[发明专利]缓冲包装材料密实化应变的确定方法

说明书

本发明公开了一种缓冲包装材料密实化应变的确定方法，包括对缓冲包装材料进行静态压缩试验，绘制力‑位移曲线，再根据力—位移曲线换算得到应力‑应变曲线，计算应力‑应变曲线上各点的单位体积变形能，缓冲包装材料的能量吸收效率，根据不同应力值对应的能量吸收效率，确定缓冲包装材料的密实化应变，即材料丧失缓冲特性前的最大应变，进而确定缓冲包装材料缓冲吸能特性。

技术领域

本发明属于缓冲包装材料缓冲性能技术领域，具体涉及一种缓冲包装材料密实化应变的确定方法。

背景技术

产品从生产出来到开始使用要经过一系列的运输、保管、堆码和装卸过程，最后再将其置于一定的环境之中。产品从生产到使用的过程中都会有力作用在产品之上，并使产品发生机械变形，为了防止产品遭受损坏，就要设法减小外力的影响，采用缓冲包装材料将产品包裹起来，能有效减缓内装物受到冲击和振动，保护其免受损坏。

缓冲包装材料又称防震包装材料，特点是质轻、保温、隔音、强度大和刚性好，具有优良的缓冲吸能特性，因此广泛用于包装、缓冲衬垫、家具和建材等领域。常用的缓冲包装材料主要包括泡沫塑料和纸类缓冲包装材料。

检测确定缓冲包装材料的缓冲吸能特性，即确定缓冲包装材料能吸收多少能量是缓冲设计的关键性因素，只有确定缓冲包装材料的最大吸收能量，才能根据不同材料的特性将其用于实际生产中。

缓冲包装材料的缓冲吸能特性主要与纸蜂窝的承载性能和承受变形情况有关。目前对缓冲包装材料缓冲吸能特性的研究大多集中在缓冲包装材料压缩临界载荷和动态压损问题上，很少有缓冲包装材料承压变形极限方面的研究。

通过对缓冲包装材料的压缩试验，可得到其压缩曲线，缓冲包装材料在压缩过程中会经历典型的三个阶段：线弹性区、平台区和密实化区。在其压缩进入密实化区前，存在着一个压缩应力峰值，为了研究方便，定义此值为临界密实化应变，简称密实化应变ε_D，此时材料变形开始进入密实化阶段，同时，也表明材料基本不再具有缓冲吸能特性。因此，准确确定缓冲包装材料的密实化应变对判断材料的缓冲吸能特性强弱至关重要。

目前，缓冲包装材料的密实化应变仅是一个相对概念，尚无准确计算的方法，采用绘图法确定，耗时长且误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种缓冲包装材料密实化应变的确定方法，解决了现有方法不能准确确定缓冲包装材料密实化应变，判断缓冲包装材料缓冲吸能特性强弱的问题。

本发明采用的技术方法是，一种缓冲包装材料密实化应变的确定方法，具体包括以下步骤：

步骤1，对缓冲包装材料进行静态压缩试验，绘制力-位移曲线；

步骤2，对步骤1的力—位移曲线进行换算处理，得到应力-应变曲线；

步骤3，计算应力-应变曲线上各点的单位体积变形能；

步骤4，根据应力-应变曲线上各点的单位体积变形能，计算缓冲包装材料的能量吸收效率；

步骤5，根据缓冲包装材料的能量吸收效率，计算缓冲包装材料的密实化应变，即材料丧失缓冲性前的最大应变。

本发明的技术特征还在于，

所述步骤2中，计算缓冲材料应力的表达式为：

σ＝F/A×10⁶

式中，σ为压缩应力，P为压缩载荷，A为试验样品承载面积；

计算缓冲材料的压缩应变的表达式为：

ε＝X/T

式中，ε为压缩应变，X为形变量，T为试验样品原始厚度。