缓冲包装设计-缓冲包装设计

学习情境一缓冲包装设计三、缓冲包装衬垫设计一、缓冲包装设计的基本要求四、缓冲包装结构设计

二、缓冲包装设计的步骤五、本章小结授课知识点

包装动力学的振动与冲击基本理论、缓冲包装材料、产品的脆值及破损边界理论，为进行产品的缓冲包装设计提供了基础。第二节缓冲包装设计步骤1.一般步骤：①确定环境:

运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、贮存条件等。主要确定运输过程中的冲击和振动。②分析产品:

产品脆值;产品固有频率;产品的形状、尺寸、体积、重量、重心，数量等。

③缓冲衬垫的设计:

对产品提供冲击和振动防护;综合考虑安全、实用、经济等各方面的因素。要了解缓冲材料的力学特性，以及加工的工艺性能和价格等。一．缓冲包装设计的步骤④设计并制作包装件样品:

除了缓冲衬垫外，还考虑包装结构、包装材料价格和特殊装运要求等,并进行包装件样品的设计和制造。设计和制造出可以代表最后包装件的样品，供试验用。⑤对包装件样品进行试验设计时进行了简化，只考虑了主要影响因素，忽略了很多次要因素，譬如缓冲衬垫的形状的影响，侧垫的摩擦等等，因此，所设计的缓冲包装在试验和实际中是否真正能获得预期的效果，必须通过实测，才能确认。包括:跌落试验;定频与变频正弦振动试验;随机振动试验.第二节缓冲包装设计步骤2.美国Lansmont公司提出的缓冲包装设计六步法①流通环境的确定②确定产品特性③产品的重新设计④选择缓冲材料⑤包装设计⑥包装件的试验

第二节缓冲包装设计步骤学习情境一缓冲包装设计三、缓冲包装衬垫设计一、缓冲包装设计的基本要求四、缓冲包装结构设计

二、缓冲包装设计的步骤五、本章小结授课知识点

包装动力学的振动与冲击基本理论、缓冲包装材料、产品的脆值及破损边界理论，为进行产品的缓冲包装设计提供了基础。三种途径进行缓冲设计，有时需用振动传递率曲线来作防振包装的校核。无论采用哪种方法，对求得的面积和厚度都应进行校核，一般当求得的面积太小，厚度太大时，衬垫在产品冲击力作用下，会产生弯曲变形，因此要采用下列经验公式校核衬垫的稳定性：

缓冲包装设计的主要任务是求取缓冲衬垫的面积和厚度，由于缓冲材料的特性大多数呈非线性，应力应变关系往往十分复杂，常用的数值积分法求解加速度时间函数因过于繁琐而不便应用。目前国内外普遍采用:

1.缓冲系数与最大应力曲线第三节缓冲包装衬垫设计2.最大加速度与静应力曲线3.应力应变曲线曲线上查出最低点的C与值。一、缓冲系数与最大应力曲线法三种情况：设计缓冲材料的用量、优选缓冲包装材料、求出最大冲击力和最大加速度1.缓冲材料的用量计算已知及某选定缓冲包装材料的曲线，计算①从②求出缓冲面积：③求出缓冲材料的厚度

缓冲材料的合理用量。(1)对缓冲面积的大小无特殊要求，设计过程为：

例6-1

一重量为10kg的产品,脆值为80g,要保证从60cm的高处跌落而不被损,规定用密度为0.037g/cm3的聚氯乙烯(图4-35⑨)作衬垫,试计算衬垫所需尺寸。解：整理已知条件：W=10,Gm=80,H=60

查图4-35,这种聚氯乙烯材料在=1.6×105Pa

时有最小缓冲系数,c=3.8,故按式(6-2),承受跌落的负载面积：即本例所求的衬垫尺寸At=490×2.85(cm3)

例6-2一质量为9Kg的产品，脆值为50，装入底面积为750cm2的箱内，设定的跌落高度为60cm，如果采用密度为0.075g/cm3的石棉作衬垫，试检验该设计的合理性。解:整理已知条件，W=9Kg,G=50g,H=60cm

由图4-35④缓冲系数曲线知，最小缓冲系数C=5.7，对应的应力值为

m=0.17×l05Pa，故有第三节缓冲包装衬垫设计显然，此面积大于容器底面积，无法装入容器箱，说明本设计选料不当。若选用密度大一倍的聚氨酯泡沫，则它的最小缓冲系数为C=3.3，对应的最大应力值为

m=0.7×l05Pa，此时的承载面积为:

衬垫厚度为:

校核：所以，缓冲垫的尺寸为A=630cm2；T=3.96cm。第三节缓冲包装衬垫设计例6-3某产品质量为15Kg,脆值Gm=60,包装箱底面积为40×40cm2,设计的跌落高度H=80cm,欲以图4-35所示的密度为0.031g/cm3的聚氯乙烯泡沫作全面缓冲,试求该衬垫厚度。(2)缓冲面积已给定,在缓冲面积有特殊要求的情况下，可以按下列过程进行包装设计：①求出最大允许应力②由曲线查得③由缓冲材料厚度求出厚度。对应的C；第三节缓冲包装衬垫设计

如果规定用缓冲材料是图4-35中的曲线10，则在横轴上取

m=0.55×l05Pa的点，并向上作垂线与曲线10相交，该交点的纵坐标C=9就是所要求的缓冲系数，故衬垫的厚度为：解：作全面缓冲时，衬垫面积等于产品面积，即A=1600cm2。衬垫最大应力为：

第三节缓冲包装衬垫设计②在曲线图中，根据所求得的C值作一水平直线，这时可能出现两种情况：（a）水平线与曲线无交点，说明这种缓冲垫厚度T不合要求，可以更换或用多层缓冲垫以增加厚度；（b）水平线与(3)缓冲垫的厚度已给定,则按下面过程进行缓冲包装设计：①由式（6-3）求出缓冲系数在之间的取值都可以，一般取③求出缓冲面积曲线有两个交点和，以减少缓冲面积节省材料第三节缓冲包装衬垫设计例6-4被包装物质量W=25Kg，易损度Gm=40，跌落高度H=70cm，现有缓冲材料的

曲线如图6-2所示，材料厚T=4cm，要求衬垫面积小于6000cm2，应如何进行缓冲包装设计？图6-2缓冲材料

曲线第三节缓冲包装衬垫设计解：这个题型是对缓冲面积有特殊要求的。先考虑用一层缓冲垫，则⑴求出缓冲系数

⑵在图6-2中作C=4.57水平线，与曲线交于两点，取第三节缓冲包装衬垫设计⑶求出缓冲面积表明使用二层缓冲衬垫时，缓冲面积至少要求有8333cm2

，超过允许值，不符合要求。需用三层衬垫：

⑴求出缓冲系数第三节缓冲包装衬垫设计⑵在图6-2中作C=6.9水平线，与曲线交于两点，取⑶求出缓冲面积可见，这时的缓冲面积比允许值小，使用三层缓冲衬垫可满足缓冲包装要求。第三节缓冲包装衬垫设计

这里讨论缓冲效果，是以缓冲系数C为最小值作为指标的。对于这类问题，在缓冲包装设计之前，首先要知道缓冲包装材料的

已知要求在几种缓冲材料中选出一种，使缓冲效果最佳。（1）缓冲面积可灵活选择具体的设计过程为：①选择所有曲线中的最小值C，查出对应的②求出缓冲面积③求出缓冲垫厚度2.选择缓冲包装材料

曲线。同样，在设计时也会碰到两种情况：缓冲面积可以灵活选择和有特殊要求。确定对应的材料例6-5质量为5kg的一电子产品，用图6-3所示的第2种缓冲材料做衬垫，在运输过程中，产品能承受的最大加速度为30（g），跌落高度为50cm，试设计缓冲包装材料的接触面积和承压厚度。

图6-3缓冲系数与最大静应力曲线第三节缓冲包装衬垫设计解：整理已知条件:W=5kg，Gm=30，H=50cm，指定缓冲材料，查图6-3得：最大应力=7.0kPa时，缓冲系数最小C=4.2。则缓冲面积和衬垫厚度：第三节缓冲包装衬垫设计②在图中，经过这个求出的最大允许应力①求出最大允许应力③根据确定的C，求缓冲垫的厚度（2）缓冲面积已给定

值，作垂直线，查出最低交点C；设计过程为：第三节缓冲包装衬垫设计例6-6

产品质量15kg，易损度30（g），产品面积为2000cm2，跌落高度85cm，拟采用全面缓冲包装，在图6-3中的五种缓冲材料中选用一种，并求出所需厚度。解：这属于缓冲面积已给定的情况⑴求出最大允许应力第三节缓冲包装衬垫设计⑵在图中，经过这个求出的最大允许应力值，作垂直线，查出最低交点C=5.4；确定使用材料4；⑶根据确定的C，求缓冲垫的厚度第三节缓冲包装衬垫设计已知产品的重量W，跌落高度H，易损度Gm，缓冲材料的曲线，缓冲面积A及缓冲材料厚度T，欲求最大冲击力Pm和最大加速度Gmax，并校核缓冲包装是否符合要求。一般来说，包装产品所受到的最大冲击力可以表示为：又根据缓冲材料跌落过程中能量守恒定律，则：

3．最大冲击力Pm和最大加速度Gmax最大加速度为：例6-7

被包装物质量为10kg，易损度G=30，跌落高度H=80cm，采用全面缓冲，且缓冲面积缓冲材料的曲线如图6-4所示，材料厚度T=20cm。试求最大作用力和最大加速度，并校核缓冲包装设计。图6-4缓冲材料曲线

第三节缓冲包装衬垫设计在图6-4上作曲线，与原曲线交于B点，查出B点的坐标值：解：由式（6-5）得则得所以该缓冲包装符合设计要求。B点离曲线最小值点较近，表明缓冲效果好。二、最大加速度与静应力曲线的应用主要问题有三类：（1）缓冲面积已定，要求选取衬垫的厚度；（2）优化缓冲包装材料用料；（3）求解产品跌落冲击时的最大加速度。已知产品质量W、脆值Gm、跌落高度H及缓冲材料的（1）计算静应力：（2）从相应跌落高度H下的某材料曲线图中查取（3）找出相应的曲线；（4）选定合适的衬垫厚度。1.设计衬垫厚度曲线，对全面缓冲而言，由于缓冲面积已经确定，只需求出厚度T。具体设计步骤为：

与指定产品Gmax的交点；

例6-8

一质量为15.5kg，脆值为55的产品，拟用全面缓冲包装，装入底面积为25×25cm2的包装箱内，设计跌落高度取60cm，采用的聚苯乙烯缓冲材料，图6-5是H=60cm时曲线，要求选定合适的衬垫厚度。图6-5聚苯乙烯的最大加速度-静应力曲线解：计算静应力：从图6-5中查取与Gm=55的交点B；本例中B点正好落在T=5cm的曲线上，则求选定缓冲衬垫的合适厚度T=5cm。第三节缓冲包装衬垫设计2.优化缓冲包装材料用料（1）以Gmax值在（2）找出水平线与每根曲线的交点，得一T值对应有两个（3）取中较大者计算承压面积（4）计算缓冲材料体积V=AT；（5）对与Gm对应水平线相交的每根曲线重复（3）、（4）计算出一组V；（6）选其中最小的V值，再按衬垫组合完成局部缓冲设计。

图中画一水平线；第三节缓冲包装衬垫设计

例6-9

某产品质量M=10kg，脆值G=73，底面积为35×35cm2，包装件的设计跌落高度H=90cm，选用的缓冲材料的如图6-6所示。试问该产品更适用于全面缓冲还是作局部缓冲？图6-6曲线的使用方法

第三节缓冲包装衬垫设计在图6-6上，作直线和直线，它们的交点F落在给定曲线族之外。这表示，即使厚度T=12.5cm，也不能保证产品的安全。若坚持作全面缓冲设计，则衬垫厚度还要大大增加，经济上是不合理的。解：对产品作全面缓冲时，衬垫静压力为第三节缓冲包装衬垫设计若采用局部缓冲，可按本节介绍的(1)-(6)步骤计算。本例中T=5cm，它的曲线最低点的纵坐标恰好等于该产品的脆值，此时的静应力，故衬垫面积可取为

采用四个等面积支承垫，则每个垫的面积为第三节缓冲包装衬垫设计最后作衬垫的稳定性校核：以上计算表明，局部缓冲可大大减小衬垫的厚度和面积，所以，对于这个产品和指定材料，局部缓冲方案明显优于全面缓冲。第三节缓冲包装衬垫设计点静应力小，所需衬垫面积大；点静应力大，衬垫面积小。为节省材料而选用例6-10

产品质量，脆值包装件的跌落高度采用图6-6所示材料作局部缓冲，试求衬垫的厚度与面积。解：图6-6中水平直线与T=7.5cm的曲线交于、点，此时静应力为计算衬垫面积采用四个面积相等的脚垫，则每个脚垫的面积为衬垫的稳定性校核：解：在图6-6上作水平直线，邻近曲线有两条，一条T=5cm，一条T=7.5cm，T=5cm的曲线在之上，若取T=5cm，则必有Gm＞G，不安全。T=7.5cm的曲线最低点离例6-11

产品质量m=25kg，脆值Gm=65，包装件的设计跌落高度H=90cm，采用图6-6所示材料作局部缓冲，试求衬垫的厚度与面积。

太远，若取T=7.5，则衬垫太厚，太不经济。因此设想有一条未知曲线，如图中虚线，其最低点的计算所求的衬垫面积与厚度。恰好等于65，（1）按T=5cm曲线最低点计算根据T=5cm曲线最低点的与T的乘积为常量，即第三节缓冲包装衬垫设计未知曲线最低点，T待定，且故所求衬垫厚度为根据T=5cm曲线最低点的与的乘积为常量，即未知曲线最低点，则故待定的衬垫静应力为：因此衬垫面积为（2）按T=7.5cm曲线最低点计算同理：T=7.5cm，衬垫面积为A=881（cm2）由此可见，按上下两条邻近曲线求得衬垫面积与厚度非常接近，说明这种计算方法是合理的。第三节缓冲包装衬垫设计例6-12m=20kg的某产品采用曲线如图6-5所示的缓冲材料，衬垫面积，厚度T=4.5cm，包装件的跌落高度H=60cm，试求产品跌落冲击时的最大加速度。

对于已经完成缓冲设计的包装件，产品质量、跌落高度、缓冲材料、衬垫面积与厚度都是已知量，运用该材料在设计跌落高度下的曲线，只要计算衬垫的静应力，就可以用图解法预测包装件跌落冲击时的最大加速度。3.求解产品跌落冲击时的最大加速度第三节缓冲包装衬垫设计在图6-5上作垂直线，在T=4cm和T=5cm两条曲线间插值，得到相当于衬垫厚度T=4.5cm的对应点C，C点的纵坐标解：衬垫的静应力为就是产品跌落冲击时的最大加速度。本例可见，用曲线预测确定缓冲设计方案包装件跌落冲击时产品的最大加速度，方法十分简单。且因曲线来自实验测定，求解结果更加可靠。第三节缓冲包装衬垫设计学习情境一缓冲包装设计三、缓冲包装衬垫设计一、缓冲包装设计的基本要求四、缓冲包装结构设计

二、缓冲包装设计的步骤五、本章小结授课知识点

包装动力学的振动与冲击基本理论、缓冲包装材料、产品的脆值及破损边界理论，为进行产品的缓冲包装设计提供了基础。一、缓冲包装设计考虑的因素

在进行产品缓冲包装设计时，应考虑的因素很多，如被包装产品本身的特性、流通环境条件、包装材料的特性、外包装容器和封缄材料的特性、包装技术与方法以及包装产品的性价比等。1.被包装产品特性产品的主要特性包括：脆值、形状、尺寸、体积、重量与重心。2.流通环境因素

产品在流通过程中，应考虑运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、贮存条件等对产品的影响。3．缓冲包装材料4.外包装容器5.封缄材料的特性;6.包装的工艺性;7.其它包装技术:缓冲性能结构、形状、材质及强度;如防潮、防水、防锈、防尘等。第一节缓冲包装设计的基本要求1.保护性：①减小传递到产品上的冲击、振动外力。②分散作用在产品上的应力。③保护产品的表面及凸起部分。④防止产品相互接触。⑤防止产品在包装容器内移动。⑥保护其它防护包装。2.经济性：包装不足→高破损率，过分包装→高包装成本。3.方便性：

方便包装，方便使用，方便处理包装废弃物。

4.环保性符合包装与生态相容性及循环经济的要求。二、缓冲包装设计的要求笔记本电脑5种不同缓冲衬垫的特点比较1、全瓦楞缓冲衬垫全瓦楞缓冲衬垫的特点优点是环保、易裁切、易模切、易黏合、成本低、与瓦楞纸箱好协调、使用范围比泡沫塑料宽；缺点是对产品表面有磨损，难形成三维曲面、湿度影响大、过载复原性差，多次跌落后缓冲能力下降1/3。2、充气气垫式缓冲件充气气垫式缓冲件的特点一般采用环保基材，无毒性、可完全回收再利用，体积小，回收成本低；在未充气前完全平整，体积极小，在仓储中比传统包装材料节省20-40%的空间，外观极佳、洁净；防潮防水；高抗压、缓冲性好；变型好；缺点是定型差。3、EPS缓冲衬垫优点是抗压强度大，成本低，加工性能好（可制成带肋的复杂形状，节约成本）；光滑的略带弹性的模塑表面不会磨损内装物；振动阻尼大，即抗振性能好；不吸水；耐腐蚀、耐油、耐老化；隔热和绝缘性好；可接触食品；热敏感性低，2秒内可自熄；抗蠕变性能极好；重载下的缓冲性能好。缺点是不耐冲击；性脆，拉伸强度低。EPS无法自然分解，体积大，不易回收；焚烧时易烧坏焚烧炉部件，而且产生黑烟和一氧化碳等。4、EPE缓冲衬垫EPE缓冲衬垫的特点优点是缓冲性能好，能耐多次冲击，动态变形小；抗拉强度高；抗静电性能好；缺点是比EPS贵及不能模塑。5、纸浆模塑衬垫纸浆模塑衬垫的特点优点是废纸来源广泛、质轻、储运方便、成本低；有一定的强度、刚度和缓冲性能；可模塑成与产品轮廓一样的形状、集缓冲、定位、防撞于一身。有良好的透气性和吸潮性；易于回收、环保。缺点是纸浆模制作受干燥、能耗等因素的影响，厚度受限制，不能用于重型产品。谢谢大家邝贤锋6.1缓冲包装设计的六步法

6.2缓冲包装材料的缓冲特性

6.3缓冲包装设计

6.4防振包装设计

*6.5缓冲包装系统的最新发展

缓冲与防振包装设计一、设计步骤根据六步法，细化为12步。1、收集流通环境可能导致产品损坏的数据（主要是确定跌落高度）。2、收集产品的资料（产品的形状与尺寸，重量及其分布情况，产品的冲击与振动脆值等）。3、确定产品脆值后，先判断是否与同类产品相近，如果偏低，建议修改产品设计，提高关键件的脆值。4、选择缓冲材料及其结构形式，获得其缓冲性能曲线，根据跌落高度和缓冲材料所受应力计算缓冲厚度。5、校核缓冲结构的振动放大因子数据与振动脆值等问题。6、校核压缩或弯曲强度，不得超过缓冲材料的许用应力。

Amin＞(1.33t)2；

缓冲材料蠕变过大，会在产品、缓冲材料和纸箱之间产生间隙，设计时把蠕变考虑进去。

缓冲包装设计7、校核温湿度对缓冲性能的影响。8、估算包装成本，与预定指标比较。9、确定物流各环节的影响，寻找在不影响缓冲性能前提下改进包装设计的可能性。10、制作试验用包装原型。11、按预先确定的试验标准进行试验，利用试验数据修正缓冲性能曲线。12、如果不满足要求，重新设计；满足要求，则批准设计，并形成完整的设计文件。二、结构设计缓冲包装的缓冲垫的结构形式，因产品的质量、形状和尺寸不同。可采用全面缓冲包装、局部缓冲包装和悬挂式缓冲包装等三种方法。（一）全面缓冲在产品与纸箱之间填满缓冲材料，如纸屑、木屑、棉花、塑料丝、纸浆发泡块、纸纤维成型材料等。适合于形状复杂、批量不大的产品包装；批量较大时使用。

优点：产品与缓冲材料之间接触面积大，静应力小，缓冲厚度小，因而可以缩小包装件尺寸，降低物流成本。缺点：缓冲材料用量大，某些不需要缓冲的部位也用了同样厚度的缓冲材料，浪费了贵重的缓冲材料，包装成本较大。（二）局部缓冲包装法采用预成型的缓冲材料对产品的角、楞、侧面、或易损坏关键部位等处提供缓冲，不同部位提供与之脆值相对应的缓冲厚度，可以大大节约缓冲材料，降低包装成本和物流成本。

八角衬垫包装侧衬垫包装

局部缓冲垫结构实例

（三）悬浮式缓冲过去主要用于贵重仪器的运输包装和空投包装。传统的悬挂缓冲包装结构是采用8根金属弹簧，把包装箱的8个角吊挂在刚性外包装箱的内壁上。由于体积较大，目前已被上述现代缓冲包装结构代替。

在需要减少受压面积时，可将不接触的部分切去，缩小接触面积，以确保合适的缓冲面积。

（四）结构设计特殊问题对于重量大，体积小的产品，要求缓冲面积比底面积大，可采用刚性较好的胶木板或纤维板将产品的重力分散到缓冲材料上。带突出物的缓冲结构，缓冲材料的厚度必须足够厚，保证最大冲击变形情况下，突起物不会触底。

对于有可动机件的机器，机器的表面不能承受冲击时，要用硬质材料，将其它部分固定住，使其全体来承受冲击。产品底面的四棱如果只有很狭窄的受压面积，流通过程中产品容易在缓冲垫上发生移动，严重时还会从受压面上跌落；所以缓冲垫最好做成凸筋结构。

对于缓冲跨度较大的产品，需要在产品中间设置一定的支撑。包装件内存在空隙时的影响三、尺寸设计

（一）利用动态缓冲曲线缓冲包装结构选定后，设计尺寸——根据产品的质量、质量分布、缓冲材料的缓冲性能曲线：1、确定静应力：由产品与缓冲材料的接触面沿跌落方向的投影面积和产品的质量计算出该方向接触面的静应力；２、确定缓冲厚度：根据产品该方向的脆值和算出的静应力，从所选缓冲材料的缓冲性能曲线可查得其缓冲厚度。

（二）异形缓冲垫在缓冲包装结构设计中，缓冲垫的形状往往是十分复杂的，不都是长方体，而由缓冲曲线计算厚度t时，使用的面积应该采用等效面积Ae。底面边长为a，顶面边长为b，厚度同样为t的梯形台当重量为W的产品以加速度G冲击该缓冲垫时，动载荷P=WG。对于缓冲垫y处的一薄片厚度为dy的缓冲材料，其面积为Ay，其动应力为：σm=P/Ay=WG/Ay=Edx/dy=Eεm。其中：E为缓冲材料的弹性模量，dx为薄片的变形量，εm为应变。由此可得dx=WG/EAydy，两边积分有其中：x为缓冲垫的总变形量。假设冲击过程中E为常量，则有当缓冲垫为长方形时，缓冲面积A为常量，其x=WGt/EA；令梯形台的等效面积为Ae，与上式比较可见如果缓冲垫是由不同面积的n层缓冲材料组成，第i层的面积为Ai，其等效面积可表示为

（三）利用静态缓冲系数曲线过原点切线法——最省材料的设计方法。工作点常常不在曲线的最低点附近，而是按切线法来确定工作点。假设缓冲衬垫的面积为Ａ，厚度为ｔ，则体积为：V=At∵A=WG/σｍ，t=Ch/G∴V=hWC/σｍ其中产品重量Ｗ和跌落高度都是常数，Ｃ是σｍ的函数，对上式求导并令其等于0可以求成极值：试验测定的缓冲曲线中，C与σｍ很难用解析式表示出来，可以用作图法来确定：过原点切线法切点（C0，σ0）即为极值点。按σ0，而非通常的σmin计算缓冲材料的厚度，材料用量最省。

6.4防振包装设计在完成缓冲包装设计后，一般应进行防振包装校核，确认所选缓冲结构是否存在共振问题，或者分析是否会产生关键件的疲劳损伤。一、传递率曲线的应用单自由度包装系统在受迫振动条件下的振动传递率式中：Tr-传递率；ξ-阻尼比；

f-激振频率，Hz；

fn-包装系统固有频率，Hz；

在共振时，λ=1，若ξ很小，有，Tr会达到很大值。共振点附近的区域称为放大区；当激振频率小于系统的固有频率时，激振通过缓冲材料直接传到产品上，成为耦合区；当激振频率大于系统的固有频率时，激振被缓冲材料衰减，成为衰减区；

其工作点尽量远离共振区，缓冲材料的阻尼要尽可能大。

对于线形系统其中：k为缓冲材料弹性系数；m为产品的质量；

C为阻尼系数；对于非线性系统，需σ~ε曲线来计算弹性系数E=dσ/dε

。固有频率按下式计算：确定了包装系统的固有频率和阻尼比，就能确定包装件对振动的传递率。实际工作中，传递率是通过用特定的单自由度模型进行试验来确定的。通过大量试验，可以积累大批的传递率曲线，为防振包装设计提供依据。密度为1.7lb/ft3的2″、3″、4″不同厚度进口EPE板材的振动传递特性二、防振包装设计方法防振包装设计一般按以下步骤进行：1、根据产品的重量W（N）和缓冲面积A（cm2）计算缓冲材料所受的静应力σ＝W/A×104(Pa)。2、通过试验或近似计算确定包装系统的等效为单自由度振动系统的固有频率和阻尼比，从而计算传递率Tr值。3、确定流通过程中包装件在激振频率为fn时的最大振动加速度an。4、计算产品处于共振状态下的最大响应加速度ap=Tran，如果此值大于许用脆值，应重新设计缓冲包装。5、当工作点位于放大区内时，还应校核交变应力是否会导致关键件疲劳损坏，如果不满足要求，也需重新设计。

缓冲包装设计实例讲解

作品名称：大尺寸液晶电视绿色包

装结构设计者：台湾友达光电股份有限公司设计说明：1.最经济的装载量设计，S315XW07(32”TV)每40’柜390台。2.结构采用单一缓冲“纸”原材(80%-纸板&100%-纸浆的回收废纸)，卡和结构设计完全无胶贴合，利用纸板可折平及纸塑互卡可堆栈特性方便回收再利用。3.包材100%可再利用，徒手即可将缓冲材组合转换为展示柜及储物等用途。4.本结构较普遍采用的EPS缓冲在运送及储存空间至少有超过50%以上的节能效益。5.纸塑依据电视机外型开模制作，完全包附紧贴液晶电视外壳曲线，解决原单一纸板设计无法密合产品特殊造型之缺失。附件盒底部缓冲结构对不同的产品，缓冲结构及其尺寸千差万别，目前还未归纳出系统的设计数据，只能通过试验来验证设计的合理性。瓦楞纸板缓冲结构形式可以靠整体纸箱结构的侧板变形来吸收冲击能量，更多的是参考各种09箱型内附件结构设计出适合产品外形特点的缓冲结构。上图中的平板电视的瓦楞纸板缓冲包装，底部缓冲结构是一个在0443箱型的纸箱内加一些0904型隔板的复合结构；左右侧面的缓冲结构则采用0943型附件结构为主，结合若干隔板；前后面的缓冲结构主要靠隔板；所设计的结构还需要考虑能否承受角跌落和楞跌落的冲击和缓冲效果；在完成结构和尺寸设计后，最终是通过对设计原型的跌落试验来验证所设计的瓦楞纸板缓冲结构及其尺寸是否满足预期要求。瓦楞纸板结构及其特征略，见书本。瓦楞纸板衬垫结构形式这些国际或国家标准规定的缓冲衬垫形式可以给我们的设计一些启发。这里提到一些新颖的结构(1)层叠型结构该结构的几何特征是层叠板，各平面形瓦楞纸板相互平行。制作时，可以将一张平面形瓦楞纸板层层卷绕起来而成。这种结构的优点是承载能力较强，工艺性良好，缓冲能力也较好，缺点是浪费材料，成本较高。(2)斜撑型结构该结构的横截面为矩形，并且矩形对角线上有一张内部支撑纸板。制作时，可以将一张平