研究路面激励下的包装-货物运输系统动力学特性,科学揭示货物损伤机理是指导产品和包装设计的基础。传统的研究都是基于单自由度或线性等极为简化的假设条件,较少的考虑运输时来自路面的随机激励,导致研究成果与实际不符,难以指导实际设计。实际运输中,包装-货物系统和车辆运载体组成复杂的整车-包装-货物耦合系统。本文以某型家用空调器为对象,以易损部件-配管为核心,建立不同材料的包装模型,重点考虑包装和整车之间的耦合相互作用,建立整车-包装-货物耦合系统动力学模型,分析了配管的动力学响应特性和应力分布,科学揭示了随机激励下货物的损伤机理。论文首先基于INVPSD函数得到了B级路面的不平度信号,并且验证了其正确性,同时考虑轮胎刚度阻尼、悬架刚度阻尼、车架、驾驶室等惯性参数建立了整车多自由度模型。通过包装材料的压缩试验,准确获取了聚苯乙烯泡沫、瓦楞纸板、蜂窝纸板材料的物理参数并且分析了其各向异性特性,在此基础上,建立了三种包装材料的柔性体模型,最后建立了空调器的刚柔模型,验证了配管柔性体模型的正确性。论文进一步考虑了整车-包装-货物刚柔耦合模型在ADAMS中的实现,采用多点接触力模拟实际整车-包装界面耦合的相互作用,定性分析了接触力的合理性,讨论了接触刚度对货物质心加速度均方根值的影响。论文还得到了在激励频率10Hz时配管质心加速度产生次峰值,与空调配管的第二阶固有频率10.15Hz非常接近,容易发生共振而导致配管产生裂纹等结构性损伤的结论。同时通过对配管的应力云图分析表明,最大MISES等效应力发生在四通阀与弯管连接处,为正确评估产品运输时的损伤提供了数据支持。最后从动力学的角度提出了评价包装在货物运输时缓冲效果的一种方法。