实验七 运输包装件的振动试验 一．实验内容
a．了解和分析包装件系统的强迫振动所产生的现象； b．学习系统共振频率的测定方法，加深对共振现象的认识； c．掌握定频试验和扫频试验的方法。
二．实验目的
a．熟悉仪器的原理及使用方法；
b．学习和掌握收集试验数据及进行数据处理的能力； c．了解和分析试验产生误差的原因。
三．实验原理及实验步骤
1．实验概述
包装件因运输工具及与运输环境之间的作用而引起振动。振动使产品破损的方式有两种：一是在共振情况下，运输工具传递给产品的加速度超过产品本身的承受能力，直接导致产品的破损；二是长期振动使产品产生疲劳破损和内装物同容器之间的摩擦损伤。振动试验一般用于模拟振动环境的破坏效果并常用正弦波形来进行实验。 ? 定频试验：
频率较低，主要考核包装件的耐振能力，用于评定运输包装件在正弦定频振动情况下的强度及包装队内装物的保护能力。 ? 扫频试验：
主要用来扫描确定包装件的固有频率，用于评定运输包装件在正弦扫频振动或共振情况下的强度及包装对内装物的保护能力。 ? 随机振动： 能模拟包装件在现实生活中的振动情况，已被大多数国家所认可，国际标准化组织已制定了相应的标准。 2．实验原理 物体在受到外间激振时都会产生振动，主要是
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图7.1 振动台工作原理图
因为物体都具有一定的质量和弹性。而物体的质量、弹性和阻尼决定了它的振动特性。
? 定频试验：
在预定的温湿度条件、试验持续时间、最大加速度、试验样品放置状态及固定方法等条件状态下，将试样置于振动台上经受振动。 ? 扫频试验：
在预定状态将试样置于振动台上，在预定的时间内按规定的加速度值机扫频速率在3～100Hz之间来回扫描，并在主共振频率左右偏离10%范围内经受预定时间的振动。
本试验通过扫描确定包装件的固有频率，找出共振点，为防振包装的结构设计提供基本参数。 3．仪器结构
? 振动台：
应具有充分大的尺寸、足够的强度、刚度和承载能力；支撑用的机械结构能保证台面在振动时保持水平状态。
图7.2 电动振动台 图7.3 液压振动台
其中，定频试验的振动频率在3～4.6Hz之间，最大加速度为5～11m/s2，振动时的最大位移为a??2?f?A
扫频试验的频率范围在3～100Hz之间，最大加速度为（2.5 ～ 7.5）±1m/s2，扫频应连续并按指数规律变化，扫频速度为每分钟1/2个倍频程。
? 测试仪器：
包括加速度传感器、电荷放大器、信息记录器、信息显示器等。 4．实验步骤： ? 定频试验：
① 根据试验目的及有关国标（ GB/T 4857.17）准备试样；每一种试样的数量
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2一般不少于3件；
② 按GB/T 4857.1 的规定，对试验样品各部位进行标示编号 ③ 按GB/T4857.2要求选定一种条件对试样进行温湿度预处理
④ 将试样按预定状态放置在振动台台面的中心位置，试样中心与台面中心的偏移范围为10mm。
⑤ 使振动台在频率3～4.6Hz之间振动，其最大加速度为5 ～ 11m/s2，允许振动含有旋转运动。
⑥ 振动持续时间按GB/T 4857.18的规定选择，其基本值为20min，其他振动持续时间可选为：10min、40min、60min。
⑦ 试验后按GB/T 4857.7标准规定检查包装件及内装物的损坏情况并分析试验结果。
? 扫频试验：
① 根据试验目的及有关国标（ GB/T 4857.17）准备试样；每一种试样的数量一般不少于3件；
② 按GB/T 4857.1 的规定，对试验样品各部位进行标示编号 ③ 按GB/T4857.2要求选定一种条件对试样进行温湿度预处理
④ 将试样按预定状态放置在振动台台面的中心位置，试样中心与台面中心的偏移范围为10mm。
⑤ 使振动台作垂直振动，在频率范围为3～100Hz内进行重复扫描2次，扫描速率为每分钟1/2个倍频程，最大加速度可根据运输条件的不同在2.5、5、7.5m/s2中选择。
⑥ 在主共振频率或第二、第三共振频率的±10%内进行扫频，振动持续时间为在共振频率上停留15min。
⑦ 试验后按GB/T 4857.7标准规定检查包装件及内装物的损坏情况并分析试验结果。
四．实验仪器
振动实验台
五．思考题
1. 定频振动试验中振动台振动频率和最大加速度的范围分别为多少？振动持续时间如何选择？
2. 变频振动试验中振动台振动频率、扫频速率、最大加速度如何选择？
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实验八 运输包装件的冲击试验 一．实验内容
测试运输包装件的跌落冲击强度，分析包装件的破损情况。
二．实验目的
a．了解运输包装件冲击对运输包装件的作用及危害 b．确定包装件因重复冲击所引起的累积损伤或性能下降 c．熟悉仪器的原理及使用方法，学习分析实验结果
三．实验原理及实验步骤
1．实验概述
就是模拟包装件在装卸和搬运中遇到的跌落情况，用于评价运输包装间在受到垂直冲击时的耐冲击强度及包装件对内装物的保护能力。
跌落高度是本试验最重要的技术指标之一，它代表包装件在流通过程中跌落冲击能量的大小。 2．实验原理
将试样提起至预定高度，然后使其按预定状态自由落下，与冲击台面相撞。 3．仪器结构
跌落冲击机由冲击台面、提升装置、支撑装置、释放装置组成。其中：
冲击台面：质量至少为试验样品质量的50倍，试验时不移动、不变形，且其面积足够大，以保证试验样品完全落在冲击台面上。
提升装置：在提升或下降时不损坏试样。 支撑装置：在释放试样前应能使试样处于所要求的预定状态。
释放装置：在释放试样时应使试样不碰到装置的任何部件。
加速度测试装置：由加速度传感器、信号放大器和显示装置组成。其测试误差应在实际值的±5%之内。 4．实验步骤
① 根据试验目的及有关国标（ GB/T 4857.17）准备试样；每一种试样的数量一般不少于3件；
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图8.1 跌落冲击机
② 按GB/T 4857.1 的规定，对试验样品各部位进行标示编号 ③ 按GB/T4857.2要求选定一种条件对试样进行温湿度预处理
④ 按GB/T 4857.18 的规定选择试验跌落高度，可根据产品质量、最大尺寸范围、运输条件直接查到。
⑤ 将包装件提到预定的跌落高度（准备释放试样的最低点到冲击台面之间的距离），并按预定状态支撑试样。
⑥ 释放试样：面跌落时，使试样的跌落面与水平台面之间的夹角最大不超过2 °；棱跌落时，使跌落的棱与水平台面之间的夹角最大不超过2 °，尽量使试样的重力线通过被跌落的棱；角跌落时，试样规定面与水平台面之间的夹角误差不超过±5 °或此夹角的10%，尽量使试样的重力线通过被跌落的棱。
⑦ 试验后按GB/T 4857.5标准规定检查包装件及内装物的损坏情况并分析试验结果。
四．实验仪器
跌落试验机
五．思考题
1.为什么对冲击台面的质量有一定的要求？如果冲击台面的质量没有达到要求，对实验结果有什么影响？
2. 如果冲击台面的变形较大，对试件在冲击时所受到的冲击力有什么影响？ 3. 跌落试验中等效跌落高度确定方法有哪几种？
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