空氣墊基本力學與緩沖性能試驗研究.pdf

1、為減少包裝廢棄物的污染，尋找新的緩沖包裝材料和包裝技術是當務之急。作為一種新型有發(fā)展前途的緩沖包裝材料，即在塑料薄膜中充入壓力氣體的“空氣墊”，近年來已開始應用于多種產(chǎn)品的緩沖包裝，但目前其承載特性、緩沖機理等性能的研究目前只是剛剛開始。本課題針對不同規(guī)格的塑料空氣摯進行準靜態(tài)壓縮實驗，測定分析其承載性能，初步表征其緩沖性能與變形行為，為該類緩沖材料與結(jié)構(gòu)的應用、產(chǎn)品開發(fā)提供技術依據(jù)。 基于準靜態(tài)壓縮試驗，分析充氣壓力、結(jié)構(gòu)尺寸

2、、壓縮速度對空氣墊承載能力的影響。結(jié)果表明，總體上隨著充氣壓力的增大，空氣墊承載力有所提高。但對不同規(guī)格試樣表現(xiàn)有差異，對小規(guī)格空氣墊，其充氣壓力對承載力影響較為顯著，但隨著規(guī)格尺寸增大，其影響顯著性不大；同時發(fā)現(xiàn)在壓縮量相同的情況下，空氣墊結(jié)構(gòu)尺寸越小，其壓縮載荷越大：在低速率壓縮條件下，空氣墊承載能力與壓縮速度幾乎無關。 基于空氣墊壓縮過程中的結(jié)構(gòu)尺寸與內(nèi)壓變化，建立了空氣墊承載力的理論計算公式，基于空氣墊壓縮-變形特征，應

3、用緩沖材料正切型模型表征空氣墊壓縮變形特征，進行承載力的理論預測與試驗結(jié)果的分析比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)理論模型和試驗值在壓縮量較小時誤差較大；隨著壓縮變形、空氣墊規(guī)格尺寸增大，相應理論模型和試驗結(jié)果吻合性提高。 通過試驗與理論分析，獲得了空氣墊緩沖系數(shù)-壓縮應力特征關系，分析相關參數(shù)對其緩沖性能的影響。總體上空氣墊材料表現(xiàn)出良好的緩沖性能。當承載應力較小時，空氣墊緩沖系數(shù)變化幅度很大，緩沖性能不穩(wěn)定；而當承載應力到達一定值時，空氣墊表現(xiàn)