本文将现场发泡材料用于缓冲包装,将缓冲包装动力学理论应用到缓冲包装优化设计中,并采用有限元技术模拟了现场发泡包装件的跌落过程,研究了现场发泡材料对产品的缓冲保护作用。首先介绍了现场发泡包装的优点和成型方法,并分别采用压缩实验法、力学模型解析法和微观结构模拟法对现场发泡材料缓冲性能进行了研究。结果表明现场发泡材料具有较好的缓冲性能,随着材料发泡化学原料灌注量(以下简称PFL值)的增大,材料的内应力和吸收的能量也随之增大,PFL值较大的能够承受更大的载荷。本文根据跌落冲击缓冲包装理论,拟定了缓冲包装设计优化方程。使用Delphi程序设计软件编辑了一套缓冲包装结构优化设计程序系统,以适应各种产品的缓冲包装设计。为了研究不同PFL值的现场发泡材料对产品发生跌落时的缓冲保护性能的影响,本文进行了全部缓冲包装件跌落模拟。结果发现,随着材料的PFL值的增加,产品跌落达到的最大加速度和内应力减小。最后以卫生洁具为例,使用本文缓冲包装优化系统设计了该产品的缓冲衬垫。为了验证此缓冲包装设计是否能够达到良好的缓冲效果,对采用局部包装的卫生洁具包装件分别进行了面、边、角跌落模拟。面跌落情况下地面对产品产生的冲击最大,达到的最大加速度值也最大;跌落过程中产生的动能基本被缓冲衬垫所吸收,从而减小了地面对内装产品的冲击;不同跌落方向下产品最大加速度值均低于本身脆值。对水箱包装件的实物跌落测试证实了设计的现场发泡缓冲包装的有效性和跌落模拟的准确性。