一. 流通环境动力学因素
通常把产品以生产工厂为起点，以到达消费者手中为终点的整个过程称为流通过程。而包装件在流通过程中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。
商品在由生产厂到用户手中的整个流通过程中，会受到外部载荷及环境气候变化的作用，而产生损坏。包装动力学主要研究商品在运输、装载过程中受到振动与冲击动态载荷，以及受到堆码压力静态载荷作用时产生破坏的机理，并为实现有效包装防护所需要的专门知识。振动与冲击是商品产生物理机械损伤的主要原因，因此本节主要讨论研究振动与冲击影响因素。
1. 流通环节
流通过程基本环节主要有：搬卸装运、运输、仓储堆码、销售。每个环节对包装的要求都不一样。
① 搬运与装卸。
通常有人工和机械两种装卸搬运方式。装卸作业中，抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装卸机械的突然启动和过急的升降都会对商品包装件造成跌落冲击损害。
② 运输环节。
常用的运输工具有汽车、火车、轮船和飞机，还有短途用的电瓶拖车、铲车、手推车等。运输过程中会产生冲击、振动、气候环境条件变化等对包装件造成损害的不利因素。
③ 堆码与仓储。
仓储方法、周期、地点、环境条件、堆码高度、重量等对产品包装都有要求。
④ 销售环节。
销售环节是物流的后端环节，分装、陈列展示、便于携带等是对包装主要要求。
在流通过程中，据调查，一般仓库堆码高度为3~4m，汽车内堆高限为2.5m，火车内堆高限为3m，远洋货舱内堆高限为8m。因此，在包装设计时还要校核包装容器的堆码承压强度，以确保产品在运输和储存中的安全。
包装件在整个运输流通过程中最有可能经受的动态载荷是冲击和振动。缓冲防护设计时，以产品流通过程中产生的等效跌落高度为依据来选用何种缓冲材料进行设计，然后用振动条件进行校核。下面就来看一下流通环境中的振动和冲击特性。
2. 流通中的振动与冲击
（1）机械振动
振动是包装件在流通过程中受到的主要危害之一。包装件在流通中遭受的振动情况十分复杂，它随运输工具（车、船、飞机）、运输环境（路面、波浪、气流）、包装件本身结构状态（材质、固有频率）以及装载情况的变化而变化，这些因素大多是随机的。包装件的振动属于复合随机振动。现分别概述各种流通环境下的振动特性。
① 汽车运输中的振动
在汽车运输过程中产生的振动加速度大小与路面状况、行驶速度、车型、载重量等因素有关，其中最主要的因素是路面状况。
路面越差，振动加速度越大；不同路面引起汽车振动，通过车厢底板传递给内装产品的振动被扩大。但更值得注意的是，汽车运输时，包装件的共振频率一般小于25Hz，它与路面起伏引起的激励频率关系较大。见表7-1。
汽车运输的振动特性还可用频率谱线来描述。此频谱图反映了运输过程的频率分布及与其相关的加速度变化。
由随机振动理论可知，振动环境条件可以用功率谱密度函数（PSD）来表征。图7-1所示，为一种典型的功率谱密度曲线。
横坐标为振动频率，纵坐标为功率谱密度，其单位分别为Hz和功率谱密度的物理意义在于，可以看出不同频率范围上振动能量的分布情况，这里的振动能量是用加速度值的均方值来表现的。由于功率谱密度函数同时包括随机过程的频率成分和振动幅值成分的信息，在评价汽车在行驶中对包装件作用时具有极重要的实际意义。图7.2所示的频谱图描绘了两种车型在不同载荷下以时速88.5千米行驶在某高速公路上时的振动情况。
② 火车运输中的振动
火车振动有一个明显的周期性强迫振动。造成这一周期的是火车铁轨的接缝。由表6-1可查取铁路运输及公路运输振动加速度统计值。
③ 空运中的振动
空运时飞机的振动主要来自于发动机振动，表现出单振动、高频率的特点，其振动加速度较小，且较稳定。
④ 航行中的船舶的振动主要有两部分一是：柴油机、螺旋桨、辅机的高频振动。另外是海浪的低频振动。
（2）机械冲击
冲击是一种瞬时的、猛烈的机械运动，即物体在极短的时间内发生很大的速度变化或完成突然的能量转化。包装件的冲击主要发生于装卸作业和运输过程中，可分为垂直冲击和水平冲击。垂直冲击主要由搬运、装卸、起吊时跌落引起。水平冲击主要发生于运输车辆在崎岖不平路面上行驶时，车辆突然启动或制动时，货车的编组溜放和转轨时，飞机着陆时，船舶靠岸时。
① 装卸作业过程中的机械冲击
包装件从搬运者肩上或手中滑落与地面碰撞时对物品造成冲击，是人工装卸中常见的冲击现象。冲击力大小除取决于跌落高度外还取决于包装件重量、内衬垫缓冲性能和地面的刚性。
最常见的装卸机械是起重机、叉车，起重机垂直起吊和垂直下落都可能产生很大的加速度，对物品造成一定的冲击。
装卸作业中发生的最大跌落高度与货物重量、包装件体积之间具有一定的关系。不同重量的货物其产生跌落高度的概率也不相同，见表7-2。
② 运输作业过程中的机械冲击
汽车运输。当汽车实施公路运输时，冲击加速度的数值大小取决于行车速度、路面等级、产品重量及其在运输车辆中的固定方式等。
火车运输。火车运输时产生的冲击主要有两类。一类是火车车轮驶过钢轨接缝处时会产生垂直冲击，加速度至少可达1g，另一类是在车厢连挂挂钩互相撞击时产生的水平冲击，在行驶速度为14.5km/h条件下，水平冲击加速度可高达20g以上。这两种冲击通常被认为是铁路运输中造成包装件损伤的最严重的因素。影响火车连挂作业时水平冲击加速度大小的主要因素为：车厢连挂作业时的撞击速度；车辆牵引装置的缓冲性能；包装件重量；堆码高度及满载度。
空运与海运。空运作业时，冲击现象主要发生在飞机起降过程中，而最严重的动态载荷是在恶劣天气时产生的乱流状态下的冲击现象。而在海运作业中，货物受冲击的情况将与水域状态、气象条件、船舶类型、物品装载状况等直接相关，相对来说船上货物经受的冲击力并不严重。
③ 其他因素
流通环境的气象条件，如水、温度、湿度、气压等都会对包装容器及产品质量产生影响。
温度和温度变化的影响。温度变化。引起某些药品、食品、化工产品品质不稳定。某些包装材料性能变化。大温差会引起封闭包装件内产生水汽凝结现象，加速内容产品的受潮和腐蚀。低温则使橡胶和塑料等材料硬化变脆，受力后易破裂。
湿度的影响。湿度有两种计量方法。绝对湿度和相对湿度。 高温伴随高湿度出现时，有利于霉菌繁殖。促使金属的腐蚀加快。一些有机材料吸湿后表面发胀、变形、起泡，不但影响外观，还使机械性能下降。低湿度又会使纸、木、皮革、塑料等干燥收缩、变形甚至龟裂。
纸塑类容器及药品、食品、化工产品对湿度尤为敏感。如瓦楞纸箱的抗压强度随含水率增高急剧下降。
水的影响。露天存放产品包装应当有严密的防水措施。
太阳辐射的影响。对包装材料，尤其是塑料、橡胶等有重大影响，加速老化、分子激发、降解等。
盐雾的影响。加速金属包装材料的锈蚀，造成机械活动件阻塞，电导性增强，绝缘性降低。
（更多精彩内容，请点击我头像进入主页查看。）
【好文推荐】
军队用的枪支是怎么设计包装的？来了解下吧
1，「项目分享」纸箱如何进行标准化？
2，最全总结：纸箱生产制造企业纸箱成本构成
3，最全的纸护角专业知识：纸护角的生产工艺、种类和应用、使用技巧
4，瓦楞纸箱的检测标准，最全最详细的干货分享，专业知识值得收藏
5，方正雅黑字体事件惹怒微软，要出手了，我推荐两款免费商用的字体
6，包装工程师要懂得常用“人体工程学”知识
7，寻找全球创意包装设计：俄罗斯交互式体验的包装概念设计方案
8，美国的蜡笔文具包装设计创意是这样的
9，寻找全球创意包装设计：美国Doodlebug办公用品包装设计
10，寻找全球创意包装设计：新西兰真蜂蜜包装设计
全部评论 （0）