包装动力学与运输包装作业(学)
运输包装-包装动力学习题
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；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？二、振动与冲击理论基础知识1.名词解释（1）自由振动；（2）强迫振动；（3）随机振动；（4）单自由度系统；（5）多自由度系统；（6）主振型；（7）有限元法；2.问答题（1）单自由度系统无阻尼自由振动是什么形式？其振动振幅、初相位、频率、周期是多少？（2）单自由度系统弱阻尼自由振动是什么形式？其振动振幅、初相位、频率、周期是多少？（3）单自由度系统弱阻尼简谐激励力强迫振动是什么形式？其振动振幅、频率和初相位是多少？动力放大系数是多少？并总结强迫振动规律。
（4）单自由度系统弱阻尼简谐位移激励强迫振动是什么形式？其振动振幅、频率和初相位是多少？动力放大系数是多少？并总结强迫振动规律。
（5）单自由度系统由于非简谐激励引起的强迫振动是什么形式？采用什么方法分析振动响应？（6）单自由度系统由于瞬态激励引起的强迫振动是什么形式？采用什么方法分析振动响应？（7）两自由度系统无阻尼自由振动是什么形式？物块1和物块2的振动情况可用什么来描述？公式是什么？（8）多自由度系统的振动响应分析方法是什么？其基本原理和步骤是什么？（9）随机振动的特点是什么？其分析方法是什么？这些分析方法研究的内容是什么？3.计算题（1）单自由度系统有自由振动：一振动系统具有以下参数：m＝17.5kg，k＝70N/cm，c＝0.7N·s/cm，求：①阻尼比；②求阻尼振动固有频率；③对数衰减率；④任意相邻振幅比值。
包装动力学作业以及答案
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 ）222202000.027.910.395arctan arctan 87.140.3950.020x n nx v ωα⎛⎫⎛⎫-⨯-=== ⎪⎪ ⎪ ⎪+⨯+⎝⎭⎝⎭° 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＜2、λ＞2这三种情况下幅频特性曲线的特点。
物流运输包装设计理论中的几个重要概念
3、应变能
材料在压力F作用下发生变形x，力-变形曲线下的面 积表征了压力F所作的功W，当转化为应力-应变曲线 时，曲线下的面积表征了该材料的应变能e，即单位 体积材料在变形过程中所吸收的能量。
W Fdx
e d
当材料均匀受力变形，将全部外力所作的功吸收时有 如下关系：eV=W
其中V-材料体积；e-应变能；W-外力所作的功。
正割模量——非线性材料常用正割模量代替正切模量，对 于工程塑料，是以ε=0.01时的弦线斜率E1来代替该点的切 线斜率。
E1 =σ0.01/ε0.01 =σ0.01/0.01=σ0.01*102
弹性变形率（弹性率）：
对于纤维和纤维材料，原长l0的试样上施加荷重，伸长到l1，去 掉荷重后长度变为l2，那么弹性变形率为：
ｙ方向都有伸长γe,变形体积为(1-e)(1+γe) 2≈1-e(1-2γ)
体积变化率为： V ＝e(1-2 ) 1 2
V
E
拉伸时，体积增大；压缩时，体积减小。必然有：γ＜0.5 橡胶、石蜡在受拉时体积几乎无变化，故其γ接近极限值0.5；软木、 泡沫材料的γ值几乎等于0；混凝土的γ值约为0.1。
第二章 包装动力学与流变学基本概念
2.1 包装动力学概念 2.2 包装流变学的概念
2.1 包装动力学概念
一、力和加速度
F ma W mg F ma a G W mg g
G因子在工程上表示加速度 为重力加速度的倍数，也表 示合外力F为重力W的倍数。
包装动力学中谈及的加速度 往往用G表示。 Gm：物体产生的最大加速度 Gc（脆值/易损度）：物品所 允许的最大加速度（保证在 不破损的条件下）
积， Ab——σ-ε曲线下的面积（破断功）
包装动力学
m a F 根据力的平衡： mx kx cx
c k x x x 0 m m
（ 1）
这是二阶常系数线性齐次微分方程，设它的特解为
st 2 st x Ae , x Ase , x As e st
代入方程（1）中得到特征方程为
c k s s 0 m m
第二章振动与冲击理论基础
1、振动问题分类 2、单自由度线性系统自由振动 3、单自由度线性系统强迫振动
第一节 概述
一、振动 包装动力学就是将包装件视为振动系统， 应用振动理论分析包装件对振动与冲击环境的 响应。 外力作用是振动系统产生振动不可缺少的 条件，是促使系统振动的外因。在振动理论 中，将外力作用称为干扰，或者激励，而将 系统的振动称为外力作用的响应。系统振动 的另一个原因是具有惯性和弹性
可用试验的方法确定系统的阻尼。 试验中可测出Ai与Ai＋1的值，可求出δ， 然后可求出ζ，根据 c 即可求出系统 Cc 阻尼c。
二、阻尼对自由振动的影响――衰减振动
3、当ζ>1，即
c 2 km
即实际阻尼大于临界阻尼，也就是大阻尼情况， 也称为过阻尼系统。 特征方程有两个不等的实根，则振体的运动方 程为：
第三节 单自由度 有阻尼线性系统的强迫振动
强迫振动：包装件在运输过程中会受到长时 间或瞬时的激励（外力作用），这种激励所引 起的振动称为强迫振动。 一、简谐力作用下的强迫振动 F(t ) F0 sin t 假定这种激励（外力）为简谐扰力， 则单自由度有阻尼线性系统在简谐激振力 作用下的力学模型为：
Ai Ae nT1 e n ( ti T1 ) ＝常数（减幅系数） Ai 1 Ae
任意两个相邻振幅比的自然对数来表示幅值衰减率， 称为对数衰减率
《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。
第六章运输包装缓冲设计 包装动力学教学课件
G 20 选用弹簧（或多级缓冲）如：大型
计算机、精密仪器
30G250 选用泡沫塑料、海绵。如：
电视机、冰箱等。
400G600 选用橡胶、木材。
G 1000 不用缓冲材料。
二．缓冲衬垫尺寸的确定
1.
C
曲线的应用
m
该曲线是表示材料缓冲能力的一种基本曲
线，可通过静态或动态试验得到。
（1）在应用 C m曲线设计缓冲衬垫时，基
在缓冲设计时，应校核产品在载荷方向上与 缓冲材料的接触部分的强度。如果该部位不能承 受，则应重新计算缓冲衬垫尺寸。
产品与衬垫之间的作用力是相互的，在基础 设计中，为了节省材料，常常设法减小衬垫的负 载面积，由此带来的后果是产品的支承面的应力 集中，可能导致产品的局部破损。因此，必须 校核产品支承面的应力，控制在产品强度所允许
效投影面积容易求得，当产品为立方体时：
全面缓冲包装 Ae 2L2 L2 2L2 3L2
局部缓冲包装 Ae 4 2L2 4L242L243L2
所以基于面冲击设计的缓冲衬垫只要能够通 过角冲击校核，就一定能满足棱冲击的要求。
③ 理论估算法
根据产品结构，材料的特性，用力学模型计
算推导出产品脆值。
（3）缓冲材料的缓冲特性 在缓冲设计中主要了解材料的缓冲性能。也
就是材料 C m 和Gm st 曲线。在选择缓
冲材料时，应根据产品的特性来选用。对于形状
简单的，可以选用瓦楞纸包装。对形状复杂、脆
弱易损的产品，就要选用合适的缓冲材料。
（1）全面缓冲角跌落等效面积的确定 ①面跌落与角、棱跌落最大加速度Gm的变化:
Gm (角)<Gm(面) 原因：a.角、棱跌落时外包装容器的变形大，能 吸收较多的冲击能量； b.角、棱跌落时承载面积比面跌落面积大。 ②等效面积计算 设容器一角与底面接触，受到的冲击力为 ,该 力向围成这一角的三个面上的分力为： 它们与力 的夹角分别为
包装动力学
Korrvu固位式(retention)缓冲包装
侧板上翻，放松薄膜，形成袋形空腔，放入产品；侧板 下折，拉紧固位薄膜，放入纸箱。展示性好，适合异形 产品无需设备，用再生纸30％，省材30％，节省仓储空 间，可复用。
发展动态
产品脆值的合理化：冲击脆值保守性；Shock Response Spectrum Analysis； 三 维 缓 冲 特 性 （Gm-σs-fc） 曲线。 包装动力学可靠性分析。 Ps=exp[-(Tσx’/2πσx)exp(-G2/2σx2)] （％） 运输包装CAD。 运输包装CAE(有限元分析FEA,统计能量分析 SEA) 运输包装CAT.
下降时紧急制动 － 正常着地 快速着地 9－13 13－16
铲车作业的冲击
作业内容 垂直方向 上升启动时 下降启动时 下降结束时 1.7 0.2 0.4-1 冲击加速 度（g） 左右方向 － － 0.1-0.2
前后方向 － 0.3 0.4-0.8
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 c 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）
冲击试验机与跌落试验机
1－试验样件，2－导轨，3－冲击台面， 4－程序器，5－升降装置，6－测试系统
冲击脆值的测定
利用冲击试验机或跌落试验机
Gm 0 0 DV
不同脉冲波的冲击谱
1、有限上升阶跃波；2、矩形脉冲波； 3、半正弦脉冲波；4、后峰锯齿脉冲波
Am/AM
2.5 2 1.5 1 系列1 系列2 系列3 系列4 1 3 5 7 9 11 13 15 17
包装动力学与 缓冲包装设计
第六章运输包装缓冲设计 包装动力学教学课件
1.全面缓冲包装
1）定义：指包装容器内所剩余的空间，全部用 缓冲材料填充固定，对产品周围进行全面保 护的方法。
2）材料：丝状、薄片状或颗粒的材料（塑料细 条、碎粒、薄片）
第六章 运输包装缓冲设计 （重点、难点）
缓冲包装设计应遵循以下六个步骤 (1)确定环境 这里所说的环境，主要是运输过 程中造成产品破损的力学环境。主要指两点，一 是冲击，一是振动。 (2)分析产品 缓冲包装设计总是针对具体产品 的。因此，必须仔细考虑产品的脆值，许用脆 值，也就是产品耐冲击的强度、抗冲击的能力等。 还要认真考虑产品的形状、尺寸、体积、重量、 重心位置，以及数量等。
充气塑料薄膜 橡胶弹簧 3）特点：在受力部位和易损部位进行缓冲，节 省缓冲材料，适合大批量生产，是目前应用最广 的包装方法。
3.悬浮式缓冲包装法
1）方法：用弹簧把被包装件悬吊在包装容器内。
2）适用范围：精密脆弱产品，大型电子管，大 型电子计算机，制导装置。
3）特点：为了保证这种包装的运输可靠性，外 包装箱必须牢固。
选用原则：
G 20 选用弹簧（或多级缓冲）如：大型
计算机、精密仪器
30G250 选用泡沫塑料、海绵。如：
电视机、冰箱等。
400G600 选用橡胶、木材。
G 1000 不用缓冲材料。
二．缓冲衬垫尺寸的确定
1.
C
曲线的应用
m
该曲线是表示材料缓冲能力的一种基本曲
线，可通过静态或动态试验得到。
（1）在应用 C m曲线设计缓冲衬垫时，基
第二节 缓冲衬垫设计的基本方法
第二章运输包装动力学的理论基础 包装动力学教学课件
1.4 振动分类
实际的振动系统都很复杂，需要建立简 化模型。常用的振动模型可分为两大类：
1.离散系统(或称集中质量系统)。描 述离散系统时数学工具是常微分方程。包 装动力学主要研究离散系统。
2.连续系统(又称分布参数系统)。
按自由度分：单自由度、多自由度、 连续介质系统。
按系统运动微分方程：线性振动、非 线性振动。
第二章 运输包装动力学的 理论基础
第一节 振动概述
商品在流通中，要经历装卸、运输、 储存等环节，在这些环节中引起商品破损 的主要原因是运输环境中的冲击和振动， 那么我们首先来了解一下什么是振动。
1.1 概念
1.振动 振动是指物质系统状态的某种周期性
变化。具体地说，某个物理量的值在观测 时间内不断经过极大值和极小值的改变， 这种变化状态就叫振动。
最先趋近于0，所以临界阻尼系统能最先 趋近于平衡位置。
大阻尼系统振动响应曲线
例题
己知单自由度小阻尼系统在
时的第三个振幅比
时的第二个振
幅降低20%，试求此系统的阻尼系数和固
有频率。
2.2 单自由度系统强迫振动
强迫振动：在干扰力（长时间或瞬时的激励 ）
作用下系统的振动叫做强迫振动。
1.简谐激励 力学模型和受力分析如图2-9所示：
返回：颜色分解合成图
2.机械振动 具有质量和弹性的物体在平衡位置
附近作周期性往复运动称为机械振动。 3.自由度
确定一个系统空间位置或运动规律所 需要的独立坐标个数称为振动系统的自由 度数。
1.2 振动问题分类
（1）振动分析。已知振源和系统特性， 求系统响应。
（2）环境预测。已知系统特性和响应， 反过来推测输入。
以T表T示。2 2 m
包装动力学与运输包装作业(学)
包装动力学与运输包装作业题高分子科学与工程学院包装工程教研室2011年第二章包装力学与流变学基本概念1、G因子有哪些物理意义，简要说明之。
Gm、Gc分别表示什么？2、重量为W的物体，置于弹性材料之上，弹性材料的面积为A，刚度为K。
说明以下三种情况弹性材料变形的区别？（1）物体重量W是缓慢释放；（2）物体重量W是突然释放；（3）物体重量W是由弹性材料的上方H高度跌落于该材料上。
3、简要说明应力——应变曲线与力——变形曲线的区别？4、材料的弹性模量E与剪切弹性模量G及体积弹性模量K之间的关系是什么？5、缓冲材料的实际弹性有那些形式？6、材料的力学松弛过程有两种形式，静态力学松弛过程和动态力学松弛过程，在这两种力学松弛过程中材料的力学性能分别都有那些表现形式？请做简要的说明，并说明这些力学松弛过程对于缓冲包装设计的影响？第三章振动与冲击理论基础§1机械振动基础作业1：1.质量m ，弹簧k ，自由振动，问其周期各为多少？2.一质量未知的托盘悬挂在弹簧上，体时，其周期为T1，如托盘上放质量为m2数。
3.一质量按x=3cos2t+6sin2t(mm)4.质量为m 的物体，其初速度为0，自高度h=1m处落下，打在水平梁的中部，梁的两端固定，在荷重mg 的作用下该梁中点的静饶度为0.5cm ，如果物体在梁上的静平衡位置作出铅垂向下的坐标轴，试求出物体的运动方程。
（梁的质量不计）作业2：1. 弹簧上悬挂质量m= 6kg的物体，在没有阻尼时物体振动的周期T=0.4π（s）而在阻尼力与速度的一次方呈正比时，其周期为T1=0.5π（s），设在开始时将弹簧从平衡位置拉长4cm，而后无初速度的释放，求当速度等于1cm/s时的阻尼力，并求物体的运动规律。
2、质量为m=5.1kg 的物体悬挂于弹簧上，k=20N/cm介质阻力与速度的一次方成正比，经过4周振动后，振幅减到原来的1/12 求振动的周期及对数减幅系数。
3、单自由度系统质量m=4kg ，测得有阻尼的周期为1/2(s) ，其阻尼使10个完整周期后，振幅以2cm 降到1cm ，试计算阻尼系数n和粘滞阻尼系数c.作业3：1. 写出动力放大系数β（稳态响应）的表达式，讨论其和频率比λ及阻尼比ξ的关系？2. 一质量弹簧系统如图，已知m=2kg , k=20N/m 作用在物体上的干扰力y=16sin60t(N) 物体所受的阻力R=cv 其中c=256Ns/m ，试求：（1）无阻尼时物体的受迫振动方程；（2）有阻尼时物体的受迫振动方程。
包装动力学习题答案
运输包装-包装动力学部分的习题一、包装动力学基础知识 1.名词解释（1）运输包装。
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）包装动力学。
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。
研究质点所受的力与运动之间关系的学科。
（4）流变学。
是力学的分支，研究材料在受到外界激励作用下产生的变形与流动的规律（或关系）的学科。
（5）弹性。
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（6）塑性。
物体承受外力作用而产生的变形超过其弹性限时，材料内部产生流动，以致造成永久变形或破坏的性质。
（7）粘性；物体受力作用时，其内部产生与速度有关的阻力，这种阻力与加载速度不可分割，因此称为粘性内阻（8）蠕变；材料在保持一定静压状态下，变形随时间而增加的现象。
（9）松弛；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。
2.问答题（1）包装动力学的研究内容和研究对象是什么？答：包装动力学研究包装件对流通过程中的振动与冲击环境的响应，分析内装产品在振动与冲击激励下破损的原因，并在经济的前提下提出防止内装产品破损的条件。
其研究对象是产品和缓冲防振包装。
（2）包装动力学与运输包装设计的关系是什么？ 答：包装动力学是运输包装的一部分，属于理论基础内容，包装动力学通过理论分析和实验手段获得数据，为运输包装设计提供设计依据。
（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？答：作用效果可用最大加速度、力的时间效应、力的位移效应来表示或加速度时间曲线。
和外力作用在产品上产生的最大加速度、力的作用时间间隔、力随时间变化曲线（波形）有关。
（4）外力与变形和应力与应变有何关系？ 答：A F =σ，t x =ε，x F k =，εσ=E ，tEA k = （5）缓冲材料缓冲性能的好坏可用哪些性质来表征？答：弹性、塑性、粘性、蠕变、松弛。
华北理工《运输包装》课程教学大纲
《运输包装》课程教学大纲课程名称：运输包装课程编号：H03416英文名称：Transport Package 课程属性：必修课学时：32学分：2先修课程：高等数学、工程力学适用专业：包装工程一、课程简介本课程是包装工程专业的一门专业课，目的是通过授课、作业、实验等形式，使学生理解包装件在运输过程中受到的冲击和振动等基本理论知识，从而掌握缓冲包装设计方法，使包装件能有效的避免冲击和振动造成的损害，并培养学生具备初步的运输包装实验技能，使得学生能够独立的完成运输包装的设计，依据国标及ISTA等标准进行相关包装件试验，并独立进行包装件性能试验和试验结果分析。
二、课程内容及学时分配第一单元：运输包装动力学基础（建议学时数：8学时）【学习目的和要求】1.知识掌握：包装件的力学模型；机械振动的概念及其分类；单自由度线性系统的振动运动形式；固有频率的概念；计算固有频率的能量法；弹簧的串联和并联时弹性系数的计算；单自由度有阻尼线性系统的运动微分方程和运动形式；临界阻尼系统、小阻尼系统和过阻尼系统的区分；单自由度现行系统的受迫振动的运动微分方程和运动形式；动力放大系数和振动传递率；机械冲击的概念；恢复系数的概念；弹性冲击、完全弹性变形和非弹性冲击的区分；冲击放大系数的概念。
2.能力培养：拓展学生运输包装理论知识，提升学生思维严谨性。
3.教学方法：多媒体课件讲述重点结论与推导过程，并给出重要图示加以解释，课下布置作业深入学习，加深学生的理解。
【重点】包装件的力学模型；几种基本振动的运动微分方程和运动形式；振动、冲击中的基本参数的概念及其计算。
【难点】几种基本振动的运动微分方程和运动形式；振动、冲击中的基本参数计算。
第二单元：包装件的流通环境（建议学时数：2学时）【学习目的和要求】1.知识掌握：流通过程的基本环节及不同流通方式的特点；国内外流通条件的标准化表示方法。
2.能力培养：了解流通环境对运输包装的重要性，减少学生在后续运输包装结构设计时的错误，提供学生分析解决问题时的依据。
运输包装作业
• 5、现场发泡 • 现场发泡，主要是利用聚氨酯泡沫塑料制品，在内容 物旁边扩张并形成保护模型，特别适用于小批量、不规则 物品的包装。 • 一般的操作程序如下：首先在纸箱底部的一个塑料袋 中注入双组分发泡材料，然后将被包装产品放在发泡材料 上，再取一个塑料袋，注入适当份量的发泡材料覆盖在易 碎品上，很快发泡材料充满整个纸箱，形成对易碎品的完 美保护。 • 现场发泡最大的特点在于可在现场成形，不需用任何 模具，特别适合于个别的、不规则的产品，或贵重易碎品 的包装，可广泛用于邮政、快递等特殊场合使用。 • 6、填料 • 在包装容器中填充各种软制材料做缓冲包装曾经广泛 采用。材料有废纸、植物纤维、发泡塑料球等很多种。但 是由于填充料难以填充满容器，对内装物的固定性能较差， 而且包装废弃后，不便于回收利用，因此，目前这一包装 形式正在逐渐衰退。
运输包装的方式
• 1、按包装方式 • 可分为单件运输包装和集合运输包装．前者，是指货 物在运输过程中作为一个计件单位的包装；后者，是指将 若干单件运输包装组合成一件大包装，以利更有效地保护 商品，提高装卸效率和节省运输费用，在国际贸易中，常 见的集合运输包装有集装包和集装袋． • 2、按包装型不同 • 可分为箱袋，桶和捆不同形状的包装． • 3、按包装材料不同 • 可分为纸制包装，金属包装，木制包装，塑料包装， 麻制品包装，竹，柳，草制品包装，玻璃制品包装和陶瓷 包装等． • 4、按包装质地来分有软性包坟
运输包装的要求
• 运输包装应具有以下基本要求： • 具有足够的强度、刚度与稳定性； • 具有防水、防潮、防虫、防腐、防盗等防护能力； • 包装材料选用符合经济、安全的要பைடு நூலகம்； • 包装重量、尺寸、标志、形式等应符合国际与国家标 准，便于搬运与装卸； • 能减轻工人劳动强度、使操作安全便利。 • 符合环保要求。 • 运输包装器具设计应遵循的基本原则：标准化、系列 化原则；集装化、大型化原则；多元化、专业化原则；科 学化原则；生态化原则等。
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包装动力学与运输包装
作业题
高分子科学与工程学院
包装工程教研室
2011年
第二章包装力学与流变学基本概念
1、G因子有哪些物理意义，简要说明之。
Gm、Gc分别表示什么？
2、重量为W的物体，置于弹性材料之上，弹性材料的面积为A，刚度为K。
说明以下三种情况弹性材料变形的区别？
（1）物体重量W是缓慢释放；（2）物体重量W是突然释放；（3）物体重量W是由弹性材料的上方H高度跌落于该材料上。
3、简要说明应力——应变曲线与力——变形曲线的区别？
4、材料的弹性模量E与剪切弹性模量G及体积弹性模量K之间的关系是什么？
5、缓冲材料的实际弹性有那些形式？
6、材料的力学松弛过程有两种形式，静态力学松弛过程和动态力学松弛过程，在这两种力学松弛过程中材料的力学性能分别都有那些表现形式？请做简要的说明，并说明这些力学松弛过程对于缓冲包装设计的影响？
第三章振动与冲击理论基础
§1机械振动基础
作业1：
1.质量m ，弹簧k ，自由振动，问其周期各为多少？
2.一质量未知的托盘悬挂在弹簧上，
体时，其周期为T1，如托盘上放质量为m2
数。
3.一质量按x=3cos2t+6sin2t(mm)
4.质量为m 的物体，其初速度为0，
自高度h=1m处落下，打在水平梁的中
部，梁的两端固定，在荷重mg 的作
用下该梁中点的静饶度为0.5cm ，如果
物体在梁上的静平衡位置作出铅垂向下
的坐标轴，试求出物体的运动方程。
（梁
的质量不计）
作业2：
1. 弹簧上悬挂质量m= 6kg的物体，在没有阻尼时物体振动的周期T=0.4π（s）而在阻尼力与速度的一次方呈正比时，其周期为T1=0.5π（s），设在开始时将弹簧从平衡位置拉长4cm，而后无初速度的释放，求当速度等于1cm/s时的阻尼力，并求物体的运动规律。
2、质量为m=5.1kg 的物体悬挂于弹簧上，k=20N/cm介质阻力与速度的一次方成正比，经过4周振动后，振幅减到原来的1/12 求振动的周期及对数减幅系数。
3、单自由度系统质量m=4kg ，测得有阻尼的周期为1/2(s) ，其阻尼使10个完整周期后，振幅以2cm 降到1cm ，试计算阻尼系数n和粘滞阻尼系数c.
作业3：
1. 写出动力放大系数β（稳态响应）的表达式，讨论其和频率比λ及阻尼比ξ的关系？
2. 一质量弹簧系统如图，已知m=2kg , k=20N/m 作用在物体上的干扰力y=16sin60t(N) 物体所受的阻力R=cv 其中c=256Ns/m ，试求：（1）无阻尼时物体的受迫振动方程；（2）有阻尼时物体的受迫振动方程。
3．试求：如右图示弹簧质量系统的振动微分方程，
并求其稳态响应。
作业4：
1．一件产品把缓冲材料压缩1.93cm，这个产品包装系统的固有频率为多少？如果包装件由交通工具运输。
已知该车辆的震动频率为4.1Hz,最大加速度为0.3g，产品的最大位移和最大加速度各多少，产品与车辆的运动为同相位，还是反相位？
2．一个弹簧质量系统作自由振动，测得质量振动的振幅为2.54cm，最大加速度为0.1g，试问：
（1）这个系统的频率是多少？
（2）把这个系统放在振动台上，振动台的频率为4Hz，最大位移为1.52cm，问振动台的最大加速度是多少？
（3）由于振动台的振动，质量块的最大加速度为多少？
（4）质量块与振动台间同相位还是反相位？
3．在包装件的受迫振动中，如果不考虑阻尼的情况，画图讨论放大系数M与频率比λ的关系？
4.讨论有阻尼受迫振动（支座隔振）条件下的传递率Tr与频率比λ及阻尼比ξ的关系？
§2 多自由度系统的振动
作业5：
1．一振动输送机，为了估算其固有频率，可简化为图所示的弹
簧系统侧的数据为：113926W N =，23989W N =，
117248/k N cm =，232144/k N cm =。
求：系统的固有频率及固有
振型。
2、求如图所示系统的刚度矩阵
2题图 3题图
3、如图所示振系，已知m m m m k k k k 2,,,22121====。
求：系统的刚度矩阵，固有频率及固有振型及画出振型图。
作业6：
1. 如图所示振系： 已知：1212322m m m m k k k k k =====，，，，在m 2上作用有激振力F 2=P 2sinpt ，求系统在此激振力作用下的稳态响应。
2. 如图所示振系：
已知：123123m m m m k k k k ======，，在m 1 、m 2上分别作用
有激振力F 1=P 1sinpt 、F 2=P 2sinpt ，求系统在激振力作用下的受
迫振动方程。
第三章随机振动
1．什么是随机过程？随机过程的三个假设？
2．在随机过程的频率分析中，如何进行幅频转化？（写出幅频转化公式，即傅里叶变换对）
第四章冲击
1．冲击过程的特点是什么，反映冲击过程的几个主要参数是？
2．如何进行冲击峰值的计算？（对正弦型波型冲击）
3．常见的冲击波形有那些？其数学表达是？
4．冲击中常用的公式
第五章包装件的流通环境
1.流通过程的基本环节有？
2.流通过程中对包装件造成损坏的主要因素有那些？
3.绝对湿度，相对湿度的定义？
4.流通环境的标准化：TC75的规定（要求掌握）？能分辨比较不同代号的意义。
第六章脆值与评价方法
1．产品脆值的定义，破损的定义及分类？
2．破损边界曲线（DBC曲线如何得到）作图步骤？
第七章缓冲包装材料
1．常见的缓冲材料类型有那些？
2．与一种缓冲材料相比，组合线性缓冲材料（并列和叠置）的特点？如何确定非线性缓冲材料的应力——应变曲线？
3．缓冲效率的定义；在选择缓冲材料的种类和结构尺寸时，主导思想是什么？
设计缓冲材料结构有和要求？
4．写出静态缓冲系数的确定公式？
5．动态缓冲系数的确定步骤？
6．影响缓冲系数的因素有那些？
第六章运输包装缓冲设计
1. 缓冲包装设计的目的？
2. 缓冲包装设计的一般要求及缓冲包装设计时考虑的因素？
3. 缓冲包装设计的方法？
4. 在缓冲衬垫的初步设计中，其需要那些基本设计参数？
5. 一件具体产品的包装结构设计通常包括那些程序？
6. 一重力为120 N，脆值为60g的产品，欲装入一底面积为1500cm2的容器箱
内，设定的跌落高度为60cm，如果采用密度为0.08g/cm2的人造纤维作衬垫，试检验该设计的合理性。
7. 一产品，W＝180N，G＝50g，产品底面面积为40cm×30cm，预计的跌落高度H
＝50cm，规定用图8－6(教材P117 图6-6)的聚苯乙烯泡沫作全面缓冲保护，试确定衬垫尺寸。
8. 缓冲衬垫的校核包括那些方面？并加以说明。
9. 跌落姿态（角跌落、楞跌落）对包装件的缓冲能力有何影响？
10. 简述最省材料缓冲设计法？
11. 防振包装设计的基本原则及目的？
12. 简述防振防护设计方法？
13. 简述缓冲衬垫结构设计时应注意的问题？
14. 触底、空隙及箱重对缓冲系统有何影响？分别说明。
第七章瓦楞纸箱
1.瓦楞纸箱、瓦楞纸板、缓冲特性、蜂窝纸板英语名称
2.为什么瓦楞纸板的抗弯强度比同样截面积纸板材料的抗弯强度高？
3.瓦楞的形状有那些？各有何特点？
4.什么叫楞型？瓦楞纸板的楞型有那些？
5.瓦楞纸板的技术指标有那些？
6.瓦楞纸板的选用原则？
7.影响瓦楞纸箱内装产品数量的因素？
8.设计一个瓦楞纸箱涉及到那些尺寸？这些尺寸间的关系？
9.瓦楞纸箱的强度主要指什么？如何测定瓦楞纸箱的强度？
10.瓦楞纸箱的抗压强度受那些因素的影响？
11.写出凯里卡特公式，并说明其物理意义？
12.⨯
⨯牌洗衣机质量为25kg，最大尺寸为900×500×920mm3，仅在国内销售，储存期在6个月。
加缓冲缓振设计后的产品外部尺寸为940×530⨯×960mm3。
试设计其瓦楞纸箱（即计算出其制造尺寸、并计算纸箱的外尺寸）。
第八章木箱
1．木包装容器的优缺点？
2．简要说明滑木箱和框架木箱的区别？
3．木箱的堆码方式不同，其载荷校核有何不同？
4．简要说明滑木箱和框架木箱各有那几部分组成，每个部分中包括那些构件？
第十一章集合包装
1．常用的集装器具有那些？
2．按用途分集装箱的分类有那些？使用集装箱的优点？
3．木制联运托盘有哪几种类型？
第十二章运输包装系统设计
1．合理运输包装应具备那些条件？
2．为什么要进行运输包装件的规格标准化？
3．如何进行运输包装系统设计？
4．运输包装标志的分类有？
5．。