包装用缓冲材料弹性特征解析

• 弹性系数

在包装力学模型中，一般都把缓冲材料视为理想的弹性体，也就是在长时间反复振动和多次冲击下，它的弹性仍然均匀、无变化。材料的弹性特 性，通常用材料的弹性系数来表征。线弹性缓冲材料的应力一应变关系符合虎克定律，对产品的作用力为F=KX，其中K是弹性系数。

若包装件从高度h处自由跌落冲击基面，当线性衬垫(线性弹性体)受压缩产生最大变形Xm时，产品的重力势能全部转化为线性弹性体的变形 能，其大小等于线性衬垫恢复力kxm对产品所作的功。根据机械能守恒定律，包装件在跌落冲击过程中的能量转换表达式为

• 弹性特征

由公式(7)可以看出，在产品自重W及跌落高度H不变的情况下，产品的最大加速度GM与根号2K成正比，缓冲材料就是要选定一个K值合适 的缓冲材料，使产品因受外界冲击而产生的最大加速度小于产品可能承受的许用加速度(即脆值)。由此可知，对于缓冲材料来说，材料的弹性系数K是表征材料缓 冲能力的一个重要参数。

实际缓冲材料的弹性，从它们的力——形变曲线来看相当复杂。根据力——变形曲线(F—X)，或者应力——应变(δ一ω)曲线缓冲材料分为 线性弹性材料和非线性弹性材料两大类。非线性弹性材料又分为正切型弹性材料、双曲正切型弹性材料、三次函数型弹性材料与规则型弹性材料。