【摘 要】
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商品在流通过程中会受到冲击、振动等形式的伤害,当外界作用力超过了产品的耐受限度,产品就会遭到破坏。缓冲包装可以有效地保护产品,最大限度保证产品完好地到达消费者手中。EPE由于其降解难度低、回收利用率高、缓冲性能优异等特性被广泛应用于缓冲包装。本文以EPE为主要研究对象,探讨其动态缓冲特性曲线的预测及各向异性,利用计算机辅助设计实现材料数据管理及缓冲衬垫多目标优化设计功能。（1）本文引入对勾函数、双
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商品在流通过程中会受到冲击、振动等形式的伤害,当外界作用力超过了产品的耐受限度,产品就会遭到破坏。缓冲包装可以有效地保护产品,最大限度保证产品完好地到达消费者手中。EPE由于其降解难度低、回收利用率高、缓冲性能优异等特性被广泛应用于缓冲包装。本文以EPE为主要研究对象,探讨其动态缓冲特性曲线的预测及各向异性,利用计算机辅助设计实现材料数据管理及缓冲衬垫多目标优化设计功能。（1）本文引入对勾函数、双指数函数和常见的二次、三次多项式函数对实验数据进行拟合,改变实验材料的密度、厚度及实验的跌落高度,对比分析四种数学模型的拟合效果。对勾函数拟合度高、拟合效果稳定且参数较少,通过对勾函数来拟合EPE的静应力-最大加速曲线。（2）采用动态压缩实验,测得EPE不同密度（20kg/m~3、26kg/m~3、35kg/m~3、63kg/m~3）、不同厚度（35mm、45mm、55mm、65mm）、不同跌落高度（460mm、660mm、760mm、970mm）下的缓冲特性曲线,并基于对勾函数分别建立20kg/m~3、26kg/m~3、63kg/m~3密度下不同试样厚度和跌落高度的静应力-最大加速度曲线预测模型,将实验结果和预测结果进行对比,均方根误差均在3g以下,且最大误差不超过5%,预测模型可以作为实际应用的参考。（3）采用静态压缩实验,探索了EPE初始密度（20kg/m~3、26kg/m~3、35kg/m~3、63kg/m~3）、压缩方向对其静态压缩性能的影响。结果表明,EPE水平方向间的力学性能相似,随着密度的增大,垂直方向的弹性模量远大于水平方向,且平台区应力变化更加稳定。由此可得EPE是一种水平方向和垂直方向力学性能不同的各向异性材料,基于此,建立了EPE不同方向静态压缩本构模型。（4）基于VB6.0,构建计算机辅助设计系统,系统实现对EPE动态压缩实验数据处理、静应力-最大加速度曲线拟合及预测、不同方向上应力-应变曲线预测,以及使用遗传算法以力学性能和材料价格作为优化目标,提供缓冲衬垫设计方案等功能。
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