產品破損評價及其防護包裝動力學理論研究.pdf

1、物流中有大量的產品破損和功能失效現象發(fā)生，每年因包裝防護不當引起產品破損導致的經濟損失達幾百到上千億元。目前，物流中的振動和沖擊環(huán)境下產品防護研究較為薄弱，產品的包裝及其在物流中的防護缺乏深入和有效的理論支持與指導。研究產品包裝系統動力學特性，發(fā)展相應的破損評價手段是產品包裝設計的基礎。傳統的研究都是基于單自由度或線性等極為簡化的假設條件，導致理論研究結論與實際不符，難以指導實際設計。
　　 實際運輸中，產品系統通過復雜的包裝耦

2、合界面和運載體系統一起構成產品運輸包裝結構系統。本文以產品運輸包裝結構系統為對象，以關鍵部件為核心，建立基于關鍵部件的產品脆值理論、沖擊譜理論和破損邊界理論，建立產品運輸包裝結構系統的動態(tài)逆子結構分析方法，正確預測產品及其關鍵部件的動態(tài)響應。
　　 論文首先在總結機電產品一般破損規(guī)律的基礎上，建立了基于關鍵部件的產品包裝系統動力學模型，得到了線性、典型非線性包裝系統統一動力學方程，獲取了關鍵部件的沖擊響應規(guī)律，提出了三維沖擊譜和

3、破損邊界曲面新概念，討論了關鍵部件與產品主體連接部阻尼、緩沖材料阻尼、關鍵部件與產品主體質量比、頻率比、包裝系統特征參數等對關鍵部件沖擊譜和破損邊界的影響規(guī)律。
　　 論文進一步建立了多層堆碼包裝系統統一動力學方程，提出了組合沖擊譜和組合破損邊界新概念，分析了材料阻尼、堆碼層數等對多層堆碼包裝系統沖擊特性和破損邊界的影響規(guī)律。研究結論可推廣到任意多層堆碼包裝系統，從而使得建立的方法和研究結論具有普遍意義。
　　 論文建立

4、產品運輸包裝結構系統動力學模型，提出并建立了三級系統動態(tài)逆子結構新理論，采用集中參數模型進行了數值校驗并實驗驗證，討論了預測結果對測量誤差的敏感性，最后應用建立的理論分析了產品運輸包裝結構系統動力學特性和關鍵部件的動態(tài)響應規(guī)律，得到了包裝耦合界面動力學特征參數、關鍵部件與產品主體頻率比等重要包裝設計參數對關鍵部件動態(tài)響應的影響規(guī)律。并且以典型產品運輸包裝結構系統在典型路面激勵下的動力學分析為例，討論了產品運輸包裝結構系統的可靠性評估方法