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品牌WEFORMA	有效期至長期有效	最后更新2020-07-28 17:10
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德國Weforma緩沖器WS-M0.5*19 AP

張艷琴
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德國Weforma緩沖器WS-M0.5*19 AP

同一應力水平

同一應力水平下不同規格EPE試樣的e-ε曲線應變能e又被稱為單位體積變形能，它表征了單位體積的緩沖材料可吸收沖擊能力的大小。通過應變能分析可以判斷出材料的能量吸收特性。由e-ε曲線可知，異型緩沖墊吸收沖擊能量的性能較普通緩沖墊有提高，但差異不大。由上述剛性分析可知，這種結果應該是異型緩沖墊剛性降低，材料變軟所致；在同一應力水平下，不同側面傾角θ的異型緩沖墊的能量吸收能力基本相同，從能量吸收與沖擊應力角度來看，異形緩沖墊側面傾角θ的影響并不顯著。

緩沖系數

不同規格EPE的緩沖系數-應力(C-σ)曲線為了使比較結果更清晰，縱坐標使用了對數坐標。可知，在同樣的應力水平下，普通緩沖墊的緩沖系數最大，緩沖性能最差，而異型緩沖墊隨著側面傾角θ的減小，緩沖系數逐漸減小，緩沖性能逐漸增強；緩沖系數并不嚴格遵循θ越小C 越小的規律，而是當70°時C最小，可見，對于正棱臺異型緩沖墊，可以將θ=70°作為參考值；從曲線的后半段看，在重載時各曲線更接近，材料的緩沖能力表現出相同的趨勢。

緩沖墊的比較

1）當側面傾角θ在70°～90°時，異型緩沖墊隨著θ的減小，剛度、緩沖系數均減小；當θ<70°時，其力學性能基本與70°時相同。從剛度和緩沖系數的角度考慮，異型緩沖墊的緩沖能力優于普通緩沖墊，利用普通緩沖墊的設計原則設計出的異型緩沖襯處于設計安全側，但可能會產生過度包裝的問題。

2）在同等沖擊強度（沖擊能量相同）條件下，異型緩沖墊的沖擊應力與普通緩沖墊的沖擊應力基本相同。從這一角度考慮，兩者的緩沖性能相同。此外，在該條件下，異型緩沖墊的應變大于普通緩沖墊，即異型緩沖墊的變形量大于普通緩沖墊。若仍按普通緩沖墊的設計原則設計異型緩沖墊，則可能由于緩沖墊變形量過大而導致產品位移過大，造成內裝物損壞，從而可能產生欠包裝的問題。

3）通過緩沖系數曲線可以看出，當θ=70°時C最小。可見，對于異型緩沖墊，可以將θ=70°作為側面傾角的參考值。

4）從材料的變形機理分析，造成異型緩沖墊緩沖性能差異的主要原因是由于其較之普通緩沖墊具有更大的邊界、開孔胞元更多、襯墊總體硬度更軟所致。

研究異型緩沖墊的靜態緩沖性能，明確其與普通緩沖墊的性能差異。以發泡聚苯乙烯(EPE)為試驗材料，將其切割成正棱臺異型緩沖墊；利用萬能壓力試驗機分別對等效面積相同但側面傾角不同的試樣進行靜態壓縮試驗；繪制應力-應變曲線、能量吸收曲線和緩沖系數曲線；將上述曲線與正六面體普通緩沖墊數據進行對比。異型緩沖墊較普通緩沖墊剛度小，且側面傾角越小剛度越小。在相同應力水平下，異型緩沖墊與普通緩沖墊的能量吸收基本相同；在相同應變水平下，異型緩沖墊的能量吸收小于普通緩沖墊。載荷不大時，異型緩沖墊的緩沖系數小于普通緩沖墊，隨著應力水平的增加，兩者間的差距呈減小趨勢。異型緩沖墊的靜態緩沖性能與普通緩沖墊有明顯區別，在緩沖包裝設計時應根據實際情況進行充分考量，以免造成過度包裝或欠包裝。

對剛度的影響

基于上述數據分析，不同規格EPE材料的σ-ε。異型緩沖墊不論側面傾角θ大小如何(θ=70°，60°，50°)，其σ-ε曲線均在普通緩沖墊(θ=90°)之下，說明異型緩沖墊的剛度較普通緩沖墊要小。

當側面傾角θ由90°向70°變化時（即棱臺斜面變得越來越大），隨著θ的減少，異型緩沖墊的剛度越來越小，即材料越軟。當側面傾角θ≤70°(50°，60°，70°)時，其σ-ε 曲線基本重合，說明當θ減小到一定程度（閾值為 70°）時，異型緩沖墊的剛度幾乎不再隨θ而減小，因此可以用70°的應力-應變曲線描述側面傾角小于70°的異形緩沖墊。可見，較之普通緩沖墊，異型緩沖墊的剛度變小，材料變軟；但當側面傾角θ<70°時，其剛度不再有顯著變化。θ=70°可以作為EPE正棱臺異型緩沖墊的重要參考數據。

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