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| 內容簡介： |
本书主要研究包装件在流通过程中对振动与冲击环境的响应，分析内装产品在振动与冲击环境下破损的原因，并在经济的前提下提出防止内装产品破损的条件与方法。主要内容包括：振动理论基础、冲击理论基础、材料缓冲特性曲线、缓冲包装的设计方法。
本书可作为高等学校包装工程专业教材，也可供从事缓冲包装设计的工程技术人员参考。
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| 目錄：
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第一章绪论1
第一节防护包装1
第二节振动与冲击1
第三节包装动力学的研究对象与任务2
第四节包装动力学发展简史3
习题4
第二章振动理论基础5
第一节单自由度系统的自由振动5
一、无阻尼系统的自由振动5
二、有阻尼系统的自由振动9
第二节单自由度支座激励系统的受迫振动11
第三节车辆振动的定性分析15
第四节产品与包装件的力学模型17
一、产品的力学模型17
二、包装件的力学模型18
第五节缓冲材料的力学性质18
一、材料的弹性18
二、材料的塑性19
三、材料的黏性19
四、材料的蠕变与松弛21
第六节包装件的简谐振动21
一、包装件简谐振动的两级估算法22
二、包装件的幅频特性曲线24
三、易损零件两次共振时的加速度峰值26
四、缓冲衬垫对易损零件振动的影响27
第七节包装件的随机振动30
一、随机振动的基本概念30
二、振动环境的统计特性31
三、易损零件对振动环境的响应33
四、易损零件响应的统计特性34
第八节加速度计与振动台37
一、压电式加速度计37
二、离心式机械振动台38
三、电动式振动台39
四、液压式振动台40
习题41
第三章冲击理论基础44
第一节包装件跌落冲击问题的研究方法44
第二节产品对跌落冲击的响应45
一、产品的跌落冲击过程45
二、产品的位移时间函数46
三、产品的加速度时间函数47
四、产品的速度改变量48
第三节跌落冲击的冲击谱与产品破损边界曲线49
一、跌落冲击的冲击谱49
二、跌落冲击的产品破损边界曲线51
第四节产品脆值理论53
一、矩形脉冲激励54
二、矩形脉冲的冲击谱55
三、矩形脉冲的产品破损边界曲线56
第五节包装件跌落冲击的强度条件58
第六节产品脆值测试59
一、临界速度线的测试60
二、临界加速度线的测试60
第七节国内外的一些产品脆值标准61
习题64
第四章材料缓冲特性曲线66
第一节研究跌落冲击问题的能量法66
第二节材料缓冲特性曲线68
一、缓冲系数与最大应力的函数关系68
二、对数坐标应力轴68
三、Ｃσｍ曲线的绘制68
第三节产品跌落冲击时的最大加速度72
第四节衬垫的面积与厚度公式73
第五节温度对材料缓冲特性的影响75
第六节最大加速度静应力曲线77
一、Ｇｍσｓｔ曲线的方程77
二、Ｇｍσｓｔ曲线的测试79
三、Ｇｍσｓｔ曲线的应用80
习题83
第五章缓冲包装的设计方法85
第一节确定冲击与振动环境85
一、冲击环境85
二、振动环境89
第二节确定产品的易损性91
一、产品的冲击试验91
二、产品的振动试验94
第三节选用适当的缓冲垫96
一、缓冲材料96
二、缓冲材料与产品特性的匹配97
三、测试材料的缓冲特性曲线98
四、按冲击环境计算衬垫厚度与面积100
五、测试产品衬垫系统的幅频曲线101
六、按振动环境校核衬垫的面积与厚度103
第四节设计与创造原型包装104
一、缓冲与固定104
二、裹包与充填105
三、泡沫塑料缓冲垫105
四、瓦楞纸板缓冲垫107
五、蜂窝纸板缓冲垫108
六、纸浆模塑缓冲垫109
七、气泡薄膜缓冲垫110
八、橡胶缓冲垫110
九、衬垫计算面积的分切与配置111
十、创造原型包装113
第五节试验原型包装113
一、冲击试验113
二、振动试验114
三、 压缩试验117
习题118
参考文献121
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| 內容試閱：
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包装动力学是缓冲包装设计的理论基础。它研究包装件在流通过程中对振动与冲击环境的响应，分析内装产品在振动与冲击环境下破损的原因，并在经济的前提下提出防止内装产品破损的条件与方法。
本书与产品脆值理论计算属于不同的研究方向。本书所讲的缓冲包装设计，是以包装动力学为基础，以包装标准为依据，以实验室试验为主要手段的实用型设计方法。也可以说，本书所讲的缓冲包装设计是理论与试验相结合的设计方法。
包装动力学以包装件为研究对象，但它不是研究具体的包装件，而是研究从实际包装件中抽象出来的力学模型。本书以明德林提出的二自由度支座运动系统为包装件的力学模型。本书研究包装动力学的依据是美国MTS公司和密歇根大学合作开发的《缓冲包装的五步设计法》。所谓以五步法为依据研究包装动力学，意思是搞清五步法的来龙去脉，建立五步法的力学基础。虽然说包装件的力学模型只是二自由度系统，但是严格按照这个二自由度系统用解析法求解它对振动与冲击环境的响应难度仍是很大，导出的公式非常复杂，实用价值不大。所以，本书在求解包装件对振动与冲击环境的响应时，又将这个二自由度系统简化为两个单自由度系统，这种研究方法称为两步估算法。一般说来，产品中零部件很多，而产品破损则总是从易损零件开始。用矩形脉冲测试的使易损零件恰好破损的产品加速度称为产品脆值。不经试验很难判断产品中哪个零部件是易损零件，因此产品脆值不是通过理论计算，而是通过实验室试验测定的。一般来说，易损零件尺寸很小，大多又封闭在产品内部，直接测试易损零件的加速度非常困难，而测试产品加速度却非常容易，所以用产品加速度描述易损零件的破损条件。用产品加速度描述易损零件的破损条件使包装动力学理论复杂化，因而产生冲击谱、产品破损边界曲线和材料缓冲特性曲线的概念。这恰好是包装动力学的特殊性。正是由于这种特殊性使工程力学的其他分支，如理论力学、材料力学、机械振动等不能替代包装动力学，即这种特殊性使包装动力学成为包装工程专业不可缺少的一门专业基础课程。
包装动力学是缓冲包装的理论基础。缓冲包装是防护包装的一个部分。相对于运输包装来说，防护包装是另一门专业课程。运输包装研究产品的外包装和集合包装的结构与设计方法，内涵非常丰富。将包装动力学和运输包装掺杂在一起，混淆运输包装的研究对象，挤占运输包装的内容与篇幅，不利于运输包装的研究和发展。所以，将包装动力学从运输包装中分离出来，独立成册。
由于学时有限，我们借鉴了材料力学介绍应力集中理论的经验，对振动台和冲击谱只介绍研究结果和物理意义，删去了繁琐的公式推导。
本书的数学基础是包装工程专业的高等数学，本书的力学基础是包装工程专业的工程力学。
对于本书不足之处，欢迎有关专家批评指正。
编者
于湖南工业大学
2010年8月
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