兩層堆碼包裝的動力學實驗研究.pdf

1、在現代的物流作業(yè)中，堆碼是產品在運輸中常見的形式。由于運輸包裝設計的不合理，堆碼包裝在物流振動和沖擊作用下往往會發(fā)生破損或功能失效，造成了巨大的經濟損失。研究堆碼包裝在物流振動環(huán)境下的動力學響應，可以為運輸包裝設計提供依據，從而更好的保護產品，降低包裝成本。
　　本文實驗研究了兩層堆碼包裝在不同的預壓力、不同的加速度譜波形和不同振動等級時（修正的ASTM D4169 Truck Level I-III、自制的Level IV以及自

2、制的限帶白噪聲I-IV）的動力學響應規(guī)律。結合貨物運輸的實際情況進行實驗設計，分別對電腦機箱和蘋果的兩層堆碼包裝進行正弦掃頻實驗和隨機振動實驗。采用加速度傳感器和I-Scan系統(tǒng)分別測取產品的加速度響應和紙箱間的動壓力響應，用MATLAB對實驗數據進行處理。
　　正弦掃頻結果表明，預壓力對堆碼系統(tǒng)的共振頻率、產品的共振加速度響應和紙箱動壓比峰值均有明顯影響。隨機振動實驗結果表明：上層產品的加速度功率譜主要受一階共振頻率控制，下層產

3、品的加速度功率譜受一階和二階共振頻率共同控制，紙箱的動壓力功率譜主要受一階共振頻率控制。上層產品在一階共振頻率區(qū)域的加速度響應比下層產品大的多，隨著預壓力的施加，電腦機箱的隨機振動響應增大，蘋果的隨機振動響應減小。對比兩種所輸入的加速度譜波形，可以認為堆碼包裝系統(tǒng)的動力學特性相當于一個窄帶帶通濾波器。
　　由I-Scan系統(tǒng)得到的動壓力的分布圖可以看到紙箱所受的動壓力主要分布在邊角和短楞處。由動壓力中心軌跡圖可知，隨著預壓力的增大