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新产品脆值求解方法理论探索
孙德强
【期刊名称】《包装工程》
【年(卷),期】2001(22)5
【摘要】从产品已知条件出发 ,利用有限元、模态综合法和振型叠加法等理论 ,探索出求产品脆值的新方法。
【总页数】5页(P10-14)
【关键词】产品脆值;有限元;模态综合法;振型叠加法;产品包装;求解方法;产品结构分析;脆弱部件;破损条件
【作者】孙德强
【作者单位】西安理工大学包装教研室
【正文语种】中文
【中图分类】TB48;O241.82
【相关文献】
1.产品脆值的数值计算方法 [J], 孙德强
2.探索画圆求解线段最值的简便方法 [J], 姚跃贞
3.非齐次特征值转化为求解二次特征值的方法 [J], 李志敏;孙志和
4.基于脆值理论的家用空调器挂机包装防护研究 [J], 段良;赵希枫;赵可可;王志刚
5.基于包装件脆值的模糊推理方法的研究 [J], 丁毅;董顺兰;杨冠波
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第十四课 产品脆值测试方法就像产品的重量可以用天平来测量，产品的强度也可以通过动态输入来测量。
一个冲击试验机可以用来测量破损边界曲线。
一个振动系统可以用来测得产品的固有频率。
冲击：破损边界曲线产品的振动破损是由过度的内应力引起的惯性力造成的。
因为惯性力和加速度成正比（F=ma ），冲击脆值的特点是由可以承受的最大加速度值决定的，也就是说可以承受多少个重力加速度。
当一个包装件撞击地板时，包装容器表面与地板接触的瞬间重力加速度可以达到几百个重力加速度。
包装材料可以改变传递到产品的冲击脉冲，以便尽可能大的减小最大加速度（脉冲持续的时间要比这长许多倍）。
包装设计者的目标是确定通过缓冲衬垫传给产品的加速度要比使产品破损的加速度更低。
破损边界理论是一个决定工程意义的测试协议，通过输入冲击的大小决定是否会造成产品的破损。
有两个冲击因素可能会造成破损：加速度的等级和速度的变化。
速度的变化或者随时间推移的加速度可以被认为是能量冲击的区域。
速度的变化越高所包含的能量也越高。
但在产品破损发生之前可达到一个最小的速度变化。
这个等级被称为临界速度改变量（c V ）。
在临界速度改变量以下无论输入多大的加速度都不会产生破损。
实质上是，在破损边界区域没有足够的能量去造成产品的损坏。
然而，超过临界速度也并不一定意味着会破损。
如果速度在产品能够允许的加速度范围内发生变化，那么速度的变化可以非常大，而不会造成损坏。
但是，如果临界速度和临界加速度（c A ）都超过，那么破损必然发生。
图14.1 典型的破损边界曲线一种典型的破损边界曲线如图14.1所示。
这是一个由冲击脉冲的参数和区域边界定义的图，这个区域是由加速度和破损区域以外的速度改变量结合成的，在这个区域内没有破损。
例如，如果输入的速度改变量在产品的临界速度以下，那么加速度的输入值可以为100个重力加速度，1000个重力加速度，10000个重力加速度或没有造成破损的无限大的加速度值。
电视机结构设计和缓冲包装设计关系摘要：家电产品结构和包装设计应该作为一个整体任务而存在。
本文通过举例说明，以产品脆值的概念为基础，分析了电视机产品结构、脆及包装设计间的关系，重点探究电视机结构设计与缓冲包装设计间的关系，以供相关设计人员参考。
关键词：电视机结构设计；机械冲击脆值；缓冲包装设计前言家电产品结构及家电的包装设计应该紧密结合在一起。
在真实产品设计里，不包括需满足产品自身功能在内，还需考虑到后续的包装设计，这种包装设计指的是缓冲包装设计，其能直接影响到产品的质量与成本控制，必须将产品设计与包装设计联系起来，才可以清晰体现出整体效果。
1.脆值的定义及其发展脆值是有关于产品和包装设计的关键的概念之一。
广义上的脆值是产品的耐冲击能力，也就是产品不产生功能损伤以及功能失效所能承受的冲击极限。
必须基本掌握了脆值的概念，在实际的设计应用中合理应对脆值在方向性上存在的差异，才可以设计满足要求的产品包装。
针对家电行业而言，产品并不存在物理损伤和功能失效可以承受的重力加速度及最大加速度的比值，也就是我们所说的G值，目前这个值在家电行业得到广泛的推广与应用。
但是，产品的耐冲击能力并不仅受到单一峰值加速度的影响，与此同时，持续时间与冲击波形等方面的因素也可能会影响产品的耐冲击力变化。
随着包装设计系统的进步与发展，破损边界在包装设计中得到了越来越广泛的应用，多种元素量变化颠覆了包装设计者对传统包装设计的理解，认识到确保在产品安全上应用矩形脉冲估算方法较为传统，并不能解决各个因素对产品的冲击问题，若想解决上述问题，必须找到预测产品破损的方法，才能有效降低产品损失[1]。
2.缓冲包装六步法当下对产品在流通的过程里选择的是最有效与最普遍的方法就是缓冲包装，就是在产品的包装里添加部分缓冲材料，此类缓冲材料能够大量吸收冲击力量，能够使产品在振动过程中产生的损坏问题有效地避免，这就是经常说的缓冲材料的隔振作用。
因为设计人员在设计时，并没有对缓冲材料的结构、尺寸等方面的选择有深刻的理解与认知，因而导致了一系列的产品缓冲包装设计上的问题。
有关脆值的研究包装082班：*** 指导老师：巩桂芬（陕西科技大学设计与艺术学院陕西西安 710021）摘要：脆值是指产品不产生物理损伤或功能失效所能承受的冲击极限，是包装设计中不可缺少的因素，本文主要说明脆值的相关概念和有关因素，并说明了各个因素在缓冲包装设计中的应用。
关键词：脆值，边界理论曲线，应用Study On FragilityABSTRACT：fragility is the product does not have physical damage or functional failure can bear the impact of the limit, it also is indispensable in packaging design factors, this paper shows fragility of the major concepts and related factors, and describes the various factors in the cushion packaging design. KEYWORDS：Fragility，curves of the boundary theory，application1 概述包装件在流通过程中历经装卸、运输、储存等多个环节，在这些流通环节中受到各种因素的影响。
因包装不善而造成的内装产品(以下简称产品)的损坏现象时有发生，其中因冲击、振动而引起包装件损坏更为常见，约占包装件损坏的50％以上。
流通环境条件、产品特性(几何尺寸、脆值和耐振度等)和缓冲材料特性是构成缓冲包装设计的三大要素，其中流通环境条件是外因、是条件，产品特性(脆值)是内因、是基础，缓冲材料是手段，三者互为关联形成了保证产品包装质量的系统工程。
我国多年来随着缓冲包装设计的深入发展．对产品脆值的认识也不断加深，从多个方面对产品脆值作了一些探讨与研究，积累了一定的经验，为深入研究打下了良好的基础。
