工程设计

包装用缓冲材料动态压缩试验 专    业： 包装        所属课程： 运输包装        姓    名： 陈雨枫          学    号： 11061202      指导老师： 康永刚          包装与印刷工程学院 一．实验组别 第二组 二．实验目的与要求 通过缓冲材料动态冲击实验掌握材料动态冲击的实验过程与方法，学习实验设备的构成、试验的操作方法；掌握Gm-σs曲线的绘制及动态缓冲曲线的使用。 三．材料与仪器 1.缓冲材料动态冲击试验机（美国instron 3369）；    2.实验记录仪器与装置    重锤质量 3.68kg.需要先开机预热15分钟 四．实验样品 1.材料 发泡缓冲材料      材料：EPE  密度：0.023g/cm3  尺寸：100*100*50 mm 2.实际厚度 在试验样品的上表面上放置一块平整的刚性平板，使试验样品受到0.20±0.02kPa的压缩载荷。30s后在载荷状态下用精度不低于0.05mm的量具测量四角的厚度，求出平均值，并精确到0.01cm。 经过测量动态压缩前量取样品四个角高度分别是50.29,49.70.49.95.49.90mm，平均49.96mm即5.00cm 3．材料数量：每组1个。                    五．实验环境 温度：19℃  湿度：55%RH 六．实验步骤 实验样品的预处理 选定温度19℃，相对湿度55%RH条件对试验样品进行24小时以上的预处理。    试验步骤 采用A法测量 （1）将试验样品放置在试验机的底座上，并使其中心与重锤的中心在同一垂线上。适当地固定试验样品，固定时应不使试验样品产生变形。 （2）使试验机的重锤从预定的跌落高度冲击实验样品，连续冲击５次，每次冲击脉冲的间隔不小于一分钟。记录每次冲击加速度－时间历程。 试验过程中，若未达到５次冲击时就已确认试验样品发生损坏或丧失缓冲能力时则中断试验。 （3）冲击试验结束３分钟后，按实验步骤2的方法测量试验样品的厚度，作为材料动态压缩实验后的厚度Td。 （4）用同样的方法对组内的其余试验样品进行冲击试验。 七．数据处理与计算 压缩后的高度分别是49.35，47.20，46.77，48.68mm。平均48mm即4.80cm 1．最大加速度 （1）各组Gs数据                          组数 数据 1 2 3 4 5 1 61.15 65.58 62.00 55.16 57.41 2 57.74 60.75 64.62 65.02 61.75 3 54.43 60.31 63.27 64.31 64.34 4 82.54 87.81 81.17 81.33 98.74 5 73.13 87.86 80.48 93.22 81.30 6 83.49 96.42 107.01 93.19 97.64             （2）最大加速度的计算  用数据2345取得平均值  组数 平均最大加速度 1 60.0375 2 63.0350 3 63.0575 4 87.2625 5 85.7150 6 98.5650     2．动态压缩残余应变 (T-Td)/TX100% T—试验样品的原始厚度，cm； Td--试验样品动态压缩后的厚度，cm。 各组动态压缩后样品四角厚度测量数据    单位：mm 组数 数据1 数据2 数据3 数据4 样品原始厚度 压缩后平均厚度 压缩残余应变 1 未测 未测 未测 未测 50     2 49.35 47.20 46.77 48.68 50 48 4% 3 49.61 49.39 49.16 49.58 50 49.435 1.13% 4 49.60 48.82 46.14 47.66 50 48.055 3.89% 5 47.91 47.06 46.32 46.82 50 47.0275 5.945% 6 46.66 47.29 47.42 48.25 50 47.405 5.19%                 3.静应力 σst =W/A X104 式中：σst――静应力，Pa; W――重锤的重量,　N； A――样品受冲击的表面积，cm2；   1 2 3 4 5 6 W(N) 26.8 36.8 46.8 56.8 66.8 76.8 σst(Pa) 2680 3680 4680 5680 6680 7680               最大加速度与静应力曲线关系图              冲击高度：760mm 八．实验问与处理方法    实验测试前对样品厚度测量时，不能直接测量，因为这样会对样品造成挤压，对数据造成系统误差，在试验样品的上表面上放置一块平整的刚性平板，使试验样品受到0.20±0.02kPa的压缩载荷。用游标卡尺进行测量 并且在动态实验中由于落锤是人为抬高，所以在高度上不能保持完全一致，产出误差，会使测量数据GS有偏差，所以应该需要多测量几次，采用数据比较集中的无耻较小的作为实验最终数据。 九．与体会 在实验过程中，首先观察温度湿度，选取素材后是一个长方体的缓冲材料。把材料放在仪器中进行测量。EPS作为一种高缓冲性能材料，是现代运输过程中不可或缺的一种材料，应为其材料轻便缓冲效果好，在现代运输中对此需求很高、实验中EPS材料经过多次重锤砸击，依然保持原有状态且几乎无肉眼可见大形变。可见其材料缓冲效果好。虽然我们在实验中落锤抬高冲击样品的过程中一些不熟练的地方会导致实验跌落高度偏差导致实验误差。在亲手实践的过程中经常跌落高度选取不好，会卡在那。不过经过多次操作后熟练不少。在实验前后利用游标卡尺量取该缓冲材料四个角的宽度。熟练使用游标卡尺。