非线性包装系统跌落冲击响应分析的HFAF法.pdf

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1、包装工程第35卷第15期PACKAGINGENGINEERING2014年08月非线性包装系统跌落冲击响应分析的HFAF法陈鸣’．陈安军(1．江南大学，无锡214122；2．国家轻工业包装制品质量监督检测中心，无锡214122)摘要：目的针对单自由度无阻尼Dufing方程，应用何氏频率一振幅关系(HFAF)得到简单的近似解析解。方法以三次非线性包装系统为研究对象，应用何氏频率一振幅(HFAF)关系分析系统跌落冲击响应，得到跌落冲击响应的近似解；为提高解的精度，与包装动力学分析的能量法结合，通过能量法求解最大位移及加速度，对近似解

2、进行修正。结果修正后的近似解其位移和加速度峰值与数值分析的结果相比较，相对误差小于0．1％，近似解解析表达简单，物理意义明确。结论研究结果可为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供一种新的快速近似分析方法。关键词：三次非线性；跌落冲击；何氏频率～振幅关系；位移峰值；加速度峰值中图分类号：TB122；TB485．1文献标识码：A文章编号：1001—3563(2014)15—0040-04HeSFrequency-amplitudeFormulationMethodforAnalyzingDroppingShockResponseofC

3、ubicNonlinearPackagingSystemCHENMing，CHENAn-jun·(1．JiangnanUniversity，Wuxi214122，China；2．ChinaNationalControlandTestCenterforPackagingQuality，Wuxi214122，China)ABSTRACT：ObjectiveTargetingatsingle~eedomundampedDuffingequation，theHe，Sfrequency—amplitudeformulation(HFAF)

4、wasusedtogiveapproximatesolutionsfordroppingshockresponseofcubicnonlinearpackagingsystem．MethodsTakingthecubicnonlinearpackagingsystemasthestudyobject，He’Sfrequency-amplitudeformulation(HFAF)wasusedtoanalyzethedroppingshockresponseofthesystem，toobtaintheapproximateso

5、lutionsofdroppingshockresponse．InordertOimprovetheaccuracyofthesolutions，anovelsolutioncombiningHFAFwithenergymethodwasproposed，themaximaldroppingshockresponseaccelerationanddisplacementofthesystemwereobtmnedwithenergymethod，andtheapproximationsolutionwascorrected．Re

6、sultsTheresultsshowedthatthecceleration-timeandthedisplacement—timecurveobtainedbythismethodwereverysimilartothatobt~nedbyRunge—Kuttamethod．withrelativeerorof<0．1％．TheHFAFmethodwasshowntosolveeffectively．easilyandaccuratelyforthedroppingshockproblemofnonlinearpackagi

7、ngsystemwithapproximationsconvergingrapidlytoaccuratesolutions．ConclusionTheresultsofthisresearchprovidesanewsimpleandeffectivemethodfortheanalysisofdroppingshockresponseofnonlinearpackagingsystem．KEYWORDS：cubicnonlinear；droppingshock；HeSfrequency—amplitudeformulatio

8、n；displacementpeakvalue；accelerationDeakvalue产品在跌落冲击过程中，是否失效不仅与其固有关。缓冲材料的非线性力学特性包括三次型、正切型的易损度有关，还与产品包装缓冲材料的力学特性相和双曲正切型等，有时表现为强非线性，使