缓冲气柱袋在运输包装中的应用设计及研究现状

时间:2016-07-12 14:57:53来源:科印网作者:徐健,刘晓玉,王保升
 缓冲气柱袋设计和应用时存在的问题

  尽管,关于缓冲气柱袋的性能研究已经非常深入,但从其包装设计的科学视角和工程应用视角来看,还存在一些问题亟待解决。

  1.缺少缓冲气柱袋设计的具体参考方法

  目前,有关缓冲气柱袋性能的大部分研究均以试验法为主,缺乏定性分析充气气压、气室直径和气室长度等参数对缓冲性能的影响,难以真正用来指导缓冲设计和应用。即使提出了一些数学模型,也相当复杂,对于工程应用人员来说,公式太过晦涩,难以实现落地性的指导作用。

  目前,缓冲气柱袋的充气压力仍是随意填充,根据经验粗略确定。这能够满足普通产品的基本要求,但对于高精密贵重电子仪器等产品来说,这种粗略的填充方法难以提供最优的缓冲效果,充气压力过大时,气柱袋极易在挤压下发生爆破,反而会对产品造成一定的冲击伤害。可见,充气压力对缓冲性能的影响非常显著,要使缓冲气柱袋对内装物提供最佳的缓冲效果,需要依据缓冲气柱袋材料的脆值等特性,通过较为严密的计算,合理确定充气气压。但截至目前,在包装行业内,尚未推出可供行业人士参考的关于缓冲气柱袋具体设计的统一方法和具体步骤。

  2.气柱袋防震性能的研究不足

  从目前的研究来看,人们对缓冲气柱袋振动特性的研究还明显不足,产品运输过程中,随着内装物对缓冲气柱袋的压缩,导致其刚性表现出时变性,即在受到不同载荷作用时,缓冲气柱袋具有不同的刚性,从而对包装系统的固有频率造成一定影响。缓冲气柱袋振动传递性能的影响因素较为复杂,且目前对这一特性的研究还有待进一步深入。

  3.基于空气动力学理论的气柱袋缓冲性能尚待研究

  在跌落冲击和振动作用下,缓冲气柱袋中的气体会发生高速流动,这种情况下,以静压缩过程分析气体缓冲包装的能量吸收性能和缓冲性能的结果会偏于保守,气柱袋的缓冲机理并未得到完全揭示。因此,还应该对缓冲气柱袋中密闭空气在高速冲击和振动作用下的动态力学性能进行研究,以获得其在冲击过程中的动应力和应变,建立缓冲气柱袋的本构模型,从而提高其缓冲性能表征的精准性。对此,可以利用空气动力学理论系统地研究气柱袋的缓冲性能,揭示缓冲性能与气柱袋参数的数学关系,探索利用气体进行缓冲保护的具体方案,这样才能使缓冲气柱袋的设计和应用更为科学,最大限度地发挥其功能。


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