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橡胶缓冲垫的静态编辑
编辑:杭州三达橡塑五金制品有限公司  时间:2019-06-05

静态橡胶缓冲垫编辑

研究异型缓冲垫的静态缓冲性能,明确其与普通缓冲垫的性能差异。以发泡聚苯乙烯(EPE)为试验材料,将其切割成正棱台异型缓冲垫;利用全能压力试验机分别对等效面积相同但侧面倾角不同的试样进行静态压缩试验;绘制应力-应变曲线、能量吸收曲线和缓冲系数曲线;将上述曲线与正六面体普通缓冲垫数据进行对比。 异型缓冲垫较普通缓冲垫刚度小,且侧面倾角越小刚度越小。在相同应力水平下,异型缓冲垫与普通缓冲垫的能量吸收基本相同;在相同应变水平下,异型缓冲垫的能量吸收小于普通缓冲垫。载荷不大时,异型缓冲垫的缓冲系数小于普通缓冲垫,随着应力水平的增加,两者间的差距呈减小趋势。 异型缓冲垫的静态缓冲性能与普通缓冲垫有明显区别,在缓冲包装设计时应根据实际情况进行充分考量,以免造成过度包装或欠包装。 

对刚度的影响

基于上述数据分析,不同规格EPE材料的σ-ε。异型缓冲垫不论侧面倾角θ大小如何(θ=70°,60°,50°),其σ-ε曲线均在普通缓冲垫(θ=90°)之下,说明异型缓冲垫的刚度较普通缓冲垫要小。

当侧面倾角θ由90°向70°变化时(即棱台斜面变得越来越大),随着θ的减少,异型缓冲垫的刚度越来越小,即材料越软。当侧面倾角θ≤70°(50°,60°,70°)时,其σ-ε 曲线基本重合,说明当θ减小到一定程度(阈值为 70°)时,异型缓冲垫的刚度几乎不再随θ而减小,因此可以用70°的应力-应变曲线描述侧面倾角小于70°的异形缓冲垫。可见,较之普通缓冲垫,异型缓冲垫的刚度变小,材料变软;但当侧面倾角θ<70°时,其刚度不再有显著变化。θ=70°可以作为EPE正棱台异型缓冲垫的重要参考数据。 

同一应变水平

同一应变水平下不同规格EPE试样的e-ε 曲线在同一应变水平下,异型缓冲垫的能量吸收小于普通缓冲垫,这一点与同一应力水平下的能量吸收特性相反;当侧面倾角θ在90°向70°变化时,随着θ的减小,异型缓冲垫的能量吸收能力逐渐降低;当倾角减小到70°以下(50°,60°,70°曲线)时,曲线基本保持重合,能量吸收保持相同。由此可知,当衬垫变形量相同时,异型缓冲垫吸收的能量减少,缓冲能力下降。基于普通缓冲垫设计的缓冲包装在冲击强度相同时很可能会由于变形量过大而产生损坏,从而影响包装件的安全。 

同一应力水平

同一应力水平下不同规格EPE试样的e-ε曲线应变能e又被称为单位体积变形能,它表征了单位体积的缓冲材料可吸收冲击能力的大小。通过应变能分析可以判断出材料的能量吸收特性。由e-ε曲线可知,异型缓冲垫吸收冲击能量的性能较普通缓冲垫有提高,但差异不大。由上述刚性分析可知,这种结果应该是异型缓冲垫刚性降低,材料变软所致;在同一应力水平下,不同侧面倾角θ的异型缓冲垫的能量吸收能力基本相同,从能量吸收与冲击应力角度来看,异形缓冲垫侧面倾角θ的影响并不显著。 


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