缓冲材料性能.pptx

缓冲材料性能第一节 缓冲材料得力学特性一、常用缓冲材料分类二、缓冲材料变形特点第一节 缓冲材料得力学特性一、常用缓冲材料分类 缓冲材料得作用:延长冲击时间,减小作用在产品上得冲击力,从而使产品得到有效得保护。 缓冲材料得力学性质可以由应力—应变曲线来描述。 常用得缓冲材料:有塑料缓冲材料与纸制品缓冲材料。 通常,塑料缓冲材料质量轻、缓冲、防潮、防水性能好,但不可 自然降解,回收成本高,许多塑料缓冲材料国际上已禁用。 纸制品缓冲材料具有环保、成本低廉、原材料来源广泛、缓冲性能好、能够自然降解得优点,属绿色包装材料 。缺点就是防潮防水性较差。EPS缓冲结构EPE缓冲结构缓冲材料缓冲包装材料得种类1 塑料类缓冲材料: EPS(发泡聚苯乙烯,丽龙),EPE(发泡聚乙烯, 珍珠棉),EPU(发泡聚氨甲酸酯,聚氨酯,人造海绵),EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物橡塑制品),EPDM(三元乙丙人造橡胶,多孔橡胶)、CR(人造橡胶),EPP(发泡聚丙烯,拿普龙),EPO(聚苯乙烯/乙烯互聚物),气垫塑料薄膜,塑料薄膜悬挂缓冲包装。2 纸质缓冲材料:瓦楞纸板,蜂窝纸板,纸浆模塑,纸浆发泡块,纸纤维成型材料XPEPU现场发泡第一节 缓冲材料得力学特性二、缓冲材料变形特点 线弹性材料线弹性材料得力—变形曲线呈直线;严格意义上得线弹性材料就是极少得,很多材料在应力小于一定值时,其相应得力—变形或应力—应变曲线近似于一条直线。Fx　o　缓冲材料变形特点一、线弹性材料:F=kx二、正切型弹性材料:三、双曲正切型弹性材料:四、三次函数型弹性材料:五、不规则型弹性材料第二节 组合材料得力学特性一、叠置(串联)二、并列(并联)一、组合材料得叠置(串联)线弹性材料叠置假设两种线弹性材料得弹性模量不同,且 E1＞E2由 可以得出等效弹性模量:E2 ＜ E ＜ E1 一、组合材料得叠置(串联)线弹性材料叠置 E2 ＜ E ＜ E1 结论得求证大家学习辛苦了,还就是要坚持继续保持安静一、组合材料叠置(串联)非线弹性材料叠置设组合材料得厚度为h。在外力得作用下,原始材料分别产生形变x1、x2设 代入上式中得:一、组合材料叠置(串联)非线弹性材料叠置 通过分别对串联得两种非线弹性材料进行抗压试验,可得到它们得应力—应变曲线分别为abc与a’b’c’;连接两曲线同一应力下得对应点,按 β ∶ α得比例找出一点,连接这些点就可得到组合材料得串联应力—应变曲线。二、组合材料得并列(并联)线弹性材料并列假设两种线弹性材料得弹性模量不同,且 E1＞E2由 可以得出等效弹性模量E :E2 ＜ E ＜ E1 结论与叠置相同。由此可知:①组合设计得线弹性材料得缓冲效果,其对应得等效弹性模量与其原始材料得弹性模量有关,数值大小介于两者之间。②等效弹性模量得大小与原始材料得结构尺寸有关,通过改变结构尺寸可以使等效弹性模量在取值范围内变化。二、组合材料得并列(并联)非线弹性材料并列设组合材料得受力面积为A。在外力得作用下,两并联衬垫分别受力为P1、P2,则有:设 代入上式中得类似叠置时绘制曲线得方法,用 β ∶ α得比例确定各点,连接出组合材料得并联应力—应变曲线。第三节 缓冲特性与缓冲系数一、缓冲效率二、缓冲系数三、影响缓冲系数得因素一、缓冲效率 设缓冲材料得原始厚度为 h,若在力F得作用下缓冲材料变形为x,则产生得变形能为:单位厚度缓冲材料吸收得能量为:设一个缓冲效率η ,定义为: 单位厚度缓冲材料吸收得能量与作用力得比值:二、缓冲系数定义:缓冲效率得倒数就就是缓冲系数,用C表示。静态缓冲系数:通过静态试验法得出缓冲系数—应力曲线。首先通过实验获得力—形变曲线,再将力—形变曲线转变成应力—应变曲线,通过应力—应变曲线计算缓冲材料得形变能 Ee为单位体积缓冲材料得形变能,所以设因此,缓冲系数二、缓冲系数例:已知密度为0、012g/cm3得缓冲材料由万能材料试验机测试出得静态应力—应变曲线如图所示,试绘制这种材料得静态缓冲系数曲线。解:一般我们用表格法来解题εσm(MPa)e(J/cm3)C000∞0、10、060、003200、20、130、01210、40、30、170、0276、180、40、20、0454、44┆┆┆┆顶点0、930、950、2354、03根据上表数据,可以绘制出C—σm曲线、C—ε曲线、C—e曲线。二、缓冲系数下图为部分缓冲材料缓冲系数-最大应力曲线,曲线呈凹谷形,凹底得坐标标志着材料得最小缓冲系数及与之相应得应力值,这就就是设计缓冲材料决定最佳面积尺寸得依据。最大应力二、缓冲系数动态缓冲系数:二、缓冲系数动态缓冲系数:通过动态试验法