運輸包裝件性能測試評價過程與方法

運輸包裝件性能測試評價過程與方法第一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三

提綱主要試驗項目我國現(xiàn)行運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法第二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目沖擊試驗(跌落試驗)；振動試驗；壓力試驗；堆碼試驗

；環(huán)境試驗第三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三

一、主要試驗項目1.1沖擊試驗(跌落試驗)沖擊是造成包裝件破損的最主要因素。沖擊試驗就是通過模擬的手段再現(xiàn)流通過程中各種可能出現(xiàn)的沖擊現(xiàn)象，從而評定運輸包裝件在受到?jīng)_擊時的耐沖擊強度及包裝對內(nèi)裝物的保護能力。試驗的控制方法

一種方法是模擬實際流通過程中運輸包裝件可能遇到的各種沖擊現(xiàn)象，在試驗過程中主要控制沖擊的瞬時初速度?？刂频涓叨纫彩强刂茮_擊末速度的一種方法。另一種方法是控制沖擊加速度和沖擊持續(xù)時間。根據(jù)這種控制方法，我們可以非常精確的在試驗室再現(xiàn)當(dāng)時的情況。這種控制方法比較復(fù)雜，除了加速度和持續(xù)時間，還要考慮沖擊波形、沖擊響應(yīng)等因素的影響。

第四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三

一、主要試驗項目沖擊試驗的種類水平?jīng)_擊試驗;跌落試驗;轉(zhuǎn)動跌落試驗;傾翻試驗等。

第五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目垂直沖擊第六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目水平?jīng)_擊(包括斜面沖擊和吊擺沖擊)將包裝件按照預(yù)定的狀態(tài)，以預(yù)定的速度與一個檔板相撞。檔板要垂直于包裝件的速度方向。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4857.11、IS02244、ASTMD5277中都分別對斜面、吊擺沖擊試驗作了相應(yīng)的規(guī)定。

第七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目跌落試驗：跌落方位面跌落楞跌落角跌落特殊情況：跌落高度跌落次序與次數(shù)在整個試驗中的次序第八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目試驗跌落高度可參考國家標(biāo)準(zhǔn)推薦值。

國家標(biāo)準(zhǔn)HP運輸方式運輸包裝件質(zhì)量／kg跌落高度／cm運輸包裝件質(zhì)量／kg跌落高度／cm公路鐵路航空<1080<4.53610710～20604.536～11.349220～305011.34～7.2167630～404027.216～40.8246l40～503040.824～68.044650～10020>10010第九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目傾翻試驗：用于評定包裝件傾翻(跌倒)情況下承受沖擊的能力和包裝對內(nèi)裝物的保護能力。傾翻試驗適用于在儲放、運輸和搬運過程中容易跌倒的包裝件。例如包裝件的高度與底面最短邊之比大于3：1時，這種包裝件在實際儲運過程中發(fā)生傾倒的可能性較大，需要考察其抗傾翻的能力。傾翻試驗在國家標(biāo)準(zhǔn)和ISO,ASTM、ISTA等標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定，但各自的要求都有一定的區(qū)別。

第十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目1.2振動試驗振動試驗可以作為單獨試驗，考察包裝件的抗振動能力；也可以作為整個試驗的一部分，因為經(jīng)過振動試驗以后，包裝和產(chǎn)品的物理機械性能都會有所下降，考察包裝件振動后，是否能抵抗沖擊、跌落等其他因素造成的損害。

第十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目1.2振動試驗1。類型（1）定頻振動定頻振動是讓包裝件在某一個固定的頻率下振動，試驗強度值有振動頻率、振動加速度或位移、振動持續(xù)時間。振動頻率一般選取運輸過程中主要的振動頻率或包裝件的共振頻率，考察包裝件在特定頻率下的抗振性能。

主要評價單個包裝件的基本性能（與實際工況無對應(yīng)性）第十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目（2）正弦變頻振動掃頻振動試驗是一種變頻振動，振動頻率在一定的頻率范圍內(nèi)，以固定的掃頻速率，不斷地改變。包裝件作掃頻試驗有兩種方法：一種方法是為了尋找共振點，掃頻后一般要在共振頻率上諧振，我國普遍采用這種試驗方法；另一種試驗方法是在試驗時用較高的振動加速度，在一定頻率范圍內(nèi)來回振動多次，其目的是考察包裝件在一定頻率范圍內(nèi)的抗振性能。第十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目（3）模擬實際運輸振動（包裝件、集裝件）實際過程中，運輸工具的振動情況是由運輸方式、路面情況、運行速度、和運輸工具自身特性決定的，振動源是不規(guī)則、隨機的，無法用公式來準(zhǔn)確描述具體的振動過程；運輸工具對振動的傳遞性能也干差萬別，和運輸工具的結(jié)構(gòu)及緩沖方式、載荷的重量及重心位置、輪胎情況、包裝件在運輸工具上的位置都有很大關(guān)系。顯然定頻試驗、掃頻試驗都和實際情況有較大出入，為了更好地模擬實際振動，需要采用隨機振動試驗。

為了描述隨機振動特性，必須采用統(tǒng)計力學(xué)和信息理論的方法。隨機振動試驗中，通常用功率譜密度來描述隨機振動特性，它反映的是振動過程在不同頻段的能量分布。

第十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目（4）車輛振動試驗車輛振動試驗是一種特殊的定頻振動試驗，美國對這種試驗使用較多，試驗方法是將包裝件按正常運輸狀態(tài)放置在振動臺上，保證振動峰值不變，調(diào)節(jié)振動頻率使包裝件跳起并達到規(guī)定高度要求，在該振動頻率下振動，使包裝件跳起的次數(shù)達到規(guī)定的要求后停止試驗。這種試驗方法考察的是連續(xù)沖擊對包裝件的影響。第十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目1.3壓力（堆碼）試驗堆碼試驗是檢測壓力時間對包裝材料的影響程度。從經(jīng)驗來看，隨著包裝件裝載量的增加，對該包裝件所施壓力的保持時間會減少。

堆碼多發(fā)生在倉儲過程中，需要針對碼放在最下層的包裝件進行考察。堆碼強度取決于產(chǎn)品外包裝、產(chǎn)品自身，堆碼方式以及堆碼環(huán)境，要綜合所有因素，就需要再現(xiàn)倉儲過程的試驗方法，該試驗方法可以評定運輸包裝件在堆碼時的耐壓強度及對內(nèi)裝物的保護能力，借此可研究包裝件受壓影響，如外包裝變形、包裝材料產(chǎn)生蠕變、內(nèi)裝產(chǎn)品出現(xiàn)破裂、壓壞情況等等。

第十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目1.3壓力（堆碼）試驗試驗類型（1）靜載荷產(chǎn)品堆碼試驗靜載荷堆碼試驗使載荷保持預(yù)定的持續(xù)時間或直至包裝件壓壞。該方法形式方便，周期長，可配合一定的溫、濕度環(huán)境，再現(xiàn)包裝件所處的真實環(huán)境。

第十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目（2）試驗機壓力試驗壓力堆碼試驗借助能使壓板均勻移動，施加預(yù)定壓力的壓力試驗機。負(fù)荷逐級增加，如果未達到預(yù)定值，受壓包裝件已變形、壓壞，則終止試驗。也可以按預(yù)定值作一次性下壓或直至破壞為止。負(fù)荷達到預(yù)定值時，持續(xù)到預(yù)定時間，觀察其變化。這種方法的試驗精度高。試驗周期短，它是模擬堆碼對包裝件的影響?？煞謩e參照GB4857.3_1992,GB4857.16-1992。

第十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目其它考慮到實際情況，堆碼往往不是單一同類貨物的堆碼，混裝貨物占有相當(dāng)大的比例。在得到混裝貨物平均密度的前提下，還要考慮到選擇倉儲堆碼高度和堆碼運輸?shù)牧幼兿禂?shù)，即可得出相應(yīng)的堆碼強度，例如，ISTA3C2001是針對動態(tài)壓力試驗，把包裝件從體積和質(zhì)量上分類，分成<0.06m3或<14kg的包裝件和>0.06m3或>14kg的包裝件

第十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目1.3壓力試驗第二十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三一、主要試驗項目1.4環(huán)境試驗溫度；濕度；雨淋；低壓（真空）等第二十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三二、我國現(xiàn)行運輸包裝試驗方法2.1我國參照ISO標(biāo)準(zhǔn)，先后制定了一系列運輸包裝件基本試驗方法標(biāo)準(zhǔn)。

GB／T4857.2—1992包裝運輸包裝件溫濕度調(diào)節(jié)處理GB／T4857.3—1992包裝運輸包裝件堆碼試驗方法GB／T4857.4—1992包裝運輸包裝件壓力試驗方法GB／T4857.5—1992包裝運輸包裝件跌落試驗方法GB／T4857.6—1992包裝運輸包裝件滾動試驗方法GB／T4857.7—2005包裝運輸包裝件正弦定頻振動試驗方法GB／T4857.8一1992包裝運輸包裝件六角滾筒試驗方法GB／T4857.9—1992包裝運輸包裝件噴淋試驗方法GB／T4857.10一2005包裝運輸包裝件正弦振動變頻振動試驗方法

GB／T4857.23一2005包裝運輸包裝件隨機振動試驗方法GB／T4857.11—1999包裝運輸包裝件水平?jīng)_擊試驗方法

第二十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三二、我國現(xiàn)行運輸包裝試驗方法

GB／T4857.12一1999包裝運輸包裝件浸水試驗方法GB／T4857.13—1999包裝運輸包裝件低氣壓試驗方法GB／T4857.14一1999包裝運輸包裝件傾翻試驗方法GB／T4857.15一1999包裝運輸包裝件可控制水平?jīng)_擊試驗方法

GB／T4857.16—1992包裝運輸包裝件采用壓力機的堆碼試驗方法GB／T4857.17—1992包裝運輸包裝件編制性能試驗大綱的一般原則GB／T4857.18—1992包裝運輸包裝件編制性能試驗大綱的定量數(shù)據(jù)GB／T4857.19—1992包裝運輸包裝件流通試驗信息原始記錄GB／T4857.20—1992包裝運輸包裝件碰撞試驗方法GB／T4857.21—1992包裝運輸包裝件防霉試驗方法GB／T4857.22—1992包裝運輸包裝件單元貨物穩(wěn)定性試驗方法GB／T5398—1999大型運輸包裝件試驗方法

第二十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法3.1美國ASTM運輸包裝基本試驗方法標(biāo)準(zhǔn)：

ASTMD5276-1998自由下落下運輸件跌落的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTMD4728-2001運輸件隨機振動的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTMD6344-1998運輸包裝集中沖擊的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTMD642-2000確定船用集裝箱、組合件和單體加載的抗壓縮能力的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTMD3580-1995產(chǎn)品振動試驗的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(垂直)ASTMD5112產(chǎn)品振動試驗的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(水平)ASTMD3332-1999用沖擊機測試產(chǎn)品的機械沖擊脆性的試驗方法ASTMD880-1992運輸件的沖擊試驗的試驗方法ASTMD5487-98用沖擊試驗機模擬跌落沖擊的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTMD4003運輸件與系統(tǒng)水平?jīng)_擊試驗的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTMD6055-1996統(tǒng)一負(fù)載和大型航運件機械化處理的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTMD6198-01運輸包裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)指南ASTMD4169－05運輸件性能試驗的標(biāo)準(zhǔn)實施第二十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法2。定義了運輸包裝的的可接受的試驗標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)1：產(chǎn)品無破損；標(biāo)準(zhǔn)2：包裝完整無缺；標(biāo)準(zhǔn)3：產(chǎn)品無破損＋包裝完整無缺；根據(jù)試驗要求等級設(shè)置試驗程序與試驗強度。第二十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法3。試驗程序（1）定義包裝單元；（2）建立保證水平（級別）：水平Ⅱ：常用，推薦水平；水平Ⅰ：更嚴(yán)酷的等級；水平Ⅲ：低等級；（3）確定可接受的試驗標(biāo)準(zhǔn)（4）選擇貨物分送環(huán)節(jié)當(dāng)物流分送環(huán)節(jié)無法具體確定，推薦選擇DC-1；有非常確定的分送環(huán)節(jié)，可自行確定（DC-2），或?qū)φ沾_定。（5）編寫試驗計劃。。。。。第二十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法4關(guān)鍵內(nèi)容1。跌落試驗（1）人工處理：跌落高度第二十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法跌落次數(shù)第二十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法（2）機械處理：大型包裝件跌落－高度（叉車、起重機）側(cè)邊沖擊第二十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法（2）機械處理：集裝件跌落－高度（叉車、起重機）側(cè)邊沖擊第三十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法2。堆碼試驗堆碼強度計算第三十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法3。堆碼振動、車輛振動試驗（1）堆碼振動PSD強度第三十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法第三十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法第三十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法（2）堆碼振動時間推薦：0.5－3h通常：3h（在缺乏有效試驗或運輸方式時）公路、鐵路（空運）綜合：1h公路＋2h鐵路（空運）（3）空載振動試驗主要評估包裝容器抗振動沖擊能力試驗強度：ASTMD999-01StandardMethodsforVibrationTestingofShippingContainers振動時間：50％正常堆碼方向，50％其它可能的堆碼方向第三十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三三、ASTM運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法4。鐵路編組沖擊試驗ASTMD4003standardtestmethodforprogrammablehorizontalimpacttestforshippingcontainersandsystems5。環(huán)境試驗第三十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法4.1國際安全運輸委員會(ISTA)試驗標(biāo)準(zhǔn)方法該組織是評價包裝保護性能、包裝設(shè)計和研發(fā)、降低包裝成本和開發(fā)環(huán)保包裝的專業(yè)團體。是美國工商業(yè)、運輸業(yè)、保險業(yè)極為重視的包裝貨物安全運輸組織。制訂的包裝貨物試驗規(guī)范完整，針對各種運輸工況，設(shè)立試驗條件。通過模擬運輸試驗，針對試驗結(jié)果探討與改進包裝設(shè)計。第三十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法3。國際安全運輸委員會(ISTA)試驗標(biāo)準(zhǔn)它的目標(biāo)是“JustRightTransportPackaging”，稱之為“恰到好處的運輸包裝”；用“reducetodamage”(“減少損傷”)和“passwithminimummargin”(按富余最少通過試驗)兩種方法，探索獲得最節(jié)省的運輸包裝，為企業(yè)降低包裝費用，增加產(chǎn)品的市場競爭力；同時鼓勵減少包裝材料的使用，降低自然資源的浪費。第三十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法ISTA設(shè)計了7個系列標(biāo)準(zhǔn)，最常用的是3系列：完全模擬性能測試。用于模擬多種流通環(huán)境，試驗項目包括隨機振動試驗，不同高度的跌落試驗和環(huán)境試驗，如高濕和寒冷等。由于特殊形式的包裝或特殊的運輸條件對環(huán)境危險的了解比較清楚，因此能夠依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)在實驗室內(nèi)進行整個流通環(huán)境的模擬試驗。3系列標(biāo)準(zhǔn)幾乎全部為特殊形式的包裝或流通環(huán)節(jié)特殊的流通環(huán)境而設(shè)計，包括：用于70kg以下、上普通包裝件的3A、3B標(biāo)準(zhǔn)；用于集合包裝的3E、用于大型包裝的3H、用于小包裹投遞的3C、用于郵袋的3D、用于批發(fā)零售中心的3F。第三十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法ISTA1Series：Non-SimulationIntegrityPerformanceTestProcedureISTA1Seriesarethemostbasiccategoryofperformancetests.Theychallengethecapabilityofthepackageandproducttowithstandtransporthazards,butTheyarenotsimulationsofactualtransporthazards,andDonotnecessarilycomplywithcarrierpackagingregulations.第四十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法ISTA2SeriesPartialSimulationPerformanceTestProcedureISTA2SeriestestsareacombinationofbasictestelementsfromISTA1Series(Non-SimulationIntegrityPerformanceTesting)andadvancedtestelementsfromISTA3Series(GeneralSimulationPerformanceTesting).Theychallengethecapabilityofthepackageandproducttowithstandtransporthazards,butTheyonlysimulatesomeactualtransporthazards,andTheydonotnecessarilycomplywithcarrierpackagingregulations.第四十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法ISTA2SeriesPartialSimulationPerformanceTestProcedure第四十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法ISTA3Series·GeneralSimulationPerformanceTestProcedureISTA3Seriestestsareadvancedtestsandaredesignedto:Challengethecapabilityofthepackageandproducttowithstandtransporthazards,butUtilizegeneralsimulationofactualtransporthazards,andDonotnecessarilycomplywithcarrierpackagingregulations.

第四十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法4.1ISTA3A主要內(nèi)容：主要用于70kg以下的單個包裝件的運輸試驗。1.具體導(dǎo)引了不同包裝的試驗項目（需要的、可選擇）；標(biāo)準(zhǔn)包裝小包裝托盤包裝長包裝件等第四十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法第四十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法第四十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法2.定義的不同包裝件的試驗面第四十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法3.定義的不同包裝件的加載第四十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法4.定義的不同運輸車輛的振動試驗PSD第四十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法4.定義的不同運輸車輛的振動試驗PSD第五十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三定義的不同運輸車輛的振動試驗PSD第五十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法4.2ISTA3A具體試驗指導(dǎo)1。跌落試驗的實施第五十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法2。隨機振動實施（1）第五十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法2。隨機振動實施（2）第五十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法2。隨機振動實施（3）第五十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法3。跌落試驗實施（振動后）第五十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期三四、ISTA運輸包裝試驗標(biāo)準(zhǔn)方法3。跌落試驗實施（振動后）第五十七頁，