平板電視顯示屏的基本結構是由兩塊玻璃板構成其間由介質均勻間隔開。作為價值較高的高科技、精密電子產品平板電視對包裝緩沖、防震、貨柜充氣袋抗壓性能等要求極高因此建立平板電視緩沖包裝動力學模型研究其防振緩沖性能不僅迫切而且具有較高的實用價值對指導電視緩沖包裝設計有很大的理論意義。緩沖包裝動力學是分析研究流通過程中的機械沖擊與振動在產品上產生的響應和采取相應包裝措施以防止或減少產品破損的一門學科是現代包裝中的一個重要的分支領域。

包裝件在流通過程中歷經裝卸、運輸、儲存等多個環節在這些流通環節中由于路面不平路軌接縫裝卸跌落車輛啟動和剎車等外界因素的存在受到沖擊、振動、壓力、溫度和水等諸多因素的影響其中振動和沖擊是造成產品損壞、包裝失效的主要原因。對此本文通過對平板電視緩沖包裝系統動力學模型的構建針對產品受集裝箱充氣袋力情況進行力學建模應用拉格朗日方程建立了系統的振動微分方程并通過對方程的求解分析研究產品的動態響應。

緩沖包裝力學模型的建立本文主要分析平板電視包裝件垂直放置時在運輸過程中產品受垂直方向振動沖擊時的受力情況針對產品質量是否均勻這兩種情況進行分析建立緩沖包裝系統的單自由度和二自由度力學模型。11單自由度力學模型建立假設產品是質量均勻的剛體緩沖材料是具有粘彈性阻尼和剛度的彈簧不考慮其質量將產品在運輸過程中受到的激振力用Q表示某時刻t時產品具有y的位移因此可以將緩沖包裝件簡化為如圖1所示。

由于產品質量均勻產品受到外界垂直激振力作用時只發生沿著產品寬度方向上的垂直振動。而考慮到產品寬度方向上的緩沖材料即圖中所示剛度系數分別為k3k4的彈簧在產品上下的垂直運動充氣袋中只起到固定產品的作用所以忽略其彈性變化因此系統為單自由度受迫振動系統。二自由度力學模型的建立考慮到實際情況下產品一般為質量不均勻的質體當產品受到垂直激振力作用時不僅會產生鉛垂平面內的上下振動還會產生對其質心的偏轉運動因此系統可簡化為二自由度的振動系統。