包装应用力学

第一章 绪论 1

第一节 包装应用力学的任务 1

第二节 包装应用力学的研究内容 1

一、包装件 2

二、物流过程 3

三、振动与冲击 4

四、包装件的损伤失效 5

五、包装材料的力学模型 5

六、流体力学在包装中应用 5

第三节 包装应用力学的发展 5

一、包装应用力学的发展历史 5

二、包装应用力学的发展趋势 7

练习思考题 7

第二章 包装固体力学基础 8

第一节 固体力学中的若干定义和概念 8

一、质量与惯性 8

二、弹簧与弹性 10

三、阻尼与黏性 14

四、力、力偶与力矩 16

五、应力、应变、应变率与应变能 17

六、蠕变与松弛 20

第二节 材料与结构力学基础 21

一、强度与刚度 21

二、稳定性 23

三、构件的基本变形 24

四、断裂、冲击与疲劳 28

练习思考题 33

第三章 包装产品的振动 34

第一节 概述 34

一、基本概念 34

二、振动系统及形式分类 35

三、振动问题的研究方法 36

四、包装件振动模型与运动方程 36

第二节 单自由度线性系统振动 37

一、单自由度线性系统无阻尼自由振动 37

二、单自由度线性系统有阻尼自由振动 39

三、单自由度线性系统强迫振动 43

第三节 两自由度线性系统振动 48

一、两自由度线性系统振动的模型及动力学方程 48

二、两自由度线性系统的自由振动 49

三、两自由度系统的强迫振动 52

第四节 多自由度线性系统振动 56

一、多自由度系统振动的模型及动力学方程 57

二、弹性体产品包装的振动分析 58

三、刚体产品包装的振动分析 65

练习思考题 72

第四章 包装件的冲击 74

第一节 概述 74

第二节 单自由度包装件跌落冲击 75

一、无阻尼包装件的跌落冲击 75

二、有阻尼包装件的跌落冲击 77

三、非线性特性包装件的跌落冲击 81

四、冲击回弹特性 85

第三节 考虑易损零部件时产品包装跌落冲击 87

一、考虑易损零部件时产品包装跌落冲击的动力学模型 87

二、运动方程及求解 88

三、作用力与加速度 89

第四节 多自由度包装件跌落冲击 90

一、刚体产品包装的冲击 90

二、刚体弹性体产品包装的冲击 92

练习思考题 94

第五章 包装件的损伤失效 95

第一节 包装件损伤失效形式 95

一、弹性失效和弹性失稳 95

二、脆性失效和脆性断裂 96

三、疲劳失效 96

四、过度变形 96

第二节 易损度 97

一、易损度的概念 97

二、易损度的理论描述 98

三、易损度的确定 99

第三节 冲击谱理论 104

一、冲击脉冲激励 104

二、冲击谱 106

第四节 典型包装致损的力学分析 116

一、包装箱、盒类的破损 116

二、包装袋类的破损 119

三、包装瓶罐类的破损 121

四、包装桶类的破损 122

练习思考题 125

第六章 包装材料的力学模型基础 127

第一节 包装材料的力学模型基础 127

一、线性应力应变关系及本构模型的概念 127

二、弹塑性本构模型 129

三、黏弹性本构模型 131

第二节 常用缓冲包装材料的力学模型 134

一、发泡聚苯乙烯的力学模型 134

二、发泡聚乙烯的力学模型 135

三、瓦楞纸板的力学模型 136

四、蜂窝纸板的力学模型 137

五、缓冲气垫的力学模型 139

六、纸浆模塑的力学模型 139

第三节 模型参数的识别方法 139

一、最小二乘法及其原理 139

二、线性包装模型参数识别的最小二乘法 141

三、三次非线性包装材料模型参数识别的最小二乘法 143

第四节 力学模型的应用 144

练习思考题 146

第七章 包装工程中流体力学基础 147

第一节 包装工程中的流体力学问题 147

第二节 液体包装力学 149

一、流体力学基础 150

二、流体传递现象基础 160

第三节 气体包装力学 165

一、气体热力学基础 165

二、真空包装技术 168

第四节 迁移与扩散的力学问题 183

一、气体的迁移现象 183

二、气体的扩散现象 184

三、低压下气体的迁移 186

练习思考题 192

主要参考文献 195