
T
1 f
2
2
m k
k m
一、概念
包装件的冲击主要发生在装卸作业和运输过程中，主要表现 为垂直跌落和水平碰撞冲击。 在分析包装件的跌落冲击的过程中，冲击持续时间和产品响 应加速度是包装动力学冲击理论中的两个重要参数。
பைடு நூலகம்
脉冲波形 、脉冲峰值和冲击持续时间称为脉冲三要素。 产品脆值：产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大 加速度。 物理损伤：指产品破裂、松动等物理变化。 功能失效：指产品丧失了部分或全部的使用功能。 许用脆值：根据产品的脆值，考虑到产品的价值、强度偏差、 重要程度等而规定的产品和许用最大加速度。
P P1 P2
k k1 k 2
二、简答题
简述缓冲包装的形式有哪几种？其特点分别是什么？ 全面缓冲：指包装容器内所剩余的空间全部被缓冲材料填充 固定，对产品周围进行全面保护的方法。其特点是缓冲材料与 产品接触面大，能吸收较大的冲击能，适用于小批量产品的包 装。 局部缓冲：对被包装产品或内装物的拐角、棱及侧面进行衬 垫缓冲的方法。其特点是用最少的缓冲材料取得最好的缓冲效 果，适用于成批大量产品的包装。 悬浮式缓冲包装：是用弹簧把产品悬吊在包装容器中。其特 点是产品各方面都能得到缓冲保护，适用于精密、脆弱产品的 包装。
(完整版)湖南工业大学包装机械概论复习题
第一章绪论1．包装机械的定义是什么？包装机械由哪几个要素组成?试述各组成部分的工作职能和、相互关系。
包装机械（packaging machinery）是指完成全部或部分包装过程的机器。
组成：·包装材料的整理与供送系统：将包装材料进行定长切断或整理排列，并逐个输送到预订工位·被包装物品的计量与供送系统：将被包装物品进行计量、整理、排列，并输送到预定工位·主传动系统：将包装材料和被包装物品由一个包装工位顺序传送到下一个包装工位·包装执行机构：直接完成包装操作·成品输出机构：把包装好的产品从包装机上卸下、定向排列并输出·电动机与传动系统：电动机是机械工作地原动力，传动系统是将电动机的动力与运动传给执行机构和控制系统·控制系统：指令操作动力输出、传动机构的运转、包装执行机构的动作及相互配合以及包装产品的输出。
·机身：用于安装、固定、支承包装机所有的零部件，满足其相互运动和相互位置要求。
2．包装机械如何分类的？各包装机又可分为哪些形式？根据主要功能不同可分为：充填机、灌装机械、封口机械、国宝机械、多功能包装机械、贴标机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、无菌包装机械、捆扎机械、集装机械、辅助包装设备3．包装机械的作用是什么？我国包装机械目前的状况如何？作用：①大幅度地提高生产效率②降低劳动强度③保护环境、节约原材料，降低产品成本④有利于被包装产品的卫生，提高产品包装质量，增强市场销售竞争力⑤演唱产品的保质期，方便产品的流通⑥减少包装场地面积，节约基建投资⑦包装机械的应用于发展有利于促进包装工业的发展，提高人民的生活质量状况：①技术含量不高②重负建设严重③开发能力不足④知识产权一是淡薄第二章充填机械一、填空题2．按充填机采用的计量原理，可分为容积式充填机、__称重式充填机__、__计数式充填机__三种类型。
3．常用的容积充填计量装置有_ __量杯式__、_螺杆式__、__柱塞式__等不同类型。
湖南工业大学包装世界考试题
湖南工业大学包装世界考试题《包装世界》题目第一章1.原始形态的包装和古代包装均具有______功能。
(3分) BA、保护、装饰、流通B、保护、美化装饰、储运C、保护、装饰、流通、回收D、保护、装饰、储存、销售2. 下列不属于中国国家标准中GB/T4122.1-1996所提到的包装基本功能是______。
(3分)DA、保护产品B、方便贮运C、促进销售D、提高产品附加值3.原始形态包装的主要功能是______。
(3分) CA、运输、美观B、保存、美观C、保存、运输D、收藏、运输4.我国近代包装最早出现在______。
(3分) AA、18世纪中叶以后B、清代中晚期C、1840年的鸦片战争以后D、工业革命之后5.下列哪一种材料的发明，揭开了人造包装材料应用的序幕？(3分) DA、瓷质B、塑料C、玻璃D、质6.古代商品包装得以发展的客观原因是______(3分) CA、生产、生活方式的变化B、物质文明的丰富C、商品的流通与市场销售日益扩大D、农耕经济的发展7.青铜是一种合金，主要由哪几种金属元素合炼而成？(3分) CA、铜、铁、铅B、铁、铅、金C、铜、锡、铅D、铁、锡、铅8.下列哪项是青铜包装容器的盛行时代？(3分) BA、夏代B、商西周C、汉D、周代9.继质包装之后，包装发展史上的第二次飞跃是______。
(3分) CA、金属材质B、质C、青铜材质D、金银材质10.迄今为止，我国发现的最早的漆器是______。
(3分) BA、偃师二里头墓葬中发现的红木漆匣B、余河姆渡出土的一件外均霖涂朱漆的木碗C、长台关楚墓中出土的凤鸟虎座鼓架D、省随州市曾侯乙墓出土的彩漆豆11.迄今为止，我国历史上出现的最早的漆器包装是______。
(3分) CA、余河姆渡出土的一件外均霖涂朱漆的木碗B、长台关楚墓中出土的凤鸟虎座鼓架C、偃师二里头墓葬中发现的红木漆匣D、省随州市曾侯乙墓出土的彩漆豆12.我国古代漆器以优美的图案和色彩，其中色彩主要为______。
湖南工业大学 包印学院考试B卷
2、简述运输包装的主要研究对象。
、缓冲包装材料要进行哪些项目的测试？、纸箱抗压强度与哪些因素有关？、简述缓冲包装的形式有哪几种？其特点分别是什么？四、计算题：（50分）、产品质量m = 15kg，产品脆值G = 60，底面面积为40cm×40cm。
设计跌落高度H = 80cm 采用全面缓冲，试按最低点原则选择缓冲材料，并计算衬垫厚度。
如规定用图2中ρ=0.035(g/cm 的泡沫聚乙烯作缓冲材料，试计算衬垫厚度。
（15分）产品质量m =20kg，缓冲材料的stmGσ-曲线如图3，衬垫面积A =654cm2，衬垫厚度h =4.5cm,包装件的跌落高度H =60cm，试求产品跌落冲击时的最大加速度。
（15分）、已知某缓冲衬垫面积为A，厚度为T，跌落高度为H，并已知其C—σm曲线，试从理论上求出最节省材料的计算公式，并用图示法在C—σm曲线标出最省材料的极值点。
（10分）、产品质量m＝10(kg)，衬垫面积A＝120(cm2)，衬垫厚度h＝3.6(cm)，缓冲材料的弹性模量700(kPa)，包装件的跌落高度H＝75(cm)，不计系统的阻尼和衬垫的塑性变形，试求跌落冲击过程的衬垫最大变形、产品最大加速度、冲击持续时间和速度改变量。
（10分）⑴泡沫聚苯乙烯0.014 ⑹岩绵150 0.068 ⑾0.42⑵0.020 ⑺岩绵200 0.088 ⑿泡沫橡胶⑶0.033 ⑻泡沫聚氨酯0.03 ⒀刨花0.07⑷泡沫聚乙烯0.035 ⑼泡沫聚氨醚0.03 ⒁泡沫聚苯乙烯碎屑0.08⑸岩绵100 0.050 ⑽泡沫聚氯乙烯0.31 ⒂塑料刨花0.087图2 各种常用缓冲材料的mCσ-曲线图3 聚苯乙烯的最大加速度～静应力曲线3、一产品重W=36N ，底面尺寸25cm ×25cm ，许用脆值为30g ，采用全面缓冲。
选用材料厚度取5cm ，产品在运输过程中受到的振动输入及对应的振动传递率-频率特性曲线如图4所示，求包装件件的共振频率和产品的响应加速度。
湖南工业大学包装世界复习
1、收缩包装 ______年代得到迅速发展。
A 、 40B 、 50C 、 60D 、 702、自动装盒的速度最高可达到没分钟 ______ 。
A 、 800盒B 、 1000盒C 、 1200盒D 、 1400盒3、下列是 BOPA 薄膜特性的是 ______。
A 、质轻、透明、无毒、防潮、透气性低(BOPP 薄膜特性B 、密封性优、耐高温、抗拉强度高、透明度和光泽度好(BOPET 薄膜特性C 、柔软、抗穿刺性好D 、价格便宜、应用广泛。
可制成多种硬质、软质制品4、金属罐常见的有 ______。
A 、两片罐、三片罐B 、独立压制C 、吹塑成型D 、模切压痕5、 1810年,世界第一只马口铁罐由 _______发明,并取得专利。
这种起源于古代波希米亚的镀锡铁已被广泛地用于罐头和其它食品的包装。
A 、英国人B 、德国人C 、美国人D 、印度人6、关于无菌包装技术错误的说法是 ______。
A 、目前仅限于乳制品、软饮料、果汁、豆乳、布丁等流体为主的食品包装B 、先将食品和容器分别杀菌并冷却,然后在无菌室内进行填充和封合C 、采用超高温杀菌,还能较好地保存食品原有的营养素D 、先将食品装入容器并密封 , 然后加热杀菌和冷却7、巴氏灭菌法中加热物质到62℃~65℃持续 ______分钟。
A 、 30B 、 40C 、 50D 、 608、牛奶采用的罐装方法是 ______。
A 、重力压力罐装B 、重力罐装C 、压力罐装D 、真空罐装9、小型电子组件使用的包装是 ______。
A 、聚乙烯气泡垫B 、 BBOPP 膜C 、聚氯乙烯(PVCD 、 BOPP 薄膜10、防震包装是利用 ______材料。
A 、缓冲材料B 、特殊材料C 、普通材料D 、环保材料11、无菌包装广泛应用于 ______。
A 、果汁B 、服装C 、生食D 、海鲜12、用于果蔬包装的是 ______。
A 、无菌包装B 、真空包装C 、气调包装D 、气体置换包装13、 ____是一种是以棉浆、木浆等天然纤维为原料,用胶黏法制成的薄膜,亦名赛璐玢。
包装动力学题库
27、在运用包装动力学理论进行缓冲包装设计时，我们一般以流通环境中的冲击环境作为 设计的基础，而以振动环境进行校核。（√）
28、包装件在冲击环境中主要受到的冲击波形为正弦半波。（√）
29、我们在进行缓冲包装设计时，一般以该产品的矩形脉冲的破损边界曲线作为产品的强 度指标。（√）
26、在易损件阻尼越来越小的前提下，易损件系统的质量对其自身振动的影响就会越来越明显。
27、在易损件阻尼很小的前提下，易损件系统的质量越小，其自身系统对振动环境的响应就越强烈，特别是对第二次共振。
28、包装件在流通过程中主要受到的冲击为垂直冲击（或跌落冲击）和水平冲击（或水平碰撞冲击）。
29、包装件增加缓冲垫，就是为了延长冲击时间来减小冲击力（或冲击加速度）， 从而达到缓冲的效果。
45、脉冲激励的效果与脉冲波形有关。
46、包装件在冲击环境中主要受到的冲击脉冲波形为正弦半波。
47、产品破损的条件与产品最大冲击响应加速度、产品速度变化量和冲击持续时间有关。
48、缓冲包装设计所涉及的强度指标是临界加速度。
49、将矩形脉冲的破损边界曲线作为缓冲包装的设计强度指标，表达形式最简单，便于应用，这就是产品的脆值（或许用脆值）。
11、振幅反映了系统振动的强弱。
12振动系统自身的特性与系统的质量m和弹性系数k有关与运动的初始条件关。
13、由于阻尼的作用，单自由度系统有阻尼自由振动的振动周期比单自由度系统无阻尼自由振动的要大。
14、在小阻尼的情况下，阻尼对单自由度系统的自由振动有两个方面的影响，分别是振动周期变大和振幅按几何级数衰减。
22、就冲击环境对包装件安全的影响而言，跌落冲击的影响远小于水平碰撞。（×）
湖南工业大学包装世界题库(部分)
智能化包装是指在一个包装、一个产品或产品-包装组合中，有一个集成化元件或一项固有特性，通过此元件或特性把符合特定要求的智能成分赋予产品包装的功能中或体现于产品本身的使用中。
下列不属于智能包装的是______。
(3分)A、B、C、D、A、微波炉自动加热包装B、适应超市功能的带电子芯片销售包装C、乳化玻璃D、电子语音包装2. 丝网印刷由五大要素构成，其中没有包括下列中哪一项？(3分)A、B、C、D、A、丝网印版、刮印刮板B、平板打印机C、油墨D、印刷台以及承印物3. 属于绿色印刷的是______。
(3分)A、B、C、D、A、水溶性薄膜B、晒PS版C、丝网印刷D、出胶片4. 以下哪个不属于现代包装设计领域的定位设计理论?(3分)A、B、C、D、A、品牌定位B、产品定位C、企业文化定位D、消费者定位5. 可口可乐品牌的创立是成功运用______的经典案例。
(3分)A、B、C、D、A、整体设计理论B、定位设计理论C、平面设计理论D、视觉设计理论6. 检测并量度包装产品在流通过程中的物理量方法不包括______。
(3分)A、B、C、D、A、位移B、速度与湿度C、外力D、抗压7. 纸包装材料测试试验哪项没被测试？(3分)A、B、C、D、A、撕裂度B、耐折度C、硬度D、平滑度与白度8. 纸张撕裂度是指______。
(3分)A、B、C、D、A、测试将纸撕开一段距离所需要的力的大小B、测试将纸撕开后，开口的平滑度C、测试纸张撕开一段距离所需要的时间的长短D、测试纸张撕开后所能承受的重量是多少9. 下列哪些不属于包装测试试验______。
(3分)A、B、C、D、A、模拟运输环境B、测试包装产品的动态性能C、测试包装产品的静态性能D、测试包装产品在流通过程中的位移10. 有毒和无毒的塑料袋包装进行检测的简单方法表述错误的是______。
(3分)A、B、C、D、A、把塑料袋置于水中，并按入水底，无毒塑料袋比重小，可浮出水面，有毒塑料袋比重大，下沉。
包装动力学复习题
第一章复习题1、“完整包装解决方案”2、一项统计显示，我国每年仅包装废弃物就白白扔掉2800亿元。
根据此信息，你有何感想？3、根据课堂中讲述的各种包装不当造成的危害，你认为问题在哪里？4、运输包装的定义？5、运输包装的功能？分别举例说明6、简述产品流通过程中的注意问题。
7、运输包装的研究内容。
8、引起包装件在流通过程中损坏的主要因素有哪些？9、产品的运输包装应满足哪些要求？10、举一例说明古代瓷器运输包装的方式。
11、物流方面发生了哪些变化？12、RFID 的概念？13、推动包装工业技术发展的动力有哪些？1、运输包装的功能有（ ）。
A 、加速交接B 、方便装卸C 、方便储运D 、保障产品安全E 、加速点验2、流通过程中引起包装件损坏的各种危害有（ ）A 、冲击B 、跌落C 、振动D 、碰撞E 、堆码第二章作业1、单自由度小阻尼振动系统，已知k=87.5N/cm ，m=22.7kg ，c=3.5Ns/cm ，系统开始处于静止状态，在给物块一个冲击后，就开始以速度v 0=12.7cm/s ，沿x 轴正向运动（向下），试求该系统衰减振动的周期、减幅系数和物块离开平衡位置最大距离。
2、已知质量为m=4kg 的单自由度小阻尼系统在第二个峰值时间s t 5.12=对应的振幅比第一个峰值时间s t 3.11=对应的振幅降低了10％，试求该系统的阻尼因子、阻尼系数和固有频率、系统的刚度。
3、已知单自由度有阻尼强迫振动系统的弹簧刚度m m N k 475.5=，物体质量m=13.65kg ，阻尼系数c=0.2235，激振力t F 16sin 8.9=N ，求物体的强迫振动。
4、支座激扰力t x s 7.15sin 7.2= 已知 k ＝4.35N/mm ，m=17kg ，无阻尼，求振体的运动方程。
第二章复习题1、（ ）是振动系统产生振动不可缺少的条件。
A 、弹性B 、外力作用C 、阻尼D 、频率2、振动问题可分为三类： 、 、 。
《包装动力学》复习资料
二、简答题
简述缓冲材料的叠置（串联）和并列（并联）的等效弹性系 数计算方法。 叠置（串联）
P k1 x1
P k2 x2
x x1 x2
并列（并联）
x x1 x2
P P P k k1 k2
k
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
k1 k2 k1 k2
PP 1P 2
kx x(k1 k2 )
1 2 m T 2 f k
k m
一、概念
包装件的冲击主要发生在装卸作业和运输过程中，主要表现 为垂直跌落和水平碰撞冲击。 在分析包装件的跌落冲击的过程中，冲击持续时间和产品响 应加速度是包装动力学冲击理论中的两个重要参数。
脉冲波形 、脉冲峰值和冲击持续时间称为脉冲三要素。 产品脆值：产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大 加速度。 物理损伤：指产品破裂、松动等物理变化。 功能失效：指产品丧失了部分或全部的使用功能。 许用脆值：根据产品的脆值，考虑到产品的价值、强度偏差、 重要程度等而规定的产品和许用最大加速度。
振动是由振源向振动系统输入信号，系统所作的响应。 激励（振源）：促使物体振动的各种外因。 阻尼：阻碍物体振动的因素，如空气的阻力，材料的内阻， 物体之间的摩擦等。
一、概念
固有频率：系统在每秒内振动的次数称为固有频率，它与系 统的质量和弹簧系数有关，与运动的初始条件无关。 固有圆频率：系统在2π秒内振动的次数称为固有圆频率。 振动周期：物体每振动一次所需的时间。 固有频率和固有园频率只与系统的质量 及弹性系数有关，与 运动的初始条件无关，是系统自身的固有特性。
缓冲系数：衬垫所受最大应力与衬垫的弹性比能之间的比值 就是缓冲系数。反映了材料缓冲效率的高低，也就是单位体积 缓冲材料吸收变形能越多，传递到产品上的冲击能量就越少。 缓冲效率：单位厚度缓冲材料吸收的变形能与压力之比就是 缓冲效率。
包装动力学题库
包装动力学题库1、包装动力学主要分析内装产品（或内装物）在振动与冲击环境激励下破损的原因，并在经济的前提下提出防止内装产品破损的条件，为缓冲包装设计提供理论依据。
2、包装动力学研究的主要对象为产品内在的特性、缓冲材料的特性、流通环境的特性等三个方面。
3、产品的破损既与其振动特性有关，又与其强度特性有关。
4、缓冲包装的基本形式有全面缓冲结构、部分缓冲结构、弹簧悬挂式缓冲结构。
5、产品的破损是从易损零件开始的。
6、缓冲材料的力学特性包括弹性、粘性、塑性、蠕变性、应力松弛7、缓冲衬垫的软硬不但取决于材料的性质，而且取决于材料的设计尺寸。
8、由刚性物块、线性弹簧、线性阻尼组成的振动系统称为线性系统。
9、振动是由振源（或外部激励）向系统输入信号，系统所作的响应（振动）。
10自由振动是给系统一个初始位移后由系统在自身的弹性恢复力作用下往复运动。
11、振幅反映了系统振动的强弱。
12振动系统自身的特性与系统的质量m 和弹性系数k 有关与运动的初始条件关。
13、由于阻尼的作用，单自由度系统有阻尼自由振动的振动周期比单自由度系统无阻尼自由振动的要大。
14、在小阻尼的情况下，阻尼对单自由度系统的自由振动有两个方面的影响，分别是振动周期变大和振幅按几何级数衰减。
15、单自由度支座系统有阻尼的稳态受迫振动与系统本身及外部激励的性质有关，与运动的初始条件无关。
16、单自由度支座系统有阻尼的稳态受迫振动的频率与激励频率相同。
17、降低有阻尼单自由度支座系统共振振幅的主要措施是增加阻尼。
18、二自由度系统的自由振动运动规律是两个固有频率的简谐振动的叠加，叠加后就不再是简谐振动（或不再是周期振动、或既不是简谐振动也不是周期振动）。
19、二自由度系统的受迫振动在外部激励趋近于系统的第一固有频率（或 P1n ）和外部激励趋近于系统的第二固有频率（或 P 2 n ）时会出现共振现象。
20、阻尼对二自由度支座系统的受迫振动有减缓作用，特别是对第二次共振。
湖南工业大学 包印学院考试A卷
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、一产品重W=36N ，底面尺寸25cm ×25cm ，许用脆值为30g ，采用全面缓冲。
选用材料厚度，产品在运输过程中受到的振动输入及对应的振动传递率-频率特性曲线如图4所示，求包装件件的共振频率和产品的响应加速度。
（10分） 、已知一包装件产品质量 m = 8 kg ，缓冲垫等效弹性系数为k = 500 N/m ，将其简化为有阻尼单自由度模型，设阻尼比为0.05ζ=。
当其作有阻尼自由振动时振幅为 A = 0.02 m ，使之从静止开始振动，求振动周期、位移方程，并计算振动多少次后的振幅小于初始振幅的10%分） ⑴泡沫聚苯乙烯 0.014 ⑸岩绵100 0.050 ⑼泡沫聚氨醚 0.03 ⒀刨 花 0.07 0.020 ⑹岩绵150 0.068 ⑽泡沫聚氯乙烯 0.31 ⒁泡沫聚苯乙烯碎屑 0.08 0.033 ⑺岩绵200 0.088 ⑾ 0.42 ⒂塑料刨花 0.087 ⑷泡沫聚乙烯 0.035 ⑻泡沫聚氨酯0.03 ⑿泡沫橡胶 图2 各种常用缓冲材料的m C σ-曲线 图3 聚苯乙烯最大加速度-静应力曲线 图4（左）振动加速度频率曲线 （右）振动传递率-频率曲线。
包装动力学复习题答案
包装动力学复习题答案一、选择题1. 包装动力学研究的核心是：A. 包装材料的选择B. 包装结构的设计C. 包装物品的保护D. 包装过程的优化答案：C2. 在包装动力学中，以下哪个因素对包装物品的保护最为关键？A. 包装材料的厚度B. 包装材料的弹性C. 包装材料的强度D. 包装材料的缓冲性能答案：D3. 包装动力学中常用的缓冲材料有：A. 泡沫塑料B. 纸板C. 金属板D. 玻璃答案：A二、填空题1. 包装动力学中，缓冲材料的主要作用是吸收和分散冲击力，从而减少对包装物品的______。
答案：损伤2. 包装物品在运输过程中，受到的冲击力大小与包装材料的______和______有关。
答案：弹性、强度3. 包装动力学研究的目的是提高包装物品在运输和搬运过程中的______。
答案：安全性三、简答题1. 简述包装动力学在现代物流中的重要性。
答案：包装动力学在现代物流中至关重要，因为它涉及到包装设计和材料选择，以确保在运输和搬运过程中最大限度地保护包装物品。
通过研究包装动力学，可以减少物品在运输过程中的损坏率，降低物流成本，提高客户满意度。
2. 描述包装动力学中缓冲材料的缓冲机理。
答案：缓冲材料的缓冲机理主要是通过吸收和分散冲击力来保护包装物品。
当包装物品受到冲击时，缓冲材料会变形或破裂，从而吸收冲击力，减少传递到包装物品上的能量。
此外，缓冲材料还可以分散冲击力，使其在包装结构中均匀分布，进一步减少对包装物品的损伤。
四、计算题1. 假设一个包装物品在跌落测试中，从1米高度自由落体到硬地面上，冲击力为1000N。
如果使用一种缓冲材料，其缓冲系数为0.5，计算该包装物品在缓冲材料上跌落时的冲击力。
答案：冲击力= 1000N × 0.5 = 500N2. 给定一个包装物品的质量为2kg，受到的冲击力为500N，求该包装物品在冲击力作用下的最大加速度。
答案：加速度 = 冲击力 / 质量 = 500N / 2kg = 250 m/s²。
包装动力学
运输包装-包装动力学习题一、包装动力学基础知识 1.名词解释（1）运输包装；（2）包装动力学；（3）质点动力学；（4）流变学；（5）弹性；（6）塑性；（7）粘性；（8）蠕变；（9）松弛； 答：（1）、以运输存储为目的的包装，具有保障产品安全、方便储运、装卸、加速交接、点验等作用。
在商品的运输和储存过程中，应用某种适宜的材料和容器保护其价值与状态的技术措施。
（2）、分析研究流通过程中的机械振动与冲击在商品上产生的响应和采取相应包装措施的一门学科。
（3）、质点动力学所要解决的问题是质点所受的力与运动之间的关系。
对质点的全部运动规律都得出 了的话，由它就可以推出质点系以及刚体等的全部力学规律。
（4）、流变学是在虎克的弹性理论和牛顿的粘性理论的基础上发展起来的，是关于变形与流动的科 学根据流变学观点，缓冲材料称为粘塑弹性物质。
所谓的粘塑弹性物质是可以假定由弹性、粘性、 塑性三要素所构成的物质。
（5）、缓冲材料在力的作用下产生变形，当外力撤去时能恢复其原有状态的能力称为弹性。
（6）、物体在其弹性限内对外力有弹性表现，但一超过该界限就会发生流动，以致造成永久变形或破 坏，这种性质称为塑性。
（7）、物体受力作用时，其内部产生与速度有关的阻力，是材料本身阻碍变形的一种阻力，因此称为物体的内阻。
这种内阻与加载速度不可分割，因此也称为粘性内阻。
阻尼不具有弹性的复原性，当外力撤去时则停止在该瞬间的位置上，绝不会恢复。
（8）、材料在保持一定静压状态下，变形随时间而增加的现象称为蠕变。
（9）、材料的变形在保持不变的情况下，材料内部的应力随时间的增加而减小的现象称为松弛。
2.问答题（1）包装动力学的研究内容和研究对象是什么？ （2）包装动力学与运输包装设计的关系是什么？（3）外力对包装件（或者物体）的作用效果可用什么来表示？和哪些因素有关？ （4）外力与变形和应力与应变有何关系？（5）缓冲材料缓冲性能的好坏可用哪些性质来表征？答：（1）、包装动力学是振动理论的一个分支，它只是从力学角度阐明缓冲包装设计的一些基本原理。
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湖南工业大学包装动力学考试资料1. 产品质量m = 10(kg)。
所用缓冲衬垫的弹性模量E = 800(kPa)，衬垫面积A = 400(cm 2)，衬垫厚度h 分别取1.10、2.16、5.28(cm)，试求这三种情况下衬垫的弹性常数及产品衬垫系统的固有频率。
解 衬垫厚度h =l.10(cm)时，其弹性常数为09.2910.140080=⨯==h EA k （kN/cm ） 产品衬垫系统的固有频率为70151009.2921215=⨯==ππm k f n （Hz ）衬垫厚度h =2.16(cm)时其弹性常数为81.1416.240080=⨯==h EA k （kN/cm ） 产品衬垫系统的固有频率为50151081.1421215=⨯==ππm k f n （Hz ） 衬垫厚度h =5.28(cm)时，其弹性常数为 06.628.540080=⨯==h EA k （kN/cm ） 产品衬垫系统的固有频率为32151006.621215=⨯==ππm k f n （Hz ）2.已知一包装件的产品质量m = 6 kg ，缓冲垫等效弹性系数为k = 600 N/m ，当其作无阻尼自由振动时给一个初始位移为 A = 0.04 m ，使之从静止开始振动，求其固有频率、位移方程。
3.已知一包装件产品质量 m = 8 kg ，缓冲垫等效弹性系数为k = 500 N/m ，将其简化为有阻尼单自由度模型，设阻尼比为0.05ζ=。
当其作有阻尼自由振动时给一个初始位移为 A = 0.02 m ，使之从静止开始振动，求振动周期、位移方程，并计算振动多少次后的振幅小于初始振幅的10%。
解：固有园频率 27.91m f ωπ====（rad/s ） 阻尼系数 7.910.050.395n ωζ==⨯= ①振动周期10.795T ===（s ）初始条件 00.02x = 00v =0.02A ===（m ）2000.02arctan arctan 87.140.3950.020x nx v α⎛⎫⎛=== ⎪⎪ ⎪+⨯+⎝⎭⎝⎭° ②位移方程 ()()0.3950.02sin 7.9187.14t x t e t -=+ ③振幅比 10.3950.795 1.369nT d ee ⨯===1110.1i i A A A d +=≤ 1100.1i d ≥=7.334i =约为8次4. 试根据有阻尼强迫振动的幅频特性曲线（图2）分析：当λ= 0、0＜λ、λ＞这三种情况下幅频特性曲线的特点。
5.产品中易损零件的固有频率f sn =70(Hz)，阻尼比s ζ=0.07，产品衬垫系统的阻尼比ζ=0.25，固有频率f n 分别为70、50、32(Hz)，已知振动环境的激振频率f =1～100(Hz)，加速度峰值g y m 3= ，试分析这三种情况下缓冲衬垫的减振效果。
解 如果不包装，产品将直接受到振动环境的激励，易损零件将在f =70(Hz)时发生共振，共振时的放大系数及加速度峰值为14.707.02121max =⨯==s H ζg g y H x m sm 42.21314.7max =⨯== (1)f n =70(Hz)的情况因为f n = f sn ，易损零件的两次共振归并为一次，发生在f＝70(Hz)时，共振时的放大系数及加速度峰值为97.1525.0425.04107.021*******222=⨯⨯+⨯=+=ζζζsH g g yH x m sm 91.47397.1522=⨯== 加速度峰值是无包装的2.24倍。
由此可见，缓冲衬垫在这种情况下不但不能减振，反而加剧了易损零件的振动。
(2) f n =50(Hz)的情况易损零件第—次共振发生在f =50(Hz)时，λs =50/70=0.71，其放大系数及加速度峰值为52.425.0425.04171.011441112222221=⨯⨯+-=+-=ζζλsHg g yH x m sm 56.13352.411=⨯== 易损零件第二次共振发生在f =70(Hz)时，λ =70/50=1.4，其放大系数及加速度峰值为()()54.74.125.044.114.125.04107.0214141212222222222222=⨯⨯-⨯⨯+⨯=+-+=λζλλζζsH g g yH x m sm 62.22354.722=⨯== 第二次共振的加速度峰值与无包装相等，有包装与无包装—样，所以缓冲衬垫没有减振效果。
(3) f n =32(Hz)的情况易损零件的第一次共振发生在f =32(Hz)时，λs =32/70=0.46，其放大系数及加速度峰值为84.225.0425.04146.011441112222221=⨯⨯+-=+-=ζζλsHg g yH x m sm 52.8384.211=⨯== 易损零件的第二次共振发生在f =70(Hz)时，λ =70/32=2.19，其放大系数及加速度峰值为()()68.219.225.0419.2119.225.04107.021*******222222222222=⨯⨯-⨯⨯+⨯=+-+=λζλλζζs Hg g yH x m sm 04.8368.222=⨯== 易损零件两次共振的强烈程度相当，加速度峰值比无包装下降了62％，缓冲衬垫的减振效果非常明显，这是因为f n =0.43fsn ，即产品衬垫系统的固有频率比零件系统的固有频率低得多。
6.有一包装件，产品质量为m = 2kg ，衬垫的弹性系数为k = 600N/m 。
将其放置在振动台上做实验，振动台输入的激振频率为3Hz ，最大输入加速度为0.02g ，求产品响应的最大位移和最大加速度值。
7.一个包装件系统，其固有频率 f = 20Hz ，阻尼比0.2ζ=，试求这个系统发生共振时的激振频率；已知外部激励振幅为0.5cm ，试求系统共振时的振幅；当阻尼比0.1ζ=时，再次求系统共振时的振幅。
8.有一包装件，产品质量为m = 4kg ，衬垫的弹性系数为k = 800N/m 。
阻尼比为0.25ζ=，试求这个系统共振时的激振频率；当外部激励振幅为0.2cm 时，求系统共振时的振幅。
9.将一个固有频率为 fm =16 Hz ，阻尼比为 的有阻尼弹簧质量系统固定在作简谐振动的振动台上，其激振频率为 f =12 Hz ，最大加速度为1g ，求：⑴ 振动台运动的振幅 ym ； ⑵ 放大系数β；⑶ 产品响应最大位移 xm ； ⑷ 产品响应最大加速度 。
10.测得产品中易损部件的固有频率 f m = 60 Hz ，产品质量m = 10kg ，已知振动环境的激振频率范围为 f =1～100 Hz 。
已知缓冲材料的弹性模量 E = 0.8 MPa ，缓冲衬垫与产品底部的接触面积为 A = 400cm 2 ，试设计产品—衬垫系统的衬垫厚度，使包装后能减小易损部件的响应加速度。
11.产品质量m ＝10(kg)，衬垫面积A ＝120(cm 2)，衬垫厚度h ＝3.6(cm)，缓冲材料的弹性模量E ＝700(kPa)，包装件的跌落高度H ＝75(cm)，不计系统的阻尼和衬垫的塑性变形，试求跌落冲击过程的衬垫最大变形、产品最大加速度、冲击持续时间和速度改变量。
解: 产品衬垫系统的固有频率为:ω＝243106.3101012010700--⨯⨯⨯⨯⨯=mh EA ＝153（rad/s ）f n ＝ππω21532=＝25（Hz ） 产品的冲击持续时间为:τ＝1/2 f n ＝1/（2×25）＝0.02（s ）衬垫的最大变形为:x m ＝15375.08.922⨯⨯=ωgH＝2 .51（cm ）产品的最大加速度为:xm ＝ωgH 2＝1530.75.892⨯⨯＝587（m/s 2）G m ＝8.9587=g xm ＝60 产品的速度改变量为:v ＝2gH 2＝20.75.892⨯⨯＝7.67 （m/s ）12.密度为0.02g/cm 3的泡沫聚乙稀的C —σm曲线如图2所示，取跌落高度H = 100cm ，衬垫厚度分别取2.5、4.5、6.5cm ，试绘制这种材料的Gm —σst 曲线。
13.在缓冲材料冲击机上对密度为0.035g/cm 3的聚苯乙烯泡沫塑料进行冲击试验，试样厚度分别为5cm 和10cm ，试验面积均为10cm ×10cm ，试验跌落高度均为60cm ，试验所得数据如表，试绘制其Gm —σst 曲线。
0.1ζ=m x /(m/s 637作业五1.一包装件中，产品质量m = 8kg ，产品脆值G = 45，衬垫面积A = 554cm 2，衬垫厚度h = 5.87cm ，衬垫材料为密度0.152g/cm 3的泡沫聚氨酯，其C —σm 曲线如图3所示，该包装件自高度为H =40cm 处跌落，试问内装产品是否安全？解 材料的C 值与m σ值必须满足下式： m m m W H Ah C σσσ1044.08.981087.55546=⨯⨯⨯⨯==-式中m σ的单位取MPa 。
由于采用对数坐标，在图上直线 C=104m σ被变换成了曲线，此曲线与m C σ-曲线的交点坐标：C = 4，m σ= 0.04MPa ，故产品最大加速度为26.2787.5404=⨯==h CH G m 显然，m G ＜G ，产品落地后是安全的。
2.产品质量m =10kg ，产品脆值G =60，设计跌落高度H =80cm ，选用密度为0.014g/cm3的泡沫聚苯乙烯（图4）对产品作局部缓冲包装，试计算衬垫的厚度和面积。
解 这种缓冲材料是图4中的曲线1，其最低点的坐标：C = 3.7，m σ= 260kPa = 26N/cm 2。
缓冲衬垫的厚度为93.460807.3=⨯==G CH h （cm ） 产品重力W = 98N ，缓冲衬垫的面积为226269860=⨯==m GW A σ（cm 2）对衬垫的稳定校核：()()4393.433.133.122=⨯=h （cm 2）A 被分为四块，5.564min ==AA (cm 2)。
显然，min A ＞（1.33h ）2，所以上面计算的衬垫面积与厚度是可取的。
3. 产品质量m = 15kg ，产品脆值G = 60，底面面积为40cm ×40cm ，设计跌落高度H = 80cm ，采用全面缓冲，试按最低点原则选择缓冲材料，并计算衬垫厚度。
如规定用密度为0.035g/cm 3的泡沫聚乙稀作缓冲材料（图4），试计算衬垫厚度。
解 作全面缓冲时，衬垫面积等于产品面积，即A = 1600cm 2。
衬垫最大应力为5.516008.91560=⨯⨯==A GW m σ（N /cm 2）55=（kPa ）在图4的横轴上取m σ=55kPa 的点，并向上作垂线，m C σ-曲线最低点在这条垂线上的材料为泡沫聚氯乙烯碎屑，其密度为0.08g/cm 3，C =6，故衬垫厚度为860806=⨯==G H Ch （cm ） 如果规定用ρ=0.035(g/cm 3)的泡沫聚乙烯作缓冲材料，则在图4的横轴上取m σ=55(kPa)的点，并向上作垂线与曲线④相交，该交点的纵坐标C =10.5就是所要求的缓冲系数，故衬垫厚度为1460805.10=⨯==G H C h （cm ）⑴泡沫聚苯乙烯 0.014 ⑹岩绵150 0.068 ⑾ 0.42 ⑵ 0.020 ⑺岩绵200 0.088 ⑿泡沫橡胶⑶ 0.033 ⑻泡沫聚氨酯 0.03 ⒀刨 花 0.07 ⑷泡沫聚乙烯 0.035 ⑼泡沫聚氨醚 0.03 ⒁泡沫聚苯乙烯碎屑 0.08 ⑸岩绵100 0.050 ⑽泡沫聚氯乙烯 0.31 ⒂塑料刨花 0.087图4 各种常用缓冲材料的m C σ-曲线图5 聚苯乙烯的最大加速度～静应力曲线计算结果表明，本例用0.035（g/cm 3）的泡沫聚苯乙烯也可以作面缓冲，只是厚度太大，不经济。