基于高速图像测量技术的缓冲材料缓冲性能的表征

计宏伟，王怀文

(天津商业大学 包装工程系，天津 300134)

缓冲包装材料是包装件中的缓冲载体，它能够吸收包装件在流通过程中所遭受冲击和振动的能量，具有抑制冲击和振动从而保护产品的作用。缓冲包装材料应具备的最基本性能就是缓冲性能，材料缓冲性能的研究已成为包装动力学研究的重点和热点［1－9]。有效表征材料的缓冲特性，乃是揭示缓冲材料缓冲机理的关键，是进行产品缓冲包装设计的基础。

在泡沫材料缓冲性能表征方法研究方面，国内外学者进行了许多有益的探索。Miltz等［10]提出用能量吸收率曲线表征缓冲材料的吸能特性，能量吸收率越大表明缓冲材料的吸能特性越好。罗昌杰等［11]在构建理想缓冲器力学模型的基础上，结合Miltz能量吸收率理论，给出了缓冲器理想吸能效率的定义，通过实验方法研究了泡沫铝填充薄壁金属管塑性变形缓冲器在准静态作用下的吸能特性，有效地对缓冲器的缓冲特性进行了表征。但上述方法只反映了特定应变率时的吸能特性，具有很大的局限性;同时能量吸收率曲线的获得依赖大量的实验数据，使用起来比较烦琐。Maiti等［12]提出用能量吸收图方法表征缓冲材料的吸能特性，它是一种将实验与力学模型相结合的经验方法，它同时考虑了应变率和缓冲材料密度对缓冲材料吸能特性的影响，从理论上讲其应用范围更具一般性。在此基础上，Wang等［13]基于静态压缩实验构建了纸蜂窝结构的能量吸收图，对纸蜂窝结构的缓冲性能进行了表征。……