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盒體同樣也略大于節(jié)能燈的長寬高,由于標準型節(jié)能燈的燈管較長,極易碎,所以標準型的節(jié)能燈在燈管部位使用了環(huán)形的紙?zhí)滋鬃艄?并且在紙?zhí)桌膺吿幱媚Ｇ械姆绞角谐隽藥讐K緩沖片,從而增大內(nèi)部的緩沖。而螺旋型節(jié)能燈因為燈管比較短,則是用頂蓋紙片來卡住燈管的方式來固定產(chǎn)品。從而達到對產(chǎn)品的保護。

包裝結(jié)構(gòu)的改良與分析

要將包裝結(jié)構(gòu)改良達到更好地保護商品的目的,就得分析產(chǎn)品的運動方式。一般情況下,日常燈泡的掉落過程能簡化成自由落體和平拋運動。因為平拋運動為豎直運動與水平運動的合成,水平方向的速度相對于豎直方向的速度小很多,可以忽略不計,所以運動方式可簡化為豎直運動。物體自由落體著地瞬間,要減小地面對物體的撞擊,可減小落地瞬間的速度;或減小地面對物體的作用力;也可增大地面對物體作用力的作用面積。由于物體落地瞬間的運動方式為非線性運動方式,運動方式比較復(fù)雜,所以用增大地面對物體作用力的作用面積方式來減小地面對物體的撞擊方法可以基本排除,因此只剩下兩種方式:①減小落地瞬間的速度;②減小地面對物體的作用力。根據(jù)加速運動公式,相同兩個物體從同一高度下落,落地瞬間速度都相同,要使落地瞬間速度減小,只能減小加速度。

物體在下落過程中,受到的反向作用力只有空氣阻力。物體運動速度、接觸面積、空氣密度等都能影響空氣阻力的大小。增加空氣阻力的作用效果是為了減小物體豎直下落運動的加速度,由于減小物體運動速度和改變空氣密度都不易實現(xiàn),只能加大阻力的受力面積。假設(shè)物體下落為豎直直線下落,那么原包裝受到空氣阻力的部位只有盒體底部。如何增加空氣阻力作用的面積?只有兩個辦法:①將盒體四側(cè)往外擴展;②將盒體四側(cè)往內(nèi)收縮。如果使用方法①,將盒體四側(cè)往外擴展,那么在盒體一次成型時不易實現(xiàn)。而使用方法②,正好盒體內(nèi)部產(chǎn)品并非完全填充滿盒體內(nèi)部,四側(cè)都留有空間,可以利用該空間,將盒體四側(cè)往內(nèi)收縮。通過實驗發(fā)現(xiàn),將棱邊切割折疊能將盒體四側(cè)的某部分往內(nèi)收縮,從而實現(xiàn)了增加空氣阻力的作用面積。根據(jù)動量守恒定律公式FT=MV,可得F=MV/T,相同兩個物體從同一高度下落,落地瞬間速度都相同,要使地面對物體的作用力減小,只能增加該力的作用時間。要增加力的作用時間,最易實現(xiàn)的方式就是加大物體的形變量。將包裝盒體做落體實驗,發(fā)現(xiàn)盒體最易受損部位為頂部或底部的4個棱角和側(cè)面的棱邊。只要分散棱邊的受力情況,那么每個易損壞部位的形變量就會變大。因此,同樣能采用棱邊切割的方式來改變整條棱邊的受力情況,使撞擊形變量增大,從而減小地面對物體的作用力。

包裝結(jié)構(gòu)的力學(xué)測試

將上述改良方案結(jié)合分析,當(dāng)?shù)孛鎸σ讚p壞部位撞擊,外折棱邊或棱角發(fā)生形變,往內(nèi)收縮,同時,內(nèi)折棱邊同樣也發(fā)生形變,往外擴張,雖然在靜態(tài)的時候,燈泡下側(cè)的受力面積只有很小的幾個點,但一旦發(fā)生形變,則該受力點會向外擴張,從而起到緩沖的效果。而結(jié)構(gòu)的固定,增加內(nèi)折面的寬度到剛好能將燈泡底部卡住,這樣,能達到對燈泡的結(jié)構(gòu)固定。這樣既做到了對包裝內(nèi)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)固定又做到了包裝的結(jié)構(gòu)緩沖,使得包裝內(nèi)部的燈泡受到了更好的保護,在抗震和抗摔方面均有明顯的提高。

作者：伍稷偲單位：四川大學(xué)藝術(shù)學(xué)院