缓冲特性（精选4篇）
缓冲特性 篇1
0 引言
动臂举升油缸在装载机的整个工作循环中起着十分重要的作用,操作人员为了提高整个装运工作的效率,经常要求提高举升油缸的活塞运动速度,此往复运动的速度时常会达到每秒几十米。然而,活塞如此高频地来回运动往往会造成整台机器的剧烈冲击与振动,使得驾驶员过早地产生疲劳,影响了人机整个系统效率的发挥。因此,为了能够让装载机安稳、高效地工作,提高传动部件的可靠性和寿命,必须在活塞杆接近运动终止时进行阻尼设置,起到有效的缓冲效果。此外,装载机经常在“非路面”的恶劣环境中工作,在其满斗运行过程中,由于凹凸不平路面的随机激励,从而引发了动臂举升油缸的类似点头现象,进一步恶化了铲斗的平动性能,造成斗内物料的撒落和对整套液压系统的撞击。
1 举升油缸的结构及举升力
装载机工作装置组成如图1所示。主要由铲斗、动臂、连杆、摇臂、转斗油缸、举升油缸等零部件组成,整个工作机构铰接在前车架上[1]。液压油缸属于一种典型的能量转换执行元件,其能够不断地借助液压油将压力能量转变为机械能,因此在矿山机械产品中的应用十分普遍。油缸的类型很多,此处举升油缸采用双作用式单活塞杆油缸[2],活塞杆可以根据工作的需要进行往复式伸缩运动。这种油缸结构较为简单,同时输出力大,维护安装简单方便,而且还可以实现非连续的回转运动或摆动,在其下端靠螺栓与车架进行铰接。
欲计算举升油缸实际所需输出作用力的大小,应预先知道装载机整个工作机构中所处的受力最大位置以及最危险的工况。通过大量的实验证明,当装载机起初以一定动量和速度冲向并插入料堆、铲取、举升直至卸料完全干净的整个工作过程中,在柴油机驱动下,铲斗在插入料堆的同时举升动臂的状态最为恶劣和不利,即通常所谓的联合铲装工况[3]。
1-铲斗;2-动臂;3-连杆;4-摇臂;5-转斗油缸;6-举升油缸;7-前车架
针对上述工况,进一步考虑到装载机连杆工作机构在其运动过程中的摩擦损耗,举升油缸的实际作用力P可表示为:
其中:n为举升油缸的个数,n=2;FH为联合铲装工况时,举升油缸作用于动臂上的力,可以在受力分析时用分离零部件的方法由力学知识求出;α为摩擦损失系数,一般取α=1.25。
2 举升油缸阻尼缓冲机理分析
2.1 缓冲措施技术要求
活塞杆是举升油缸内部很重要的一个结构件,由以上分析可知,其在液压力的快速推动下往复运动时往往会产生较大的动量,尤其当活塞杆杆头接近缸底或者端盖两头时,更会产生一定的噪声和冲击。若采取必要的阻尼缓冲措施,可以较为有效地解决这一问题,目前人们通常采用让活塞运动速度缓慢递减的方法来实现这一要求。缓冲阻尼结构的一般性要求为:(1)活塞杆在较短的时间内运行较短的距离应该可以耗散掉较多的机械动能;(2)整个缓冲行为中,应该让缓冲腔压力缓慢平稳地进行变化和过渡,避免造成压力值突变,出现超出规定的压力峰值;(3)整个缓冲腔内的最大压力值应该不超过油泵供油压力的1.5倍;(4)缓冲过程从本质上讲是一个机械能和热能的转换过程,由此造成油缸腔内液体温度升高,但是应该注意油液的温度上限应低于密封圈的承受极限。
2.2 缓冲措施
针对当前装载机的实际使用场合和作业状况分析可知,动臂举升油缸阻尼缓冲的手段大致有以下两种:(1)在举升缸外部采取一定的措施,即在液压系统循环回路上,添加节流阀或其他类型的流量元件有效地控制油缸内部活塞的运动速度,此种结构形式较为繁杂;(2)在液压缸内部进行缓冲,即通过改变液压油腔的形状在缸内部满足缓冲的需求,其原理及其构造虽然相对简单,但具有明显的优点,比如工作可靠性高、体积小、缓冲效果较好,因而其应用场合也较为普遍。
2.3 内部缓冲装置的结构及缓冲原理
液压缸内部缓冲装置的结构型式也是多种多样的,但总的来说可分为两大类型[4]:(1)恒节流面积缓冲装置:缓冲柱塞呈圆柱型,当进入节流区后,油液被挤压并通过缓冲柱塞周围的环形间隙而流出;(2)变节流面积缓冲装置:其缓冲原理是相同的,即利用活塞运动到终点时,将排油腔的油液通过节流小孔或节流缝隙排出,增大排油阻力,使被封闭的油液产生缓冲压力,从而使活塞均匀减速、制动,不能撞击油缸缸盖。第一种类型的缓冲装置在缓冲过程中,由于其节流面积不变,故在缓冲开始时,产生的缓冲制动力很大,但很快就降低下来,最后不起什么作用,其缓冲效果很差。但是在一般的系列化成品液压缸中,由于事先无法知道活塞是实际运动速度及运动部分的质量等,因此为了使结构简单,便于设计,降低制造成本,仍采用此种缓冲方式。
2.4 缓冲特性分析
2.4.1 速度-行程特性
设缓冲柱塞进入缓冲腔的行程为x,当x=0时,即在缓冲初期,此时活塞杆在整个运行过程中具有最大的运动速度和动能;当x逐渐增大,由于缓冲行为的影响,活塞的运行速度随之下降,x值越大,缓冲成效越突出;然而,当缓冲终了时,此时的活塞仍具有一定的运动速度,通常称之为残余运动速度。残余运动速度的存在会造成一定程度的负面影响,即引起举升油缸缸体的颤振,破坏举升油缸腔内的密封性能及正常运行,残余运动速度越大,颤振也就越剧烈。而且从理论上讲,不论x取多大值,活塞运行的残余速度都不会消除。
2.4.2 缓冲腔压力的确定
缓冲腔内部压力通常由瞬态和稳态压力两部分组成,当x=0时,缓冲腔的压力同样具有最大值;当缓冲终止时,即x=Sc(Sc为活塞运动终止时的缓冲行程)时,缓冲腔的压力值等于稳态压力。缓冲腔中平均缓冲压力Pcm为:
其中:V为活塞在缓冲开始时的速度,m/s;P1为液压油的工作压力,MPa;R为折算到活塞上的全部外界载荷,N,其合力作用线矢量方向与活塞的来回方向相同时取“+”号,否则取“-”号;A为缓冲腔中活塞的有效作用面积,m2;A1为高压腔中活塞的有效作用面积为活塞直径,d为缓冲柱塞的直径;G为折算到活塞上的一切运动部分重量,N;g为重力加速度。
综合以上分析可知,活塞杆在腔内的运行速度、平均缓冲压力和缓冲行程都是相互制约的。一般来讲,随着缓冲行为的进行,在活塞行程变大的同时,阻尼缓冲特性越突出。但在实际产品设计制造时,由于种种条件因素的制约(如缓冲柱塞长度),缓冲行程只能在某个合理范围内,一般情况下缓冲行程可选择在xmax=(0.14～0.17)D范围内较为合理。
3 结论
本文分析了动臂举升油缸承载状况,并对其阻尼缓冲机理和重要缓冲参数进行了分析及讨论,对进一步研究装载机工作装置的动态性能具有一定的参考作用。
摘要：采用理论分析的方法,分析了动臂举升油缸承载状况,并对其缓冲特性进行了讨论,提高了装载机的平顺性、舒适性和作业效率。
关键词：装载机,举升油缸,缓冲特性
参考文献
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缓冲特性 篇2
安全气囊[1]作为一种有效的缓冲吸能装置[2]已经广泛的应用于现代汽车中。汽车碰撞冲击瞬间, 安全气囊由于承受载荷囊内气体被压缩产生变形, 气囊的这种可压缩性被用来吸收运动物体的冲击能量, 直到稳定, 从而达到减小冲击过载, 保护乘员的目的。但是, 当安全气囊在防止汽车乘员发生严重碰撞损伤和死亡的同时, 也有可能造成乘员的伤害, 因此气囊缓冲特性的优化和控制受到越来越多的研究者关注。在以往的安全气囊设计中, 只能通过试验凑试法来确定, 安全性低, 研制成本高, 试验周期长, 设计结果也不理想。所以本文利用MADYMO软件建立了某型汽车后碰撞乘员约束系统计算机仿真模型, 并利用该模型对人体的损伤响应特性进行研究, 同时采用一种多目标优化策略, 对影响气囊缓冲效果的关键参数进行优化, 从而提高乘员的安全性, 达到预期的效果。
二、乘员约束系统数值模型的建立
本文使用MADYMO软件建立了某型汽车乘员约束系统数值模型, 如图1所示。整个模型包括HybridⅢ假人、安全气囊、安全带、乘员座椅及相关汽车内饰。其中, HybridⅢ假人、座椅和内饰由MADYMO软件中的多刚体构成。安全气囊采用均匀压力模型, 气袋用三节点线性膜单元—MEM3单元进行网格划分, 材料为尼龙66材料。安全带则采用混合三点式安全带模型, 结合使用了一维多刚体安全带模型和二维膜单元有限元安全带模型。
在乘员约束系统数值模型中, 接触形式主要分为以下三大类:1) 假人与汽车内饰以及自身接触 (刚体——刚体) ;2) 假人与安全气囊、安全带的接触 (刚体——有限元) ;3) 安全气囊与安全带的接触以及气囊自身的接触 (有限元——有限元) 。前两种接触力的大小取决于接触表面的穿透量和刚体的接触刚度特性, 通过穿透量大小和定义的加载、卸载曲线及迟滞模型来确定刚体接触所产生的非线性弹性力、粘滞阻尼力。
三、汽车碰撞过程中的人体损伤响应评价
3.1头部损伤评价
碰撞冲击下的头部伤害属于闭合性脑损伤, 主要有头骨骨折和脑损伤 (脑震荡和脑挫裂伤) 等。本文采用如下公式进行头部损伤 (head injury criterion, HIC) 评价[3]:
式 (1) 中a (t) 表示碰撞过程中头部质心合成加速度;t2-t1表示HIC达到最大值时的时间间隔, 在实际应用中最大时间间隔取36ms;HIC值的耐受限度为1000。
3.2胸部损伤CONTIGUOUS_3MS值
胸部是继头部之后的另外一个最重要的需要保护的器官。在碰撞冲击过程中, 乘员胸部主要受到安全带 (有约束时) 的勒紧力, 加上人体自身的惯性力, 可能会造成肋骨断裂、肝脏破损以及锁骨的脱位或破裂。通常所说的人体胸部受伤严重程度的容限水平是指作用在上胸部重心处的线性加速度超过60g的时间不超过3ms。至少持续3毫秒内的最大的加速度水平叫作CONTIGUOUS_3MS (连续3毫秒) 损伤指标[4]。因此, 这个指标并不是基于单个的线性加速度, 而是线性加速度的持续时间级别。
四、安全气囊缓冲特性多目标优化
4.1气囊缓冲特性多目标优化问题的描述
针对汽车正面碰撞过程中人体易损伤的部位, 目标函数选为两个:一个是头部损伤HIIC值, 另一个是胸部损伤CONTIGUOUS_3MS值。考虑到气囊缓冲特性是由充气速率和充气时间的样条曲线所决定, 所以把充气速率缩放系数和充气时间缩放系数作为设计变量, 则多目标优化问题可描述如下:
式中, fN表示颈部损伤NIC值;fT表示胸部损伤的CONTIGUOUS_3MS值;设计变量xs为安全气囊充气速率缩放系数, ys为充气时间缩放系数。
4.2微型多目标遗传算法
多目标优化问题的解通常是一系列无法简单进行相互比较的解, 称作为非支配解或Pareto解[5]。多目标遗传算法较之传统多目标算法具有在单次优化过程中找到多个Pareto最优解的能力, 并且还可以处理所有类型的目标函数和约束, 而不需要许多数学上的必备条件。微型多目标遗传算法是在微型遗传算法[6]基础上提出的一种基于非支配分级的多目标优化算法, 采用小规模种群, 具有较高的计算效率。
4.3优化结果及分析
采用微型多目标遗传算法 (μMOGA) 对式 (2) 所描述的多目标优化问题进行求解。μMOGA的参数设置如下:种群大小N=5, 交叉概率pc=0.6, 变异概率pm=0.05, 重启动判断代数M=3。图2为迭代200次后目标函数值所获得的Pareto最优解集在目标空间中的象点。由图2可以看出, 所得到的Pareto最优解分布比较均匀, 头部损伤HIC值在400～560之间, 胸部损伤CONTIGUOUS_3MS值在200m/s2～450m/s2之间。
表1列出了安全气囊缓冲特性多目标优化的Pareto最优解。迭代200次后, μMOGA求得的Pareto最优解集中, 头部损伤HIC值最小可为401.88, 此时胸部损伤CONTIGUOUS_3MS值为409.27m/s2;而胸部损伤CONTIGUOUS_3MS值最小可为209.47 m/s2, 但此时HIC值为551.51。从表1中可以看出, 五个解均为可行解, 工程人员可根据经验或偏好选择其中的某一个解作为最优解。
五、结论
本文建立了汽车正面碰撞乘员约束系统数值模型来研究人体的损伤响应, 并运用微型多目标遗传算法对安全气囊动态特性参数进行优化匹配, 优化结果表明:该方法不仅能为安全气囊的优化设计提供特征参数, 减少汽车碰撞实验的次数, 降低昂贵的实验成本, 同时还能为工程人员提供多种方案以满足不同产品要求, 而且在汽车碰撞安全技术领域也具有一定的实际工程意义。
摘要：本文利用MADYMO软件建立了汽车正面碰撞乘员约束系统数值模型, 并利用该模型对人体的损伤响应进行研究。运用微型多目标遗传算法对安全气囊的动态特性参数进行优化, 结果表明该方法不但能减少汽车碰撞试验次数与昂贵的试验成本, 而且还能为工程人员提供多种方案以满足不同产品要求, 在汽车碰撞安全技术领域具有一定的实际工程意义。
关键词：汽车正面碰撞,安全气囊,微型多目标遗传算法,优化设计
参考文献
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缓冲特性 篇3
在铷金属蒸汽激光器发展过程中,人们已经认识到充入一定量的缓冲气体可以加宽铷原子的吸收效率[3,4],通过谱线的碰撞加宽,增加了铷原子吸收的有效泵浦谱宽,同时又提高了有效抽运率,即泵浦吸收效率。然而太高的缓冲气体压力会引起有效泵浦谱宽范围内谱线吸收系数的降低,对整个系统的物理设计也存在各种难度。
通过Ti:Sapphire激光器端面入射蒸汽管,模拟在不同缓冲气体(He)压力条件下,铷原子对泵浦光的有效泵浦谱宽和入射泵浦强度。
1 铷蒸汽激光器物理模型
铷蒸汽激光器物理模型如图1所示,不锈钢蒸汽管长13 cm,内直径2.5 cm,通过抽气过程获得真空度10-4Pa环境,之后往系统中充入铷(Rb85)的饱和蒸汽,实验中铷的工作温度在400 K左右,按需要充入几个atms压力的He,蒸汽室采用缠绕烘烤带的方式加热,由电热偶测温。
其中蒸汽管设计主要考虑:(1)抗腐蚀:铷原子化学性质很活泼,在高温条件下可与很多物质反应,蒸汽管适合采用不锈钢或者镍材料制造,在200℃内也可用碱金属含量低的玻璃材料,法兰之间的连接宜用金属垫密封;(2)耐高压:包括管壁厚度设计,法兰与蓝宝石窗口封接,管道应该保持一定的柔韧性等。
传输微分方程为
其中抽运光吸收横截面积σ31(ν)为
式中,F、F′分别是5P3/2和5S3/2超精细结构的总角动量量子数,g(F′)=2F′+1为5S3/2(F′)能级的统计权重[8,9,10]。在气体工作物质中,均匀加宽来源于自然加宽和碰撞加宽。由于实验过程充入的缓冲气体量比较大,碰撞加宽要远远大于自然加宽,所以均匀加宽主要由碰撞加宽引起,均匀加宽线型函数g(ν,ν0)
其中,Δv为碰撞线宽。
2 铷原子吸收线宽计算与缓冲气体选择
2.1 铷原子吸收线宽计算
由于铷蒸汽原子热运动发出的辐射多普勒频移引起的多普勒加宽(Doppler),加宽由下式决定
式中,M为铷原子量;λ0为铷原子吸收谱线中心波长;T为操作温度;单位为K。设定操作温度在160℃条件下,得多普勒加宽ΔvD=0.54 GHz。
上述计算看出,与商用半导体输出谱线宽(250GHz或更高)相比,铷原子吸收线宽很窄。通过谱线碰撞加宽可以解决此问题,理论计算如要满足线宽匹配,需要充入12 atms的氦气,计算公式由下式给出
γ=2.7×10-4GHz/Pa为铷原子与氦原子之间的碰撞加宽系数,P为充入氦气的压力。
2.2 缓冲气体选择
铷(Rb)最外层只有一个电子,化学性质极为活泼。可以与所有的非金属(氮气和惰性气体除外)元素起反应。在实验操作温度下,铷显熔化状,与氧气自燃,也可形成臭氧化物。与氢可生成氢化物,是碱金属氢化物中最不稳定的一个。与一氧化碳反应即得金属羰基化物(RbCO)。所以缓冲气体只从少数活动性很小的元素中选取。
氮气作为缓冲气体,Rb原子受激发射的光子能量绝大部分转换成氮气动能,造成大的激光损耗,所以一般选用惰性元素作缓冲气体,最初选用He气体,He气体与Rb蒸汽碰撞,3He元素与同位素4He相比有更大的优越性,前者2P能级的混合速率是后者的1.5倍;烷类(甲烷等)能加快5P3/2→5S1/2能级间的无辐射速率,一般情况下不加缓冲气体,Rb原子5P3/2→5S1/2能级间自发辐射严重,1、2能级不能产生有效粒子数反转。但是在激光器操作温度下,烷类气体易与铷原子发生反应,生成碱金属水合物和石墨。这两种物质会吸附室壁上,特别是蓝宝石窗口处,吸收和散射抽运光,造成大的增益损耗。表1所示为铷原子的一些基本特性参数。
3 模拟结果与讨论
计算模拟在近衍射极限条件下的介质对泵浦光吸收,泵浦光光谱线看成矩形线型函数。入射泵浦功率密度随入射光束口径的改变而改变。分别模拟在不同缓冲气体压力条件下的介质对入射泵浦光的吸收效率。
为了满足泵浦中心频率处铷原子对泵浦光有大的吸收效率,对应的泵浦光吸收系数g31(cm-1)大致小于数值-0.2(如图2所示),铷原子吸收线宽越小,对应的泵浦光吸收系数越小,为了尽可能地保证激光基模与泵浦模模式匹配,铷原子吸收线宽不能太小,选择泵浦吸收系数接近-0.2比较合适。不同泵浦光吸收系数条件下,铷原子吸收线宽与入射泵浦光强度之间有着最佳的对应关系如图3,假设入射泵浦光强度为Ipin=50 kW/cm2时,对应的最佳原子吸收线宽分别为Δv1=118 GHz(g31=-0.2),v1=45.3 GHz(g31=-0.3),v1=8.9 GHz(g31=-0.4)。
在上述满足条件下(Δv1=118 GHz,Ipin=50 kW/cm2),泵浦谱宽(Δv)的增加,会导致泵浦谱宽范围内原子总吸收效率(η′)的降低,但是铷原子对泵浦光的吸收强度在不断增加,在泵浦谱宽Δv=500 GHz之后泵浦光吸收强度的变化比较缓慢,如图3。主要原因是铷原子在泵浦谱线远翼的受激吸收横截面积很小造成的。在泵浦谱宽Δv=500 GHz时,铷原子对泵浦光吸收效率大致为55%。同理,铷原子吸收线宽降低到8.9 GHz,入射泵浦光强度不变,在泵浦谱宽Δv=130 GHz时,铷原子对泵浦光吸收效率大致为60%。上述两者比较,随铷原子吸收线宽的变化,铷原子对有效泵浦谱宽的吸收范围变化比较明显,而泵浦光总的吸收效率变化并不是太明显。
考虑到高功率泵浦源线宽很宽,需要对铷原子线宽进行加宽,使泵浦源的泵浦谱宽尽量处在有效泵浦谱宽范围内,以保持铷原子对泵浦光高的吸收率。在泵浦谱宽Δv=500 GHz时,只要铷原子的吸收线宽达到Δv1=118 GHz,就会产生较高的泵浦吸收率。
4 结论
对高效率铷蒸汽激光器的泵浦谱宽进行了一定的模拟计算,模拟结果表明:在蒸汽温度400 K,蒸汽管长度13 cm条件下,铷原子吸收线宽对应着最优的泵浦有效吸收谱宽,在泵浦谱宽范围内,铷原子吸收线宽的增加可以有效提高铷原子的总泵浦吸收能量,但对铷原子总泵浦吸收效率影响并不明显。
参考文献
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缓冲特性 篇4
关键词：弹性模量,冲击力峰值,冲击时间,冲击特性
0 引言
鸡蛋属于易损食品, 在运输、包装和加工过程中容易发生破损, 而这些破损很多是由于冲击造成的, 本文就缓冲材料弹性模量对鸡蛋冲击影响进行了试验研究, 对减少蛋品在运输、包装过程中的破损具有一定的参考价值。
1 试验方案
1.1 试验材料
1) 试验所用的鸡蛋购于某养鸡场, 蛋产自同一天。
2) 试验用缓冲材料为聚乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料和瓦楞纸4种常用的包装材料, 材料厚度均为10 mm, 尺寸均为60mm×60 mm。
1.2 试验装置
试验用的冲击台如图1所示, 由实验架、真空吸盘、挡板、缓冲材料、压电传感器、薄钢片和支撑台组成。做冲击实验时, 真空吸盘将将吸附的鸡蛋释放, 落在缓冲材料上, 对传感器产生冲击并产生信号, 信号经与传感器相连的一系列装置处理之后转换成数字信号保存到电脑硬盘, 再根据需要对数据进行分析和处理[1]。
1.实验架;2.真空吸盘;3.挡板;4.缓冲材料;5.薄钢片;6.支撑台;7.压电传感器
1.3 试验方法
取鸡蛋大头作为冲击部位, 缓冲材料为预先准备好的聚乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料和瓦楞纸, 将鸡蛋在距缓冲材料100mm高度进行跌落冲击试验, 每种材料各试验10次, 记录每次试验的实验数据和蛋品的破损情况, 绘出冲击力-时间曲线图, 分析不同缓冲材料对冲击力和碰撞时间的影响[2]。
2 不同缓冲材料的碰撞试验及初步分析
由试验得到4种缓冲材料的典型冲击力-时间曲线图, 如图2所示, 是鸡蛋同一部位 (大头) 在同一高度 (100 mm) 跌落、与不同材料发生碰撞时的典型冲击力-时间曲线图。
4种缓冲材料的弹性模量各不相同, 分别对各组试验数据的冲击力峰值和碰撞时间取平均值, 得到的结果如表1所示。
3 冲击力峰值与缓冲材料弹性模量关系
对试验数据进行处理, 得到了碰撞过程中的冲击力峰值与材料弹性模量关系散点图, 如图3所示。
对表1和图3分析可知, 4种缓冲材料的弹性模量依次增大, 冲击力峰值也随之增大。为了找出弹性模量与冲击力峰值之间的相互关系, 用SAS软件进行数据分析, 可知冲击力峰值和材料弹性模量之间函数关系式为[3]:
式中Y为冲击力峰值, N;X为材料弹性模量, k Pa。
用方差分析对方程进行检验, 结果如表2所示。
经查表, F0.01 (3, 36) =4.38, F值为247.16≥F0.01 (3, 36) =4.38, 说明缓冲材料的弹性模量对冲击力的峰值的影响极显著[3]。用Matlab对曲线进行拟和[4]发现冲击力峰值随缓冲材料的弹性模量增大而增大, 如图4所示, 该曲线与散点图 (图3) 变化趋势很相似, 说明该方程与试验数据相吻合。
4 碰撞时间与缓冲材料弹性模量关系
对试验数据进行处理, 得到了碰撞时的碰撞时间与材料弹性模量关系散点图, 如图5所示。
由图5可知, 随着缓冲材料弹性模量增大, 碰撞时间随之减少。为找出弹性模量与碰撞时间之间的关系, 用SAS软件分析得, 可知碰撞时间和材料弹性模量之间函数关系式为[2]:
式中T为碰撞时间, ms;X为材料弹性模量, k Pa。
用方差分析对方程进行检验, 结果如表3所示。
经查表, F0.01 (3, 36) =4.38, F值为211.36≥F0.01 (3, 36) =4.38, 故知缓冲材料的弹性模量对碰撞时间的影响极显著。用Matlab对曲线进行拟合, 发现碰撞时间随缓冲材料的弹性模量增大而减小[2], 如图6所示。该曲线与散点图 (图5) 的变化趋势很相似, 说明该方程与试验数据相吻合。
5结论
通过试验及数据分析, 可以得出如下结论:
1) 缓冲材料弹性模量对冲击力峰值的影响极显著, 冲击力峰值随缓冲材料弹性模量增加而增大;
2) 缓冲材料弹性模量对碰撞时间的影响极显著, 碰撞时间随缓冲材料弹性模量增加而减小;
3) 在条件许可的情况下尽量选取弹性模量较小的包装材料, 并选取合适的包装方法, 减小碰撞强度和碰撞发生概率, 减少蛋品的破损率。
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