包装工程杂志 北大期刊

包装工程 2017年第21期杂志 文档列表

包装工程杂志抗事故容器设计与验证专题

抗事故包装箱密封结构性能研究1-5

摘要：目的为抗事故包装箱密封结构设计提供依据。方法介绍2种抗事故包装箱密封结构的设计,分析经历事故场景后2种密封结构的密封面变形和O形密封圈压缩率变化情况,开展密封性能试验。结果端面密封结构经历事故场景后,O形密封圈压缩率不小于15%时,密封结构检测漏率为环境本底漏率,压缩率降至10%时,漏率明显增加,但仍能达到1μPa·m3/s量级,压缩率降至5%时,密封结构彻底失效。柱面密封结构的联接螺栓即使经历事故场景后全部失效,密封结构的密封性能也基本保持不变,检测漏率为环境本底漏率。结论柱面密封结构抵御事故风险的能力更强。

TC-I型放射性材料运输容器的设计6-9

摘要：目的设计开发TC-I型放射性材料运输容器,用以运输少量的放射性材料。方法按照GB11806—2004《放射性物质安全运输规程》中B（U）型货包的规定进行设计,设计的运输容器为三层嵌套结构,主要由3部分组成,即外容器、隔热减振材料、内容器,其中外容器与内容器材料为304不锈钢,隔热减振材料主要为云杉。结果对设计的TC-I型容器进行了运输事故条件下的考核试验,包括水浸试验、力学试验、耐热试验等,试验前后的漏率测试结果表明,该容器性能满足GB 11806—2004对内容物漏失限制的要求。结论成功设计了一种B（U）型放射性材料运输容器,在规定的运输事故条件下能保证放射性材料运输的安全。

新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料性能研究10-14

摘要：目的对新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料进行性能测试、寿命预测,验证其是否满足新燃料运输容器设计性能要求和使用寿命要求。方法分别测试填充在新燃料运输容器不同区域的硬质聚氨酯泡沫的压缩性能、吸水性能、阻燃性能、隔热性能,并利用热重分析方法研究硬质聚氨酯泡沫填充材料的热老化性能,预测寿命。结果根据测试结果,研制的硬质聚氨酯泡沫能够满足新燃料运输容器填充材料的设计性能要求和使用寿命要求,在最高正常使用温度38℃条件下,预测其寿命为34年。结论在新燃料组件正常运输工况和事故运输工况条件下,硬质聚氨酯泡沫填充材料均能对燃料组件起到良好的保护作用,为实现新燃料运输容器国产化奠定了基础。

泡沫铝变形与吸能特性研究15-19

摘要：目的研究密度、孔洞分布以及加载应变率对泡沫铝材料变形行为和吸能特性的影响。方法对3种不同密度范围的泡沫铝材料进行不同应变率下的压缩实验研究。结果实验结果显示,在10 mm/min加载速率下,密度范围为0.27~0.33 g/cm3和0.47~0.53 g/cm3的泡沫铝材料平均屈服应力分别为1.3和7.2MPa,平均应变能密度分别为0.8和3.8 MJ/m3。此外,密度为0.453 g/m3但孔洞分布不均匀的泡沫铝应变能密度为3.26 MJ/m3,密度为0.449 g/m3但孔洞分布均匀的泡沫铝应变能密度为3.84 MJ/m3。结论随着密度的增加,泡沫材料的屈服应力以及对应于不同应变时的应力均增加,而孔洞分布均匀的泡沫材料的能量吸收能力明显优于孔洞分布不均匀的泡沫材料,此外,加载速度对泡沫材料的应力应变行为有一定的影响,但对其能量吸收能力并无影响。

燃料运输容器跌落姿态分析技术20-24

摘要：目的总结燃料运输容器跌落分析流程,设计合理的姿态分析方案,通过分析使燃料运输容器设计满足GB 11806规定的跌落试验要求。方法使用动力有限元方法对新燃料运输容器进行多姿态多工况的跌落分析,并根据试验结果对分析结果进行验证,将分析和试验经验总结成完整的分析流程。结果通过分析,新燃料运输容器在正常运输条件下的最不利跌落姿态为9°小角度跌落,该工况下容器外壳最大变形量为49 mm。事故运输条件下最不利跌落姿态为正向垂直跌落,燃料组件最大冲击力为1.78 MN。结合分析和试验结果总结了容器最不利跌落姿态的分析流程和技术要点。结论结合分析和试验结果,得到了新燃料运输容器各跌落试验的最不利跌落姿态,并总结了燃料运输容器跌落分析的通用流程。

抗事故包装箱的跌落冲击分析技术25-30

摘要：目的研究抗事故包装箱冲击分析技术,实现抗事故包装箱设计的高速碰撞分析。方法基于对抗事故包装箱冲击响应的初步认识,确定冲击跌落的计算方法。深入研究冲击跌落计算方法中接触、沙漏等问题,确定避免接触失效和沙漏能偏大的计算方法。针对不同的材料类型确定对应的本构关系。建立模型试验,校验跌落冲击分析方法中的接触控制技术、沙漏控制技术和材料本构模型。结果建立了抗事故包装箱的冲击分析技术,获得了抗事故包装箱模型件高速碰撞时的动力学响应。结论模型试验及其数值分析表明此方法切实可行。

事故工况下乏燃料运输容器跌落分析31-34

摘要：目的验证乏燃料运输容器本体、内外盖、吊篮和螺栓及其运输包装设计,在事故工况中以最危险角度从9 m高度自由跌落至水平的刚性地面过程中,是否满足GB 11806《放射性物质安全运输规定》的规范要求。方法采用LS-DYNA进行有限元仿真模拟跌落过程以代替跌落试验,开展乏燃料运输容器9 m自由跌落冲击分析,并根据ASME规范第III卷规定的应力限值对容器本体、内外盖、吊篮和螺栓进行应力校核。结果应力校核结果显示,乏燃料运输容器本体、内外盖、吊篮和螺栓满足设计强度要求。结论该乏燃料运输容器本体、内外盖、吊篮和螺栓及其运输包装设计满足GB 11806规范要求。

包装工程杂志包装材料

泡沫铝-聚氨酯复合材料制备及力学性能分析35-40

摘要：目的研究泡沫铝相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数（硬段在热塑性聚氨酯弹性体橡胶中所占的质量分数）对泡沫铝-聚氨酯复合材料力学性能的影响。方法自行制备泡沫铝-聚氨酯复合材料,对制备的泡沫铝-聚氨酯样品进行准静态压缩实验。结果通过准静态压缩实验,得出了不同泡沫铝的相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数分别对应的应力应变曲线。当聚氨酯硬段质量分数和聚氨酯含量一定时,泡沫铝相对密度从5.4%提升到6.1%,泡沫铝-聚氨酯屈服强度增加了12.8%,流变应力增加了29.8%。当聚氨酯硬段质量分数和泡沫铝相对密度一定时,聚氨酯含量从9.21 g提升到13.19g,泡沫铝-聚氨酯屈服强度增加了32.6%,流变应力增加了10.9%。当聚氨酯含量和泡沫铝相对密度一定时,聚氨酯硬段质量分数从15%提升到25%,泡沫铝-聚氨酯屈服强度增加了95%,流变应力增加了55.5%。结论不同的泡沫铝相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数与泡沫铝-聚氨酯复合材料的力学性能成正相关的关系,泡沫铝相对密度、聚氨酯含量、聚氨酯硬段质量分数与泡沫铝-聚氨酯复合材料的缓冲吸能特性成正相关的关系。

大豆蛋白液喷涂粒子速度场的PIV初探41-45

摘要：目的选择蔬菜复合纸覆膜成型过程中的最优喷涂条件。方法利用PIV（粒子图像测速）技术测量不同喷涂参数下大豆蛋白液喷涂雾化粒子的速度场分布,并通过数据分析软件Tecplot处理分析喷涂参数对大豆蛋白液喷涂雾化粒子速度场的影响,最终得出喷雾速度场中心轴上和某一截面上速度的变化规律。结果当喷涂气压一定时,喷涂粒子速度随着喷涂液压的增大呈增大趋势,但不是很明显。当喷涂液压不变时,喷涂粒子速度随着喷涂气压的增大呈先减小后增大的趋势。在喷雾场喷嘴中轴线方向上雾化粒子速度从喷口喷出后先急剧增大,随着距喷嘴越来越远逐渐呈现波动变化的趋势,最后趋于稳定。在距离喷嘴300 mm的截面处,粒子速度以轴心处最大,向外沿径向逐渐减小,大体呈对称趋势。结论用PIV技术对大豆蛋白液喷涂粒子速度场进行研究,可为后期蔬菜复合纸覆膜成型提供一个有力的试验数据参考。

含氟丙烯酸酯树脂高疏流体包装膜的制备46-52

摘要：目的制备含氟丙烯酸酯树脂高疏流体包装膜。方法采用悬浮聚合法,以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）或甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）为单体,过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为分散剂,在温度为（78±2）℃、转速为300 r/min的条件下,制备一系列低表面能的含氟丙烯酸酯树脂膜,并通过红外光谱、SEM扫描接触角和热重分析等进行相关测试与探讨。结果引发剂BPO为反应物总质量的1%,以HFMA/MMA体系为单体,且两者质量比为1∶1时,液体在合成含氟丙烯酸酯树脂膜上接触角最大,蒸馏水的接触角高达164.3°。结论合成的含氟丙烯酸酯树脂膜样品具有高疏流体性能,可用于制备疏水疏奶制品的内包装膜。

《纳米材料》特色栏目征稿函52-52

摘要：纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术,其潜在的重要性毋庸置疑,纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点。在国内,许多科研院所、高等院校也组织科研力量,开展纳米技术的研究工作,并取得了一定的研究成果,纳米技术基础理论研究和新材料开发等应用研究都得到了快速的发展,并且在各领域均得到了广泛的应用。

聚偏二氯乙烯的合成、性能及应用进展53-57

摘要：目的总结近年来有关聚偏二氯乙烯的合成工艺、应用进展及其优异的阻隔性能与其他性能的相关文献,为相关研究提供参考。方法以聚偏二氯乙烯为关键词查阅近年来国内外有关聚偏二氯乙烯的合成、性能及应用的相关文献,并进行整理分析。结论聚偏二氯乙烯主要有乳液聚合和悬浮聚合等2种聚合方式,其最突出性能是阻隔性能优异,在食品、药品、军品等阻隔性要求较高的包装领域应用广泛。我国聚偏二氯乙烯材料刚开始进入市场,有很大的市场应用前景。

微波萃取-GC-MS法测定软包装材料中有机磷酸酯58-62

摘要：目的建立有效的阻燃剂使用规范和监管制度,利用微波萃取-GC-MS法测定软包装材料中5种有机磷酸酯阻燃剂的含量。方法以软包装材料为研究对象,样品经微波萃取,采用DB-5色谱柱分离,利用GC-MS进行测定。结果在0.2~50.0 mg/kg范围内,线性相关系数均大于0.9994,线性关系良好;检出限在0.05~0.10 mg/kg之间,定量限在0.2~0.5 mg/kg之间;加标回收率在85.6%~104.7%之间,相对标准偏差为1.3%~2.5%。结论文中方法简便、快速,能够满足软包装材料中对5种有机磷酸酯阻燃剂检测的要求。

一种植物纤维发泡材料的静态力学性能研究63-67

摘要：目的研究某植物纤维发泡材料的力学性能,建立粘弹塑性力学模型。方法用万能材料试验机进行静态压缩实验,得到该植物纤维发泡材料的应力-应变曲线,并建立其力学模型,用SPSS软件对实验数据回归分析和参数识别,最后对比分析模型曲线与实验数据的吻合度。结果该植物纤维发泡材料变形有3个阶段,即弹性阶段、粘塑性阶段和压溃阶段。该植物纤维发泡材料的粘弹塑性模型可由1个线性弹簧元件、1个非线性弹簧元件、1个粘性元件和1个塑性元件组合而成。在弹性阶段,该植物纤维发泡材料的弹性模量参数为5.873 MPa;在粘塑性阶段,该植物纤维发泡材料的力学模型可用三次函数来表示,三次项、二次项、一次项和常数项的参数分别为9.155,-9.1,3.608,0.136。结论该植物纤维发泡材料是一种粘弹塑性材料,其理论模型可用三次函数表示,实验数据与理论模型吻合度高。

包装工程杂志包装技术与工艺

单自由度包装件位移响应的首次穿越损坏问题分析68-73

摘要：目的研究单自由度线性和非线性包装件位移响应首次穿越损坏的概率问题。方法对于单自由度线性包装件,通过理论分析的方法将位移首次穿越问题转化为标准正态变量空间中的几何分析问题,建立确定设计点的分析方法,应用一次可靠度方法分析首次穿越损坏概率。分析系统设计点激励与镜像激励之间的关系,通过最优化方法分析应用镜像激励确定单自由度非线性包装件设计点的方法。结果单自由度线性和非线性包装件的设计点激励均等于系统初始位移为阈值时的镜像激励。结论在系统稳态响应阶段,可应用镜像激励准确分析出系统的设计点,并由此分析出包装件的位移首次穿越损坏概率。

缓冲包装设计引起的易损件移动现象的力学原理74-78

摘要：目的研究产品在物流运输搬运过程中易损件会发生转移的行为。方法提出轻型小机电产品包装冲击动力学模型,建立基于2个易损件的产品冲击动力学方程,得到易损件的峰值加速度与刚度比的关系图,并且采用Runge-Kutta法进行数值求解,获取2个易损件在半正弦激励脉冲激励下的冲击时域响应、冲击谱和破损边界曲线。结果产品在不同的刚度比下,各个部件出现损坏的先后顺序不同,谁先坏本质上取决于哪个部件的峰值加速度响应首先达到其脆值。结论研究揭示了易损件随着冲击激励和包装材料特性发生移动的现象和本质原因。

炮弹用塑料包装结构设计方法79-82

摘要：目的提出一种适合各种炮弹的塑料包装结构设计方法。方法针对不同炮弹对包装的不同要求,提出＂内包装＋缓冲包装＋外包装＂和＂缓冲包装＋外包装＂这2种总体包装结构形式,对内包装和缓冲包装结构设计方法进行归纳和总结,对外包装功能结构设计方法进行阐述,并对包装结构设计的其他细节进行说明。结果文中提出的总体包装、内包装、缓冲包装和外包装等结构设计方法,适用于所有炮弹用塑料包装结构设计。结论文中提出的炮弹用塑料包装结构设计方法行之有效,可为今后炮弹用塑料包装设计人员提供借鉴。

基于ACO的瓦楞纸高浓磨浆过程多目标优化83-87

摘要：目的在确保磨浆质量的前提下,提高磨浆产量、降低磨浆能耗,进而提高瓦楞纸的产量,降低生产能耗。方法在分析并建立高浓磨浆过程数学模型的基础上,针对该数学模型多目标、非线性的特点,提出一种采用编程简单、鲁棒性强的ACO（蚁群算法）对该多目标优化问题进行求解的新方法。结果 Matlab仿真结果表明,ACO在求解高浓磨浆过程多目标优化问题时,能够快速地找到符合生产工艺要求的最优解。结论基于ACO的多目标优化不仅提高了瓦楞纸制浆产量,而且降低了生产能耗。同罚函数相比,更好地实现了优质、高产、低能耗的生产目标。