第1章 包裝應用力學概論

第1節 包裝應用力學的任務

第二節 包裝應用力學的研究內容

一、包裝件

二、物流過程

三、振動與衝擊

四、包裝件的損傷失效

五、包裝材料的力學模型

六、流體力學在包裝中的應用

第三節 包裝應用力學的發展

一、包裝應用力學的發展歷史

二、包裝應用力學的發展趨勢

練習思考題

第二章 包裝固體力學基礎

第1節 固體力學中的若干定義和概念

一、質量與慣性

二、彈簧與彈性

三、阻尼與黏性

四、力、力偶與力矩

五、應力、應變、應變率與應變能

六、蠕變與松弛

第二節 材料與結構力學基礎

一、強度與剛度

二、穩定性

三、構件的基本變形

四、斷裂、衝擊與疲勞

練習思考題

第三章 包裝材料力學模型

第1節 緩衝包裝材料的力學模型

一、緩衝包裝材料的經典力學模型

二、常用緩衝材料的力學模型

三、組合包裝材料的力學模型

第二節 靜態模型緩衝包裝

一、靜態緩衝繫數及其定義

二、靜態緩衝繫數測定

三、影響靜態緩衝繫數的因素

第三節 動態模型緩衝包裝

一、動態緩衝繫數及其測定

二、影響動態緩衝繫數的因素

三、包裝件動態緩衝設計

練習思考題

第四章 包裝件振動中的力學問題

第1節 概述

一、基本概念

二、振動繫統及形式分類

三、振動問題的研究方法

四、包裝件振動模型與運動方程

第二節 單自由度線性繫統振動

一、單自由度線性繫統無阻尼自由振動

二、單自由度線性繫統有阻尼自由振動

三、單自由度線性繫統強迫振動

第三節 兩自由度線性繫統振動

一、兩自由度線性繫統振動的模型及動力學方程

二、兩自由度線性繫統的自由振動

三、兩自由度繫統的強迫振動

第四節 多自由度線性繫統振動

一、多自由度繫統振動的模型及動力學方程

二、彈性體產品包裝的振動分析

三、剛體產品包裝的振動分析

練習思考題

第五章 包裝件衝擊中的力學問題

第1節 概述

第二節 單自由度包裝件跌落衝擊

一、無阻尼包裝件的跌落衝擊

二、有阻尼包裝件的跌落衝擊

三、非線性特性包裝件的跌落衝擊

四、衝擊回彈特性

第三節 考慮易損零部件時產品包裝跌落衝擊

一、考慮易損零部件時產品包裝跌落衝擊的動力學模型

二、運動方程及求解

三、作用力與加速度

第四節 多自由度包裝件跌落衝擊

一、剛體產品包裝的衝擊

二、剛體-彈性體產品包裝的衝擊

練習思考題

第六章 包裝工程中流體力學基礎

第1節 包裝工程中的流體力學問題

第二節 液體包裝力學

一、流體力學基礎

二、流體傳遞現像基礎

第三節 氣體包裝力學

一、氣體熱力學基礎

二、真空包裝技術

第四節 遷移與擴散的力學問題

一、氣體中的遷移現像

二、氣體的擴散現像

三、低壓下氣體的遷移

練習思考題

第七章 包裝繫統傳質傳熱中的力學問題

第1節 包裝繫統中的傳質、傳熱現像

一、果蔬保鮮氣調包裝的傳質傳熱現像

二、冷鏈運輸溫控包裝的傳熱現像

第二節 包裝繫統傳質問題及其分析

一、傳質形式

二、傳質基礎理論

三、包裝繫統中的傳質案例

第三節 包裝繫統傳熱問題及其分析

一、熱量傳遞的基本方式

二、傳熱微分方?的定解條件

三、相變傳熱

四、傳熱問題的求解

練習思考題

第八章 包裝件損傷失效的力學分析

第1節 包裝件損傷失效形式

一、彈性失效和彈性失穩

二、脆性失效和脆性斷裂

三、疲勞失效

四、過度變形

第二節 易損度

一、易損度的概念

二、易損度的理論描述

三、易損度的確定

第三節 衝擊譜理論

一、衝擊脈衝激勵

二、衝擊譜

第四節 典型包裝致損的力學分析

一、包裝箱、盒類的破損

二、包裝袋類的破損

三、包裝瓶罐類的破損

四、包裝桶類的破損

練習思考題

參考文獻

包裝工程包括包裝制品的生產制造、包裝產品的商品化、包裝物流運輸、包裝產品銷售使用和廢棄物處置4個過程。為準確設計、評價包裝工程繫統,需要掌握成體繫的應用力學知識,《包裝應用力學》就是一門為後續包裝材料、包裝工藝、包裝機械、運輸包裝等課程學習打好基礎的專業基礎課程。

全書分為3個篇章,第1篇章:包裝固體力學 (包括第1章:包裝應用力學概論,第二章:包裝固體力學基礎,第三章:包裝材料力學模型,第四章:包裝件振動中的力學問題,第五章:包裝件衝擊中的力學問題);第二篇章:包裝流體力學 (包括第六章:包裝工程中流體力學基礎,第七章:包裝繫統傳質傳熱中的力學問題);第三篇章:工程應用(包括第八章:包裝件損傷失效的力學分析)。

本書整合了固體力學和流體力學中與包裝工程相關的主要知識並形成體繫,力求做到既能反映當前行業工程應用問題的實際需求,又能反映在包裝工程領域全球力學基礎研究的前沿進展,適合包裝工程、機械工程、振動工程及相關專業本科生、研究生學習。本書的編寫參閱了國內外學者的大量工作和研究,在此一並致謝。

盡管編寫組經歷了長期的努力編寫出版此書,但限於作者的知識和經驗,書中不足之處在所難免,敬請讀者指正。

本書由江南大學王軍教授與湖南工業大學盧富德教授擔任主編,浙大寧波理工學院高德教授擔任主審,廣西大學段青山博士、華東交通大學顏建偉教授、華南農業大學向紅教授、浙大寧波理工學院周建偉副教授擔任副主編,江南大學潘嘹副教授、黑龍江八一農墾大學王洪江副教授、浙江理工大學鄂玉萍副教授、陝西科技大學孫德強教授、中山火炬職業技術學院仲晨副教授、哈爾濱商業大學林晶教授參與編寫,江南大學包裝工程繫博士生劉豐怡同學協助統稿等工作。