三、易损度的确定 易损度是产品质量标准的一项指标， 易损度是产品质量标准的一项指标，也是缓 冲包装设计中一项重要的基本参数。 冲包装设计中一项重要的基本参数。确定产品 试验法、 脆值的方法，目前主要有试验法 脆值的方法，目前主要有试验法、经验估算法 和查表类比法等。 查表类比法等 1.试验法 1.试验法 （1）冲击试验机法 该方法主要依据GB/T15099 GB/T15099该方法主要依据GB/T15099-1994 使 用冲击试验机测定产品易损度的试验方法。 用冲击试验机测定产品易损度的试验方法。 试验原理： 试验原理：按预定的状态将试验样品用夹具 固定在试验台上， 固定在试验台上，用预定的冲击脉冲波形对 试验样品进行试验强度逐渐增强的冲击试验， 试验样品进行试验强度逐渐增强的冲击试验， 直至产品损坏。 直至产品损坏。

　　弹簧力学特性满足胡克定律， 弹簧力学特性满足胡克定律，故 F ( x ) = kx

　　2mgH F ( x) = x F ( x) 根据牛顿第二定律,产品在弹簧力作用下的加速度 根据牛顿第二定律 产品在弹簧力作用下的加速度 a =

　　已知重量W和弹性 已知重量 和弹性k. 和弹性 跌高H和加速度 max成比例关系，以H--G为坐标，对不同固有频 跌高 和加速度G 成比例关系， 为坐标， 和加速度 为坐标 率fn( 利用这组曲线，可以根据破损事故的跌落高度， 利用这组曲线，可以根据破损事故的跌落高度，评定该产品允许 的最大加速度(脆值 。 的最大加速度 脆值)。 脆值

　　包装条件 金属容器 木箱 纸板、 纸板、瓦楞纸箱 橡胶纤维（2.5cm厚 橡胶纤维（2.5cm厚） 橡胶纤维（7.5cm厚 橡胶纤维（7.5cm厚）

　　表选取(半正弦波 半正弦波)。 缓冲包装结构的脉冲上升时间按下 表选取 半正弦波 。

　　而影响产品响应的因素，除了产品本身的固有频率以外，主要是 而影响产品响应的因素，除了产品本身的固有频率以外， 固有频率以外 冲击脉冲的波形 加速度值和脉冲持续时间。而这种特性可以用冲 波形、 和脉冲持续时间 冲击脉冲的波形、加速度值和脉冲持续时间。而这种特性可以用冲 击谱来加以概括 来加以概括。 击谱来加以概括。 二、冲击谱 描述单自由度振动系统受冲击时的响应最大值与振动系统的固 有频率或者固有周期的关系，称为冲击谱或者响应谱 冲击谱或者响应谱。 有频率或者固有周期的关系，称为冲击谱或者响应谱。

　　大型电子计算机、精密标准仪器、 大型电子计算机、精密标准仪器、大型变压器 高级电子仪器、晶体振荡器、精密测量仪、航空测量仪、导弹跟踪装置、 高级电子仪器刨木机、晶体振荡器、精密测量仪、航空测量仪、导弹跟踪装置、陀 惯性导航平台、复印机、导弹制导系统、 螺、惯性导航平台、复印机、导弹制导系统、精密电子仪器 大型电子管、变频装置、一般电子仪器、一般精密仪器、精密显示仪、 大型电子管、变频装置、一般电子仪器、一般精密仪器、精密显示仪、录像 机械振动测试仪表、真空管、电子仪表、雷达及其控制系统、瞄准器、 机、机械振动测试仪表、真空管表面硬度、电子仪表、雷达及其控制系统、瞄准器、 大型精密机器 飞机精密零件、微型计算机、自动记录仪、大型电讯装置、电子打字机、 飞机精密零件、微型计算机、自动记录仪、大型电讯装置、电子打字机、 现金出纳机、其他办公电子设备、大型磁带录音机、一般仪器仪表按钮面板、航空附 现金出纳机、其他办公电子设备、大型磁带录音机套筒、一般仪器仪表、 属仪表、电子记录装置、一般电器装置、示波器、精密机械零件、 属仪表、电子记录装置、一般电器装置、示波器、精密机械零件、制动陀螺 马赫表、钟表、 、马赫表、钟表、彩色电视机 黑白电视机、磁带录音机、照相机、大型可移式无线电装置、光学仪器、 黑白电视机、磁带录音机、照相机、大型可移式无线电装置、光学仪器、 热水瓶、鸡蛋、油量计、压力计、荧光灯、音响、 热水瓶、鸡蛋、油量计、压力计、荧光灯、音响、冰箱 洗衣机、钟表、阴极射线管、打字机充磁机、收音机、计算器、携带式无线电装置、 洗衣机、钟表、阴极射线管、打字机、收音机、计算器、携带式无线电装置、 啤酒瓶、热交换器、油冷却器、取暖电炉、 啤酒瓶、热交换器、油冷却器钢丝刷、取暖电炉、散热器 陶瓷器、机械类、小型真空管、一般器材、飞机零件、 陶瓷器、机械类、小型真空管、一般器材、飞机零件、液压传动装置

　　1.矩形脉冲冲击谱 矩形脉冲冲击谱 采用直接积分方法，对上式直接求导两次，可得： 采用直接积分方法，对上式直接求导两次，可得：

　　3.查表类比法 3.查表类比法 查表类比 表中产品名称为产品的种类名称，即使相同种类、不同规格、 （1）表中产品名称为产品的种类名称，即使相同种类、不同规格、 Gm 不同型号的产品， 值亦可能有些差异， 不同型号的产品，其 值亦可能有些差异，在无实践经验及有关 易损度知识的情况下，取其下限值。 易损度知识的情况下，取其下限值。 表中没有列出的产品， （2）表中没有列出的产品，如与表中所列产品具有相同脆弱部 G 值为40～ ， 可参考表中产品的值范围 值范围。 件，可参考表中产品的值范围。如表中彩电的m 值为 ～60，而 彩色电视的脆弱部件为彩色显像管， 彩色电视的脆弱部件为彩色显像管，则在估算带有彩色显像管部件 的产品且彩色显像管在该产品上的部件中为脆弱部件时， 的产品且彩色显像管在该产品上的部件中为脆弱部件时，则可估计 产品的易损度范围在40～ 之内 如监视器，计算机显示器等)。 之内(如监视器 产品的易损度范围在 ～60之内 如监视器，计算机显示器等 。 （3）在对产品的材料结构、性能不十分了解的情况下，不可轻 在对产品的材料结构、性能不十分了解的情况下， G 即使是具有相同元器件的产品， 易估算产品的 m 值。即使是具有相同元器件的产品，如果其安装 固定方法不同， 、固定方法不同，也可能影响到产品的 值。 Gm 值进行缓冲包装设计时， （4）根据经验法确定的产品 Gm 值进行缓冲包装设计时，设 计完后，必须要进行试验验证。 计完后，必须要进行试验验证。

　　以产品的平衡位置为坐标原点， 以产品的平衡位置为坐标原点，分别 x 对产品和易损零件取y轴和x轴， − y 是易损零件对产品的相对位移， 是易损零件对产品的相对位移， 是作用在易损零件上的重 力与弹性力的合力， 力与弹性力的合力，故易损零件的运 动微分方程为： 动微分方程为：

　　（2）采用脉冲作用时间进行评估（非线性包装） 采用脉冲作用时间进行评估（非线性包装） 根据振动理论和振动测试的结论，跌落高度和脉冲波形、 根据振动理论和振动测试的结论，跌落高度和脉冲波形、脉冲 时间保持着一定的函数关系。以半正弦波为例， 作用 时间保持着一定的函数关系。以半正弦波为例，其函数关系 为:

　　2.影响易损度的主要因素 2.影响易损度的主要因素 影响易损度的主要因素是产品特性和冲击激励形式。 影响易损度的主要因素是产品特性和冲击激励形式。 产品特性 产品特性 材料特性，主要指材料的物理机械性能，如强度等； ①材料特性，主要指材料的物理机械性能，如强度等； 结构特性，如结构形状(细长件、薄片等) ②结构特性，如结构形状(细长件、薄片等)及其在产品中的安 装定位方式，如悬吊安装，刚性安装等； 装定位方式，如悬吊安装，刚性安装等； 脆弱零部件的力学性能，如固有频率、强度等。 ③脆弱零部件的力学性能，如固有频率、强度等。 冲击激励形式 冲击过程中的速度增量，随其波形的变化而变化。因此， 冲击过程中的速度增量，随其波形的变化而变化。因此，在相 同的最大加速度和脉冲持续时间条件下， 同的最大加速度和脉冲持续时间条件下时间历程，冲击激励形式对冲击谱有 显著的影响。 显著的影响。

　　一、易损度(Fragility)的概念 易损度(Fragility)的概念 (Fragility) 1.产品易损度 1.产品易损度 产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大加速度值， 产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大加速度值，以 Gm 表示。 表示。

　　（2）缓冲材料试验法 该方法主要依据国家标准，GB/T8171-2008 使用缓冲材料进 该方法主要依据国家标准，GB/T8171行的产品机械冲击易损度试验方法。 行的产品机械冲击易损度试验方法。

　　2.经验估算法 2.经验估算法 经验估算 对于批量小、价值昂贵的产品有时不允许用试验法。工程上常 对于批量小、价值昂贵的产品有时不允许用试验法。 用与一组经验数据对比的方法来判定产品的易损度， 用与一组经验数据对比的方法来判定产品的易损度矩形冲击脉冲，称为易损度的 经验估算法。 经验估算法。 （1）线性估算 ）

　　二、易损度的理论描述 传统易损度理论是基于包装件的破坏性试验规律来描述的。 传统易损度理论是基于包装件的破坏性试验规律来描述的。图 是为了研究易损度而建立的包装件跌落冲击模型。 5-1是为了研究易损度而建立的包装件跌落冲击模型。

　　现作以下假设： 现作以下假设： 被包装的产品是连续均匀的刚体， （1）被包装的产品是连续均匀的刚体，全部动能可转化为弹性 件的变形能； 件的变形能； 弹性件的质量很小，其惯性影响可以忽略不计； （2）弹性件的质量很小，其惯性影响可以忽略不计； 弹性件的变形在弹性极限范围内； （3）弹性件的变形在弹性极限范围内； 阻尼忽略不计。 （4）阻尼忽略不计。

　　产品的破损不仅仅取决于产品的最大加速度， 产品的破损不仅仅取决于产品的最大加速度，而且还依赖于作用在 最大加速度 产品上的脉冲波形 持续作用时间，这三个参数称为脉冲三要素 脉冲波形和 三要素。 产品上的脉冲波形和持续作用时间，这三个参数称为脉冲三要素。 一、冲击脉冲激励

　　对于同一种冲击脉冲激励， 对于同一种冲击脉冲激励， 冲击脉冲激励 产品（ 不同的产品 即不同的固有频率） 不同的产品（即不同的固有频率） 其冲击响应是不同的； 响应是不同的 其冲击响应是不同的；

　　而对于同一产品， 而对于同一产品， 同一产品 不同的冲击脉冲激励时 施以不同的冲击 施以不同的冲击脉冲激励时 响应也是不同的 也是不同的。 其响应也是不同的。

　　①易损度是产品的一个固有特性，表征了该产品抵抗冲击激励的能 易损度是产品的一个固有特性尊龙手机版， 是产品保持自身功能能力的一种强度描述参数 强度描述参数。 力，是产品保持自身功能能力的一种强度描述参数。 产品的物理损伤或功能失效是广义的， ②产品的物理损伤或功能失效是广义的滚焊机，并不仅仅是指被包装物直 观意义上的损坏，而且包括产品过载后的破断 疲劳破坏、 破断、 观意义上的损坏，而且包括产品过载后的破断、疲劳破坏、应力裂 表面局部塌陷、表面的摩擦擦伤、元器件装配松动等导致的性 纹、表面局部塌陷、表面的摩擦擦伤、元器件装配松动等导致的性 能下降或失效、长期堆码形成的整体性蠕变等。 能下降或失效、长期堆码形成的整体性蠕变等。