摘要
纸箱抗压测试仪现代包装是商品不可分割的组成部分。包装和商品的生产、流通、消费一起，形成社会生产的良性循环。商品在生产中采用好的包装，可以提高生产效率，降低生产成本；在商品流通中采用好的包装，可以提高运输、装卸效率，减少破损，降低劳动强度和费用；在商品销售过程中，好的商品包装起到了无声推销员的作用，同时还可以增加商品的附加值，从而扩大销售和带来好的经济效益。
笔记本电脑的销售需求量很大，但在运输与销售环节中因包装不当会对其质量和外观造成一定的破坏。笔记本电脑属于贵重的电子产品，包装不当造成的损害将会对厂商带来严重的经济损失。因此选择合适的材料与结构、计算出准确的尺寸对于缓冲垫和包装箱的设计是非常重要的。
本论文是在确定设计对象的尺寸和流通环境条件的基础上，采用一种新型笔记本电脑包装一气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构。它包括气垫、瓦楞纸板制造的缓冲结构、以及附件盒结构三部分。采用这种新型的气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构，具有物流包装成本低，重量轻、碳排量低等优点，可以替代目前大量使用的环保性能差的发泡聚苯乙烯(EPS)、成本高的发泡聚乙烯(EPE)、碳排量高的瓦楞缓冲垫等传统缓冲材料。通过温湿度试验、跌落试验表明，本缓冲结构的各项性能都可以满足有关标准规定的要求；生产成本低于发泡塑料和瓦楞缓冲垫；由于气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构件可以折叠运输与贮存，流通成本与能耗也很低；气垫与瓦楞纸板缓冲包装结构件是容易回收再生的理想绿色包装材料。
关键词：笔记本电脑，瓦楞纸板，气垫，包装设计，成本，碳排量
1绪论
1．1课题背景
包装是产品生产过程的继续，是产品制造的后一道工序，也是商品流通过程中的重要环节。对大部分产品来说，只有进行了包装，生产制造过程才算完成。产品经包装后成为运输包装件，在到达用户手中所经历的流通过程有装卸、运输、储存等许多环节，在这些流通环节中会遭受到冲击、振动、压力、气候等诸多因素的影响。因包装不善而造成内装产品损坏的现象时有发生，其中因冲击、振动而引起的包装件损坏更为常见。因此产品从生产厂家到用户手中这一流通过程中必须要采取保护措施来减小产品的破损，以保证产品完整无损地送到使用者手中。但同时包装又使产品的包装成本有所增加，从而也增加了产品的总成本，要使包装成本有所下降就要在在包装结构设计上进行优化。
伴随着人们环保意识的提高，电子信息产品包装的环保问题亦受到更多的关注。近年来，欧盟对中国家电的显示器配额己解冻，欧盟正成为我国家电出口的另一重要市场。但欧盟各国对木质托盘、木质包装箱、EPS发泡塑料有严格的限制和规定。特别是不要轻易粘上欧盟限制的铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚和聚糗联苯等有害物质。所以在产品的包装设计上因该结合产品的特性选用性能好、可重复利用的无污染的绿色包装材料，以取得良好的经济效益和社会效应。
包装是商品的脸面，也是消费者认知该产品的媒介。对于商品进行适当的包装，既可起到保护商品的作用，又可增加其外部的美观。但是由于厂家对包装的误解和为了刺激消费对商品进行了的过度包装，所谓过度包装就是包装的耗材过多、分量过重、体积过大、成本过高、装潢过于华丽。目前，对商品进行过度包装的现象日趋严重，不少包装已经背离了其应有的功能。不合理的包装导致过度消耗了资源，使社会承担了过度的包装成本，其危害表现在以下几方面：一是浪费大量资源；二是污染环境：三是损害社会利益。由于环境的破坏和资源的滥用引起了全球气候的变化，全球气侯的变化不仅对冰川、冻土等自然系统构成威胁而且对水源、农业、林业等人类生存也构成威胁。据IPCC(联合国气候变化政府间专家委员会)数据显示：到2030年世界温室气体排放将增长340亿吨，我国的温室气体排放将增长到120亿吨。 因此建立科学合理的包装设计、采用合理的包装材料，能够使产品在流通过程中，减少费用和损耗，为国家节约资源，为企业降低成本。
综上所述，改善产品的包装质量，可以提高产品的开箱合格率，有利于提高品牌形象。简化包装结构，有利于减低在运输过程中造成的产品损坏，降低总的成本，节约有限的资源。对于厂家而言提高和简化包装设计有利于在激烈的市场竞争中赢得一席之地。在商品经济条件下，商品生产与商品交换都离不开包装，包装与商品的生产和流通有着极为密切的关系。因此生产厂家应该注重包装结构设计的重要性。
1．2研究主要工作及创新点
1．2．1研究的主要工作
本课题所要研究的内容可以概括起来为以下几个步骤：
第一步：瓦楞纸板包装结构的设计。
第二步：气垫包装袋性能、结构的研究。
第三步：包装成本的分析。
第四步：碳排量的研究。
1．2．2论文创新点
本论文设计了一种新型复合包装结构应用于笔记本电脑的包装。这种复合缓冲包装结构是由第一缓冲垫瓦楞纸板与第二缓冲垫气垫所组成，在本设计中第一缓冲垫瓦楞纸板起到一定的支撑作用；第二缓冲垫气垫内部是由空气填充的有效地减缓了外界的冲击。气垫代替了原有全瓦楞结构中的一部分纸板，所以包装成本、运输成本、碳排量都有所下降。
1．3研究的目的和意义
1．3．1研究的目的
在环境恶劣、资源紧缺的情况下，本文对笔记本电脑提出的新型复合包装瓦楞纸板与气垫相结合，此结构设计中由于气垫包装袋是由99％的空气和l％的胶膜组成，所有原料皆不含有毒物质及有毒重金属，不管是在生产、使用或放置，原物料或产品都是完全干净的，不会造成任何的污染。此种包装材料属于可回收再利用的绿色包装，是很符合目前的环保消费意识。除此之外在未充气前完全平面化、质轻体积小不占空间可节省大量的运输费用，还降低了一定的包装成本与运输成本。
1．3．2研究的意义
气垫和瓦楞纸板的复合包装对笔记本电脑的包装是一种全新的尝试。气垫包装袋运用少量合成塑料薄膜及气室观念，开发成气室排列的内包装，包装成本与运输成本都较低、环保可回收、防潮、防腐、抗震保护极佳，是替代现有的EPS、EPE、纸制类内包装， 是经济、符合环保的包装材料。
2方案的确定
2．1现状
由于笔记本电脑具有重量轻、体积小、随身携带方便等优点笔记本电脑有着很大的市场潜力。但由于在销售与运输过程中，困包装、运输、装卸等不当常常会使其外观及功能可能遭到不同程度的破坏，影响了笔记本电脑的使用价值。因此对笔记本电脑设计出切实可行的包装方案，有着重要的意义。
图2-1、图2-2和圈2-3(详见附录A)分别是目前同本某品牌的笔记本电脑的整体包装、缓冲盒包装和附件盒包装的结构形式。这种结构的包装存在两个缺陷：第一，附件空间狭窄。因为外包装箱的内尺寸为399xl16x336mm，电脑的厚度为46 5 mm。附件盒所占有的空间必须为47mm见图2-4所示，并且还需要至少5mm装LCD的间隙．根据目前的尺寸可知空间很窄，这样附件盒很容易和LCD相撞击的：第二，包装材料采用全瓦楞纸板这样使得运输成本、包装成本较高，而且碳排量也很高。
纸箱抗压测试仪现代包装是商品不可分割的组成部分。包装和商品的生产、流通、消费一起，形成社会生产的良性循环。商品在生产中采用好的包装，可以提高生产效率，降低生产成本；在商品流通中采用好的包装，可以提高运输、装卸效率，减少破损，降低劳动强度和费用；在商品销售过程中，好的商品包装起到了无声推销员的作用，同时还可以增加商品的附加值，从而扩大销售和带来好的经济效益。
笔记本电脑的销售需求量很大，但在运输与销售环节中因包装不当会对其质量和外观造成一定的破坏。笔记本电脑属于贵重的电子产品，包装不当造成的损害将会对厂商带来严重的经济损失。因此选择合适的材料与结构、计算出准确的尺寸对于缓冲垫和包装箱的设计是非常重要的。
本论文是在确定设计对象的尺寸和流通环境条件的基础上，采用一种新型笔记本电脑包装一气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构。它包括气垫、瓦楞纸板制造的缓冲结构、以及附件盒结构三部分。采用这种新型的气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构，具有物流包装成本低，重量轻、碳排量低等优点，可以替代目前大量使用的环保性能差的发泡聚苯乙烯(EPS)、成本高的发泡聚乙烯(EPE)、碳排量高的瓦楞缓冲垫等传统缓冲材料。通过温湿度试验、跌落试验表明，本缓冲结构的各项性能都可以满足有关标准规定的要求；生产成本低于发泡塑料和瓦楞缓冲垫；由于气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构件可以折叠运输与贮存，流通成本与能耗也很低；气垫与瓦楞纸板缓冲包装结构件是容易回收再生的理想绿色包装材料。
关键词：笔记本电脑，瓦楞纸板，气垫，包装设计，成本，碳排量
1绪论
1．1课题背景
包装是产品生产过程的继续，是产品制造的后一道工序，也是商品流通过程中的重要环节。对大部分产品来说，只有进行了包装，生产制造过程才算完成。产品经包装后成为运输包装件，在到达用户手中所经历的流通过程有装卸、运输、储存等许多环节，在这些流通环节中会遭受到冲击、振动、压力、气候等诸多因素的影响。因包装不善而造成内装产品损坏的现象时有发生，其中因冲击、振动而引起的包装件损坏更为常见。因此产品从生产厂家到用户手中这一流通过程中必须要采取保护措施来减小产品的破损，以保证产品完整无损地送到使用者手中。但同时包装又使产品的包装成本有所增加，从而也增加了产品的总成本，要使包装成本有所下降就要在在包装结构设计上进行优化。
伴随着人们环保意识的提高，电子信息产品包装的环保问题亦受到更多的关注。近年来，欧盟对中国家电的显示器配额己解冻，欧盟正成为我国家电出口的另一重要市场。但欧盟各国对木质托盘、木质包装箱、EPS发泡塑料有严格的限制和规定。特别是不要轻易粘上欧盟限制的铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚和聚糗联苯等有害物质。所以在产品的包装设计上因该结合产品的特性选用性能好、可重复利用的无污染的绿色包装材料，以取得良好的经济效益和社会效应。
包装是商品的脸面，也是消费者认知该产品的媒介。对于商品进行适当的包装，既可起到保护商品的作用，又可增加其外部的美观。但是由于厂家对包装的误解和为了刺激消费对商品进行了的过度包装，所谓过度包装就是包装的耗材过多、分量过重、体积过大、成本过高、装潢过于华丽。目前，对商品进行过度包装的现象日趋严重，不少包装已经背离了其应有的功能。不合理的包装导致过度消耗了资源，使社会承担了过度的包装成本，其危害表现在以下几方面：一是浪费大量资源；二是污染环境：三是损害社会利益。由于环境的破坏和资源的滥用引起了全球气候的变化，全球气侯的变化不仅对冰川、冻土等自然系统构成威胁而且对水源、农业、林业等人类生存也构成威胁。据IPCC(联合国气候变化政府间专家委员会)数据显示：到2030年世界温室气体排放将增长340亿吨，我国的温室气体排放将增长到120亿吨。 因此建立科学合理的包装设计、采用合理的包装材料，能够使产品在流通过程中，减少费用和损耗，为国家节约资源，为企业降低成本。
综上所述，改善产品的包装质量，可以提高产品的开箱合格率，有利于提高品牌形象。简化包装结构，有利于减低在运输过程中造成的产品损坏，降低总的成本，节约有限的资源。对于厂家而言提高和简化包装设计有利于在激烈的市场竞争中赢得一席之地。在商品经济条件下，商品生产与商品交换都离不开包装，包装与商品的生产和流通有着极为密切的关系。因此生产厂家应该注重包装结构设计的重要性。
1．2研究主要工作及创新点
1．2．1研究的主要工作
本课题所要研究的内容可以概括起来为以下几个步骤：
第一步：瓦楞纸板包装结构的设计。
第二步：气垫包装袋性能、结构的研究。
第三步：包装成本的分析。
第四步：碳排量的研究。
1．2．2论文创新点
本论文设计了一种新型复合包装结构应用于笔记本电脑的包装。这种复合缓冲包装结构是由第一缓冲垫瓦楞纸板与第二缓冲垫气垫所组成，在本设计中第一缓冲垫瓦楞纸板起到一定的支撑作用；第二缓冲垫气垫内部是由空气填充的有效地减缓了外界的冲击。气垫代替了原有全瓦楞结构中的一部分纸板，所以包装成本、运输成本、碳排量都有所下降。
1．3研究的目的和意义
1．3．1研究的目的
在环境恶劣、资源紧缺的情况下，本文对笔记本电脑提出的新型复合包装瓦楞纸板与气垫相结合，此结构设计中由于气垫包装袋是由99％的空气和l％的胶膜组成，所有原料皆不含有毒物质及有毒重金属，不管是在生产、使用或放置，原物料或产品都是完全干净的，不会造成任何的污染。此种包装材料属于可回收再利用的绿色包装，是很符合目前的环保消费意识。除此之外在未充气前完全平面化、质轻体积小不占空间可节省大量的运输费用，还降低了一定的包装成本与运输成本。
1．3．2研究的意义
气垫和瓦楞纸板的复合包装对笔记本电脑的包装是一种全新的尝试。气垫包装袋运用少量合成塑料薄膜及气室观念，开发成气室排列的内包装，包装成本与运输成本都较低、环保可回收、防潮、防腐、抗震保护极佳，是替代现有的EPS、EPE、纸制类内包装， 是经济、符合环保的包装材料。
2方案的确定
2．1现状
由于笔记本电脑具有重量轻、体积小、随身携带方便等优点笔记本电脑有着很大的市场潜力。但由于在销售与运输过程中，困包装、运输、装卸等不当常常会使其外观及功能可能遭到不同程度的破坏，影响了笔记本电脑的使用价值。因此对笔记本电脑设计出切实可行的包装方案，有着重要的意义。
图2-1、图2-2和圈2-3(详见附录A)分别是目前同本某品牌的笔记本电脑的整体包装、缓冲盒包装和附件盒包装的结构形式。这种结构的包装存在两个缺陷：第一，附件空间狭窄。因为外包装箱的内尺寸为399xl16x336mm，电脑的厚度为46 5 mm。附件盒所占有的空间必须为47mm见图2-4所示，并且还需要至少5mm装LCD的间隙．根据目前的尺寸可知空间很窄，这样附件盒很容易和LCD相撞击的：第二，包装材料采用全瓦楞纸板这样使得运输成本、包装成本较高，而且碳排量也很高。
图2-I整体包装
Fi92·1 Wholepackage
Fi92·1 Wholepackage
图2-2缓冲盒
Fi92-2Cushionbox
图2-3附件盒
Fi92-3 Accessorybox
Fi92-3 Accessorybox
图24结构图
Fi924structuredrawing
Fi924structuredrawing
2．2设计依据
2．2．1设计的要求
2．2．1设计的要求
表2-3试验要求
Tab2-3Testrequirement
Tab2-3Testrequirement
跌落顺序见图2-5：箱子bottom——舶nt一—-baCk——le钟—1i曲t-—咱P，箱子底
部4条棱：2条长棱．2条短棱。
部4条棱：2条长棱．2条短棱。
气垫样件的温湿度试验周期如图2—6所示：
托盘堆码要求如图2．7所示，堆码3层，每层20个手提箱，共计60个。
2．2．2理论依据
a流通环境
包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。流通过程以生产工厂为起点，以消费者为终点，它包括了商品及包装的运输、中转、装卸、仓储、陈列、销售等环节。货物流通环境中各种外界因素及包装损害原因见表2_4。
产品包装件只有经受住一切外部危险因素(运输条件、气候条件、生活化学条件等)的考验而安然抵达目的地，才能实现其功能，体现其社会经济效益。
产品包装件只有经受住一切外部危险因素(运输条件、气候条件、生活化学条件等)的考验而安然抵达目的地，才能实现其功能，体现其社会经济效益。
b产品脆值理论删
1)产品脆值
脆值的含义是产品经受振动和冲击时用以表示其强度的定量指标。又称为产品的易损度。此值表示产品对外力的承受能力，一般用重力加速的倍数G来表示。G值越大，表示产品对外力的承受能力越强。传统的脆值理论概念是基于产品的破坏性跌落试验规定的，其力学模型如图2-8。图中包装产品被简化成均质体m，缓冲介质简化为一弹簧，弹性系数为k，跌落高度为H，x为弹簧受压的变形量。根据能量装换规律，从H高处跌落到弹簧受压发生大变形靠，为便于讨论略去外包装和弹簧本身质量，不考虑阻尼。
1)产品脆值
脆值的含义是产品经受振动和冲击时用以表示其强度的定量指标。又称为产品的易损度。此值表示产品对外力的承受能力，一般用重力加速的倍数G来表示。G值越大，表示产品对外力的承受能力越强。传统的脆值理论概念是基于产品的破坏性跌落试验规定的，其力学模型如图2-8。图中包装产品被简化成均质体m，缓冲介质简化为一弹簧，弹性系数为k，跌落高度为H，x为弹簧受压的变形量。根据能量装换规律，从H高处跌落到弹簧受压发生大变形靠，为便于讨论略去外包装和弹簧本身质量，不考虑阻尼。
按能量转换规律，从h高度开始跌落，到弹簧受压发生大变形‰为止，产品具有的势能将全部转化为弹簧的变性能，其大小等于产品克服弹簧反力所做的功，即：
由于弹簧是线性的，故p(x)=kx，由mgh=l／2kx2，代入上式得：
P(x)=2mgh／x (2—2)
根据牛顿第二定律，产品在弹簧力作用下的加速度a=p(x)/m
代入(2—2)得：
a=2hg／x (2·3)
令2h／x=G 则a=Gg (2-4)
由于2h>>x，故G>>l；式(2-4)表示产品跌落冲击时产生的加速度，通常表现为重
力加速的的倍数；在冲击问题上，通常用G这种倍数来表示加速度的大小。
由式(2．2)，得：
P=GW(2．5)
上式表明，产品跌落时所受冲击的大小，等于其重量和G的乘积。当这种冲击超过产品结构所允许的极限时，产品即发生破损。包装工程中，把这个产品不发生破损的大加速度值叫脆值。
2)破损定义
破损是指产品物理的或功能的损伤，是丧失了合格品质量指标之一的就叫破损。由于破损的性质和程度不同，破损可分为以下三种：失效：又叫严重破损，指产品已经丧失使用功能且不可恢复；失灵：轻微破损，指产品功能虽已丧失，但可以恢复；商业性破损：主要指不影响产品使用功能而仅在外观上造成的破损。随可使用，但也降低产品的价值。
C冲击响应谱的基本原理【5，9-10】
自Bioto提出冲击响应谱的概念以来，包装界学者将其引入到产品包装失效评定和包装优化设计领域，取得了一系列有意义的成果。Newtont先提出了产品破损边界与冲击响应谱的关联性，并给出了由冲击响应谱推算产品破损边界的～般方法tnl。冲击响应谱通常又称“冲击谱"，是指将冲击激励施加到一系列线性、单自由度弹簧、质量系统时，将各单自由度系统的大响应值，作为对应于系统固有频率的函数而绘制的曲线。它用冲击载荷作用在结构系统上的效果，即结构系统对冲击载荷的响应来描述冲击。
由于传统的脆值理论用产品的大加速度响应来评价其破损情况，流通环境的冲击强度必须小于产品脆值。但造成产品破损的原因除了冲击加速度的大小外，还与冲击脉冲的形状，脉冲持续时间，产品的固有频率等等因素有关。这些因素无法以传统的脆值理论来描述。这为以后的包装设计增加了一定的难度。而且原有破损边界曲线是采用矩形波形测出，在实际跌落时产生的冲击波并非矩形波，是更接近于半正弦波，由矩形波测出的产品脆值比实际产品脆值要偏小，从而在包装设计时过于保守。为了减少在设计缓冲包装时的保守性，现在冲击响应谱技术被包装学界受到关注。在冲击响应谱边界曲线上考虑的不是产品所能承受的大加速度能不能超过产品脆值Gc，而是产品关键件的在所有频率下的冲击响应谱的加速度值Gs不要超过允许限。这种方法回避了不同冲击波形有不同结果的影响，不考虑激励，只考虑与包装缓冲结构关系密切的响应。采用这种方法设计缓冲包装时，即使激励脉冲峰值加
速度超过冲击损坏边界曲线上的冲击脆值的25％以上时，也未发生损坏，从而可以克服冲击脆值的过于保守的不足。如果已知产品的固有频率，只要在固有频率的一半至二倍的频率范围内的加速度值不超过允许限，其他频率范围即使超过了允许限，也不会引起损坏。所以，美国试验与材料协会在1999年在原有标准ASTMD3332中列入一个附件，增加了可以采用冲击响应谱进行产品脆值试验和应用于缓冲包装设计的内容。
根据牛顿第二定律，产品在弹簧力作用下的加速度a=p(x)/m
代入(2—2)得：
a=2hg／x (2·3)
令2h／x=G 则a=Gg (2-4)
由于2h>>x，故G>>l；式(2-4)表示产品跌落冲击时产生的加速度，通常表现为重
力加速的的倍数；在冲击问题上，通常用G这种倍数来表示加速度的大小。
由式(2．2)，得：
P=GW(2．5)
上式表明，产品跌落时所受冲击的大小，等于其重量和G的乘积。当这种冲击超过产品结构所允许的极限时，产品即发生破损。包装工程中，把这个产品不发生破损的大加速度值叫脆值。
2)破损定义
破损是指产品物理的或功能的损伤，是丧失了合格品质量指标之一的就叫破损。由于破损的性质和程度不同，破损可分为以下三种：失效：又叫严重破损，指产品已经丧失使用功能且不可恢复；失灵：轻微破损，指产品功能虽已丧失，但可以恢复；商业性破损：主要指不影响产品使用功能而仅在外观上造成的破损。随可使用，但也降低产品的价值。
C冲击响应谱的基本原理【5，9-10】
自Bioto提出冲击响应谱的概念以来，包装界学者将其引入到产品包装失效评定和包装优化设计领域，取得了一系列有意义的成果。Newtont先提出了产品破损边界与冲击响应谱的关联性，并给出了由冲击响应谱推算产品破损边界的～般方法tnl。冲击响应谱通常又称“冲击谱"，是指将冲击激励施加到一系列线性、单自由度弹簧、质量系统时，将各单自由度系统的大响应值，作为对应于系统固有频率的函数而绘制的曲线。它用冲击载荷作用在结构系统上的效果，即结构系统对冲击载荷的响应来描述冲击。
由于传统的脆值理论用产品的大加速度响应来评价其破损情况，流通环境的冲击强度必须小于产品脆值。但造成产品破损的原因除了冲击加速度的大小外，还与冲击脉冲的形状，脉冲持续时间，产品的固有频率等等因素有关。这些因素无法以传统的脆值理论来描述。这为以后的包装设计增加了一定的难度。而且原有破损边界曲线是采用矩形波形测出，在实际跌落时产生的冲击波并非矩形波，是更接近于半正弦波，由矩形波测出的产品脆值比实际产品脆值要偏小，从而在包装设计时过于保守。为了减少在设计缓冲包装时的保守性，现在冲击响应谱技术被包装学界受到关注。在冲击响应谱边界曲线上考虑的不是产品所能承受的大加速度能不能超过产品脆值Gc，而是产品关键件的在所有频率下的冲击响应谱的加速度值Gs不要超过允许限。这种方法回避了不同冲击波形有不同结果的影响，不考虑激励，只考虑与包装缓冲结构关系密切的响应。采用这种方法设计缓冲包装时，即使激励脉冲峰值加
速度超过冲击损坏边界曲线上的冲击脆值的25％以上时，也未发生损坏，从而可以克服冲击脆值的过于保守的不足。如果已知产品的固有频率，只要在固有频率的一半至二倍的频率范围内的加速度值不超过允许限，其他频率范围即使超过了允许限，也不会引起损坏。所以，美国试验与材料协会在1999年在原有标准ASTMD3332中列入一个附件，增加了可以采用冲击响应谱进行产品脆值试验和应用于缓冲包装设计的内容。
冲击响应谱分析技术是建立在图2-9所示单自由度阻尼线形振动系统模型的基础上的一种分析方法。如图2-10所示，产品相当于由一系列单自由度阻尼线形振动系统模型组成，假定受到无质量的基座的加速度激励为Y，其时间历程已经通过试验得到。基座加速度激励对每一个质量、刚度、阻尼和固有频率为mi、ki、Ci和fni的单自由度阻尼线形振动系统都会分别产生出相应的加速度响应Xi。
任一固有频率的单自由度系统都可进行冲击响应谱分析，但在数值计算中通常采样选取的固有频率是21/6的倍数。于是，对于选取Ⅳ个以Hz为单位的固有频率，其频率值
可能是10，11.2，12.6，14.1，…，(10)【2(1/6)(N-1)】。可见，带宽随频率值的增加而增加。
每一个频率fc值代表的是该带宽的中心频率值，其上限fu和下限fi可按下式计算：
对于单自由度系统受激励，其计算公式如下：
对于复杂的任意激励，其计算公式如下：
2．3整体方案的确定
设计的总目标是降低物流包装系统的成本和碳排量。
根据目前此种电脑的特性和原有的包装结构存在的缺陷和所选用包装材料的成本高、碳排量大等特点，提出了一种对笔记本电脑新型的包装结构设计——气垫和瓦楞纸板复合包装结构，如图2．11所示。这种复合包装结构替代原来的全瓦楞纸板缓冲垫结构方案，实现了降低物流包装系统的成本和碳排量的目的。
设计的总目标是降低物流包装系统的成本和碳排量。
根据目前此种电脑的特性和原有的包装结构存在的缺陷和所选用包装材料的成本高、碳排量大等特点，提出了一种对笔记本电脑新型的包装结构设计——气垫和瓦楞纸板复合包装结构，如图2．11所示。这种复合包装结构替代原来的全瓦楞纸板缓冲垫结构方案，实现了降低物流包装系统的成本和碳排量的目的。
1--0217箱型瓦楞纸箱;；2一气垫；3一气垫瓦楞纸板支撑；
4一附件盒瓦楞纸板支撑；5一笔记本电脑；6一附件盒
图2．11笔记本电脑气垫瓦楞纸板复合包装结构
托盘单元包装的结构示意图如图2．12所示。在超轻的EPS托盘上堆码3层每层20个共计60个瓦楞手提箱，4个瓦楞纸板护角与0452箱型瓦楞纸板上盖将堆码纸箱形成整体，后用拉伸缠绕膜收紧。
4一附件盒瓦楞纸板支撑；5一笔记本电脑；6一附件盒
图2．11笔记本电脑气垫瓦楞纸板复合包装结构
托盘单元包装的结构示意图如图2．12所示。在超轻的EPS托盘上堆码3层每层20个共计60个瓦楞手提箱，4个瓦楞纸板护角与0452箱型瓦楞纸板上盖将堆码纸箱形成整体，后用拉伸缠绕膜收紧。
2．4本章总结
通过对产品笔记本电脑本身特性、原有包装结构、流通环境、包装废弃物的分析，提出了一种新的包装结构——瓦楞纸板与气垫的复合包装。这种新型的复合包装与原有．的全瓦楞纸板相比较可降低包装成本、运输成本以及碳排量，是符合现在包装趋势的设计。
3物流包装系统设计
3．1外包装盒设计
3．1．1外包装盒材料的设计
瓦楞纸板因可加工性极好、使用方便、刚柔兼备的保护性、利于促销、成本低廉、符合可持续发展等优点，在包装制品中得到了广泛应用，在本设计中也采用瓦楞纸板为外包装盒材料。笔记本电脑的包装一般是单体包装，外包装箱型任然选用原有标准箱型0217见图3．1。由于笔记本电脑重量轻，故实际中可使用胶黏剂粘合接头14)。按照GBT6544--1999标准规定，UV形瓦楞纸板分为A、C、B和E型四种。A楞型的纸箱承受平面压力性能比B和C楞型差，但其承受垂直压力性能较高；B楞型的瓦楞低又密，故耐垂直压力性能较差，但平面耐压性能较高；C楞型性能介于A和B楞型之间；E楞型的纸板具有重量轻、缓冲性能好、平面抗压强度好等特点，利于直接进行印刷。由于本设计对象笔记本电脑在流通过程中是堆码运输，因此对其纸箱要求要有较强的平面耐压性能，所以综合考虑选高强低克重的B型瓦楞纸板。B瓦选一等品的S一2．1级瓦楞纸板，边压强度Pro=4．0KN／m，配材选A级纸板。计算如下：
已知内装物为4．85kg，3层堆放，总高为1038mm；包装箱外尺寸405×122X346mm，内尺寸为399X116X340mm，在相对湿度90％、野蛮装卸为0．6、印刷与开孔0．8的条件下存放90天。堆码30"-'100天的疲劳系数为1．65。
瓦楞纸箱空箱抗压计算：
L=Mxgx（H-h)/hxF
式中：
L——空箱抗压标准(N)：
M一瓦楞纸箱内装物质量(蚝)；
G——重力加速度；
H一仓储或运输车辆的空间高度(m)；
h——瓦楞纸箱外高(m)；
F一劣变系数(1．65)。
则L=4．85×9．8×(1．038．0．346)／0．346×1．65
=l56．849N
K=Pc／Ps。 (3-2)
其中k=1／0．55×0．48×0．6×0．8=7．89
得出Pc=156．849×7．89
=1237．76N
边压强度计算：
通过对产品笔记本电脑本身特性、原有包装结构、流通环境、包装废弃物的分析，提出了一种新的包装结构——瓦楞纸板与气垫的复合包装。这种新型的复合包装与原有．的全瓦楞纸板相比较可降低包装成本、运输成本以及碳排量，是符合现在包装趋势的设计。
3物流包装系统设计
3．1外包装盒设计
3．1．1外包装盒材料的设计
瓦楞纸板因可加工性极好、使用方便、刚柔兼备的保护性、利于促销、成本低廉、符合可持续发展等优点，在包装制品中得到了广泛应用，在本设计中也采用瓦楞纸板为外包装盒材料。笔记本电脑的包装一般是单体包装，外包装箱型任然选用原有标准箱型0217见图3．1。由于笔记本电脑重量轻，故实际中可使用胶黏剂粘合接头14)。按照GBT6544--1999标准规定，UV形瓦楞纸板分为A、C、B和E型四种。A楞型的纸箱承受平面压力性能比B和C楞型差，但其承受垂直压力性能较高；B楞型的瓦楞低又密，故耐垂直压力性能较差，但平面耐压性能较高；C楞型性能介于A和B楞型之间；E楞型的纸板具有重量轻、缓冲性能好、平面抗压强度好等特点，利于直接进行印刷。由于本设计对象笔记本电脑在流通过程中是堆码运输，因此对其纸箱要求要有较强的平面耐压性能，所以综合考虑选高强低克重的B型瓦楞纸板。B瓦选一等品的S一2．1级瓦楞纸板，边压强度Pro=4．0KN／m，配材选A级纸板。计算如下：
已知内装物为4．85kg，3层堆放，总高为1038mm；包装箱外尺寸405×122X346mm，内尺寸为399X116X340mm，在相对湿度90％、野蛮装卸为0．6、印刷与开孔0．8的条件下存放90天。堆码30"-'100天的疲劳系数为1．65。
瓦楞纸箱空箱抗压计算：
L=Mxgx（H-h)/hxF
式中：
L——空箱抗压标准(N)：
M一瓦楞纸箱内装物质量(蚝)；
G——重力加速度；
H一仓储或运输车辆的空间高度(m)；
h——瓦楞纸箱外高(m)；
F一劣变系数(1．65)。
则L=4．85×9．8×(1．038．0．346)／0．346×1．65
=l56．849N
K=Pc／Ps。 (3-2)
其中k=1／0．55×0．48×0．6×0．8=7．89
得出Pc=156．849×7．89
=1237．76N
边压强度计算：
式中：
ECT——边压强度（KN/m）；
BCT——空箱抗压强度（N）；
BP——纸箱内尺寸长宽之和的2倍（m）；
T——纸板厚度（m）。
则BP=（399+116）*2/1000
=1.03m
ECT=1237.76/5.875（1.03*0.0033）1/2
由瓦楞纸板技术新指标表3-1、3-2得出纸板代号为一等品的S-2．1瓦楞纸板。
ECT——边压强度（KN/m）；
BCT——空箱抗压强度（N）；
BP——纸箱内尺寸长宽之和的2倍（m）；
T——纸板厚度（m）。
则BP=（399+116）*2/1000
=1.03m
ECT=1237.76/5.875（1.03*0.0033）1/2
由瓦楞纸板技术新指标表3-1、3-2得出纸板代号为一等品的S-2．1瓦楞纸板。
3．1．2外包装盒的尺寸设计
外包装盒任然选用原有的手提式0217型纸箱120]，展开图和立体图见图3-la)、b)所示。
外包装盒任然选用原有的手提式0217型纸箱120]，展开图和立体图见图3-la)、b)所示。
3．2气垫设计
3．2．1气垫特性
气挚包装袋是一种应用空气缓冲原理整体包裹物品使之不被破坏的新型缓冲包装材料，气垫包装袭由气柱和热封线加以分隔组成，在该热封线上每问隔10～15公分即开设一连通口，见国3．2(详见附录A)。而一气柱与另一气柱之间则各自独立，气体无法在气柱组之间互通。任一气柱破裂气体泄漏时，并不影响其它气柱的气密状卷㈣。它可以在很大程度上取代现有的EPS、EPE、纸制类内包装材料，是经济、符合环保的包装材料。
3．2．1气垫特性
气挚包装袋是一种应用空气缓冲原理整体包裹物品使之不被破坏的新型缓冲包装材料，气垫包装袭由气柱和热封线加以分隔组成，在该热封线上每问隔10～15公分即开设一连通口，见国3．2(详见附录A)。而一气柱与另一气柱之间则各自独立，气体无法在气柱组之间互通。任一气柱破裂气体泄漏时，并不影响其它气柱的气密状卷㈣。它可以在很大程度上取代现有的EPS、EPE、纸制类内包装材料，是经济、符合环保的包装材料。
a气垫的特性
1.以往仓库需一大堆的缓冲材料库存，但气垫体包装袋可以实时上线，立刻充填，要多少就充多少，完全不占空间。
2.气体包装袋是由9996的空气和1％的胶膜组成，包装材料未使用前完全平整，不占空问可节省大量的运储费。
3.气体包装袋的支撑性绝佳，单一个气体包装袋可承受60～120kg的重压而不破裂。
4.气体包装袋能保护所包装的产品，不只是填充、支撑。和传统的填充物比较．不会因包装内箱空隙大，而在运送过程中物品经常移位造成损坏，既使遭遇外力挤压，气体包装袋的贴身设计也能利用气垫柬分散压力以避免损害。
5.在一般的使用条件之下，气体包装袋可以节省205～40％的运送空问。
6.气体包装袋不管要回收或经完全破坏丢弃或焚化，部无环保问题的产生。
7.气体包装袋所用原料皆不含有毒物质及有毒重金属，不管是在生产、使用或放置任何状况下，原物料(胶膜)或成品(气垫)都是完全干净的，不会造成任何的污染。
表3．4、3，5分别是气垫包装袋与各种包装材料的比较和气体包装的应用规格。
2.气体包装袋是由9996的空气和1％的胶膜组成，包装材料未使用前完全平整，不占空问可节省大量的运储费。
3.气体包装袋的支撑性绝佳，单一个气体包装袋可承受60～120kg的重压而不破裂。
4.气体包装袋能保护所包装的产品，不只是填充、支撑。和传统的填充物比较．不会因包装内箱空隙大，而在运送过程中物品经常移位造成损坏，既使遭遇外力挤压，气体包装袋的贴身设计也能利用气垫柬分散压力以避免损害。
5.在一般的使用条件之下，气体包装袋可以节省205～40％的运送空问。
6.气体包装袋不管要回收或经完全破坏丢弃或焚化，部无环保问题的产生。
7.气体包装袋所用原料皆不含有毒物质及有毒重金属，不管是在生产、使用或放置任何状况下，原物料(胶膜)或成品(气垫)都是完全干净的，不会造成任何的污染。
表3．4、3，5分别是气垫包装袋与各种包装材料的比较和气体包装的应用规格。
3．2．2气垫结构图
见图3-3a)、b)
见图3-3a)、b)
3．3内包装盒设计
3．3．1内包装盒选材
近年来，欧美等国的微细瓦楞的市场份额逐年在增加，如F、N、G、O等微细瓦楞纸板目前的总产量已占整个瓦楞纸板总产量的10％，美国更是达到了15％，并以每年2％的速度递增。传统观念认为包装承载是以内存物重量来确定材料的克重强比，但却忽略了包装与被包装产品互相支撑的作用。与传统的五层包装产品相比，三层高强度、低克重瓦楞包装产品同样能起到保护商品的作用，而且还节省了将近50％的纸张和各种能源的消耗，有效地降低包装成本。另外，微型瓦楞纸板可以在胶印上直接印刷，既能获得精美的图案，又不会因印刷使瓦楞纸变形、降低或破坏纸板强度。
在本设计中内包装盒——缓冲盒与附件盒选用属于高强瓦楞纸板中的微型瓦楞纸板E。因为微型瓦楞纸板有以下几点优点：①微型瓦楞纸板由于成本低、抗震性能好、抗压强度高，可直接进行胶印以及环保等特点，其市场竞争力越来越被业内人士所看好。②由于微细瓦楞具有堆码强度高、耐破度和挠伸性能佳以及质轻板薄等优点，目前信息家电行业、食品行业、化妆品行业、会展行业以及出口产品等领域都在使用微细瓦楞包装。③由于微细瓦楞一片成型，加之高强度瓦楞原纸的选用，所以瓦楞纸产品易回收再生利用，是一种理想的“绿色包装’’材料。质优量轻，节省成本，是微型瓦楞纸包装的又一大优势。④微瓦保护功能强。例如冰淇淋是需要冷冻的食品，在运输的时候容易受到外界环境的影响而导致变形。由于微细瓦楞包装楞型较小，单位面积的瓦楞条数较多，因此提高了包装的抗压能力，对产品具有更好的保护功能。另外，在提高抗压强度、缓冲性能的同时，它还具有耐低温、防潮等优点。
3．3．2缓冲盒结构设计
见图3-4a)、b)，其中单位为mill。
3．3．1内包装盒选材
近年来，欧美等国的微细瓦楞的市场份额逐年在增加，如F、N、G、O等微细瓦楞纸板目前的总产量已占整个瓦楞纸板总产量的10％，美国更是达到了15％，并以每年2％的速度递增。传统观念认为包装承载是以内存物重量来确定材料的克重强比，但却忽略了包装与被包装产品互相支撑的作用。与传统的五层包装产品相比，三层高强度、低克重瓦楞包装产品同样能起到保护商品的作用，而且还节省了将近50％的纸张和各种能源的消耗，有效地降低包装成本。另外，微型瓦楞纸板可以在胶印上直接印刷，既能获得精美的图案，又不会因印刷使瓦楞纸变形、降低或破坏纸板强度。
在本设计中内包装盒——缓冲盒与附件盒选用属于高强瓦楞纸板中的微型瓦楞纸板E。因为微型瓦楞纸板有以下几点优点：①微型瓦楞纸板由于成本低、抗震性能好、抗压强度高，可直接进行胶印以及环保等特点，其市场竞争力越来越被业内人士所看好。②由于微细瓦楞具有堆码强度高、耐破度和挠伸性能佳以及质轻板薄等优点，目前信息家电行业、食品行业、化妆品行业、会展行业以及出口产品等领域都在使用微细瓦楞包装。③由于微细瓦楞一片成型，加之高强度瓦楞原纸的选用，所以瓦楞纸产品易回收再生利用，是一种理想的“绿色包装’’材料。质优量轻，节省成本，是微型瓦楞纸包装的又一大优势。④微瓦保护功能强。例如冰淇淋是需要冷冻的食品，在运输的时候容易受到外界环境的影响而导致变形。由于微细瓦楞包装楞型较小，单位面积的瓦楞条数较多，因此提高了包装的抗压能力，对产品具有更好的保护功能。另外，在提高抗压强度、缓冲性能的同时，它还具有耐低温、防潮等优点。
3．3．2缓冲盒结构设计
见图3-4a)、b)，其中单位为mill。
3.3.3附件盒结构设计
见图3-5a)、b），其中单位mm。
见图3-5a)、b），其中单位mm。
3．4堆码设计
堆码强度是纸箱设计的重要指标，是指仓储的瓦楞纸箱包装在一定时间的静态压力下堆码即将倒塌之前所能承受的载荷。在现代运输和包装设计中，堆码强度显得更有意义和实用价值。
3．4．1包装箱在托盘上的堆码与固定
a包装箱在托盘上的堆码
托盘化包装过程中，包装件在托盘上的堆码方式也是一个很重要的问题。包装件的堆码方式一般有简单重叠式、交错式、纵横式、旋转式、骑缝式、枞树式、竖立式和装配式等，各种堆码方式的比较见表3-6。托盘承载表面积的利用率一般应不低于80％。
堆码强度是纸箱设计的重要指标，是指仓储的瓦楞纸箱包装在一定时间的静态压力下堆码即将倒塌之前所能承受的载荷。在现代运输和包装设计中，堆码强度显得更有意义和实用价值。
3．4．1包装箱在托盘上的堆码与固定
a包装箱在托盘上的堆码
托盘化包装过程中，包装件在托盘上的堆码方式也是一个很重要的问题。包装件的堆码方式一般有简单重叠式、交错式、纵横式、旋转式、骑缝式、枞树式、竖立式和装配式等，各种堆码方式的比较见表3-6。托盘承载表面积的利用率一般应不低于80％。
b拉伸膜裹盘运输
缠绕膜又称“拉伸膜"，其特点为质软软薄，具有优势的抗拉性、抗刺穿性和抗撕裂性，缠绕膜的功能是使包装好的产品都集中在一起，使产品在运输过程中免于受损，而且灰尘也不易进入缠绕膜。良好的透明度可以使肉眼检查变得比较容易，而且在许多情况下可以加快货物处理速度。缠绕膜的使用非常简便，用手或是机械都可以把薄膜缠到包装上。
采用裹绕方式将各种商品固定在托盘上，便于货物集装化(成组)储存、运输、装卸，能有效地防止货物倾倒和包装破损，防止货物受潮霉变，提高商品保洁度，加速车船周转；并且成本低，能耗省，设备占场地面积小。
拉伸薄膜具有单元化、初级保护性、压缩固定性、成本节约性等通用性质：①单元化：这是缠绕膜包装的大特性之一。借助薄膜超强的缠绕力和回缩性，将产品紧凑、固定地捆扎成一个单元，使零散小件成为一个整体，即使在不利的环境下产品也无任何松散与分离，而且没有尖锐的边缘。②初级保护性：初级保护性提供产品的表面保护，在产品周围形成一个很轻的、保护性外表，从而达到防尘、防油、防水、防盗的目的。尤为重要的是缠绕膜包装使包装物品均匀受力，避免受力不均匀对物品造成损伤，这是传统包装方式(捆扎、打包、胶带等包装)无法做到的。③压缩固定性：借助缠绕膜拉伸后的回缩力将产品进行缠绕包装，形成一个紧凑的、不占空间的单元整体，使产品各托盘紧密地包裹在一起，可有效地防止运输过程中产品的相互错位与移动同时可调整的拉伸力可以使硬质产品紧贴，使软质产品紧缩，尤其是在烟草业以及纺织业中有独特的包装效果。④成本节约性：利用缠绕膜进行产品包装，可以有效降低使用成本，采用缠绕膜只有原包装的15％左右，热收缩膜的35％左右。同时可以降低工人劳动强度，提高包装效率以及包装档次。
3．4．2瓦楞纸扳护角设计
纸护角是多张牛皮纸复贴后，经护角机定型压制而成，用于货品堆码后，可加强包装物边缘支撑力并保护其整体包装强度、防止打包带对产品的伤害。瓦楞纸板护角是新型绿色包装材料，按形状分为L型、u型和环绕型纸护角见图3．6(详见附录A)。
缠绕膜又称“拉伸膜"，其特点为质软软薄，具有优势的抗拉性、抗刺穿性和抗撕裂性，缠绕膜的功能是使包装好的产品都集中在一起，使产品在运输过程中免于受损，而且灰尘也不易进入缠绕膜。良好的透明度可以使肉眼检查变得比较容易，而且在许多情况下可以加快货物处理速度。缠绕膜的使用非常简便，用手或是机械都可以把薄膜缠到包装上。
采用裹绕方式将各种商品固定在托盘上，便于货物集装化(成组)储存、运输、装卸，能有效地防止货物倾倒和包装破损，防止货物受潮霉变，提高商品保洁度，加速车船周转；并且成本低，能耗省，设备占场地面积小。
拉伸薄膜具有单元化、初级保护性、压缩固定性、成本节约性等通用性质：①单元化：这是缠绕膜包装的大特性之一。借助薄膜超强的缠绕力和回缩性，将产品紧凑、固定地捆扎成一个单元，使零散小件成为一个整体，即使在不利的环境下产品也无任何松散与分离，而且没有尖锐的边缘。②初级保护性：初级保护性提供产品的表面保护，在产品周围形成一个很轻的、保护性外表，从而达到防尘、防油、防水、防盗的目的。尤为重要的是缠绕膜包装使包装物品均匀受力，避免受力不均匀对物品造成损伤，这是传统包装方式(捆扎、打包、胶带等包装)无法做到的。③压缩固定性：借助缠绕膜拉伸后的回缩力将产品进行缠绕包装，形成一个紧凑的、不占空间的单元整体，使产品各托盘紧密地包裹在一起，可有效地防止运输过程中产品的相互错位与移动同时可调整的拉伸力可以使硬质产品紧贴，使软质产品紧缩，尤其是在烟草业以及纺织业中有独特的包装效果。④成本节约性：利用缠绕膜进行产品包装，可以有效降低使用成本，采用缠绕膜只有原包装的15％左右，热收缩膜的35％左右。同时可以降低工人劳动强度，提高包装效率以及包装档次。
3．4．2瓦楞纸扳护角设计
纸护角是多张牛皮纸复贴后，经护角机定型压制而成，用于货品堆码后，可加强包装物边缘支撑力并保护其整体包装强度、防止打包带对产品的伤害。瓦楞纸板护角是新型绿色包装材料，按形状分为L型、u型和环绕型纸护角见图3．6(详见附录A)。
a瓦楞纸板角护角的结构设计
在EPS托盘上堆码的货物为三层总高度为1038mm，选用U型角护A型，此瓦楞纸板角护角的尺寸为A=1038mm、B=100mm、C1=95mm、C2=100mm、D=5mm，结构见图3—7。
3．4．3 EPS托盘
托盘是随着集装箱和集合包装出现的种新的物流技术。所谓托盘，是指一种便于装卸、运输、保管、使用的，由可以盛载单位数量物品的负荷面和铲车插口构成的装卸用垫板。它是一种用于机械化装卸、搬运和堆存的集装单元工具，是一种特殊的包装形式。它与叉车配合使用，可以大幅度提高装卸搬运效率，是应用多的集装器具。
托盘是广泛用于组合包装的器具。托盘化包装是把包装件按一定方式在托盘上堆码．再通过捆扎、裹包或胶粘等方式加以固定而形成搬运单元，便于机械化装卸、储运和管理。托盘化包装整体性能好，堆码稳定性高，可避免散垛摔箱问题，适合于机械化装卸，提高工作效率3～8倍，也能大大减少流通过程中包装件发生碰撞、跌落、倾倒及野蛮装卸，提高产品运输的安全性。
图3-8为EPS托盘，表3．7足EPS托盘的特性，表3-8是托盘的测试试验。
托盘是随着集装箱和集合包装出现的种新的物流技术。所谓托盘，是指一种便于装卸、运输、保管、使用的，由可以盛载单位数量物品的负荷面和铲车插口构成的装卸用垫板。它是一种用于机械化装卸、搬运和堆存的集装单元工具，是一种特殊的包装形式。它与叉车配合使用，可以大幅度提高装卸搬运效率，是应用多的集装器具。
托盘是广泛用于组合包装的器具。托盘化包装是把包装件按一定方式在托盘上堆码．再通过捆扎、裹包或胶粘等方式加以固定而形成搬运单元，便于机械化装卸、储运和管理。托盘化包装整体性能好，堆码稳定性高，可避免散垛摔箱问题，适合于机械化装卸，提高工作效率3～8倍，也能大大减少流通过程中包装件发生碰撞、跌落、倾倒及野蛮装卸，提高产品运输的安全性。
图3-8为EPS托盘，表3．7足EPS托盘的特性，表3-8是托盘的测试试验。
3.4.4货盖
电脑的外包尺寸为405*122*346mm，托盘上的货物摆放在长度方向上是2*405+2*122=1054mm在宽度方向上是8×122=916mm，选用B型瓦楞纸板。由于还需考虑瓦楞纸板护角的尺寸，因此货盖的内尺寸为1064x936xlOOmm，采用0452瓦楞纸箱例。展开图与立体图见图3．10a)、b)。
电脑的外包尺寸为405*122*346mm，托盘上的货物摆放在长度方向上是2*405+2*122=1054mm在宽度方向上是8×122=916mm，选用B型瓦楞纸板。由于还需考虑瓦楞纸板护角的尺寸，因此货盖的内尺寸为1064x936xlOOmm，采用0452瓦楞纸箱例。展开图与立体图见图3．10a)、b)。
3．4．5堆码计算
堆码强度指仓库储存的瓦楞纸箱包装在静态压力之下堆垛，即将坍塌之前所能承受的载荷。堆码强度可通过堆码强度实验进行测试，也可根据测试的抗压强度进行推算。堆码强度中所指的载荷均指低层的纸箱承受载荷，即低层箱的堆码强度。堆码强度的表达式：
Pw=H-h／h*K*y (3-4)
式中：
Pw一堆码载荷(kg)；
H一瓦楞纸箱外部高度(cm)；
W一商品重量(产品加箱重)(kg)：
H—箱体堆码高度(cm)；
K—瓦楞纸箱的疲劳系数，与堆码时间有关。
堆码强度指仓库储存的瓦楞纸箱包装在静态压力之下堆垛，即将坍塌之前所能承受的载荷。堆码强度可通过堆码强度实验进行测试，也可根据测试的抗压强度进行推算。堆码强度中所指的载荷均指低层的纸箱承受载荷，即低层箱的堆码强度。堆码强度的表达式：
Pw=H-h／h*K*y (3-4)
式中：
Pw一堆码载荷(kg)；
H一瓦楞纸箱外部高度(cm)；
W一商品重量(产品加箱重)(kg)：
H—箱体堆码高度(cm)；
K—瓦楞纸箱的疲劳系数，与堆码时间有关。
已知电脑包装件毛重为5．6kg，之前采用1100x1050x120mm规格的托盘，托盘重量为5．7埏，3层堆放，总高为1038mm；在相对湿度90％、野蛮装卸为0．6、印刷与开孔为0.8的条件下存放90天。见表3-9、3．10。
3．6本章小结
根据笔记本电脑自生的特点、原有包装结构的研究与计算来选择瓦楞纸板，通过跌落试验得出科学的附件盒和缓冲盒的结构。对气垫包装袋性能以及外包盒结构的了解得出气垫包装袋的结构。
4试验
4．1跌落试验
自由跌落试就是用自由落体运动来模拟运输包装件的跌落情况。在进行试验时，提起试验样品至预定的高度，然后突然释放，使其按预定状态自由落下，与冲击台面相撞形成冲击。根据试验前的规定，在完成一个或几个不同姿态的若干次跌落后，检查运输包装件的完好程度。
自由跌落试验可以分为面跌落、棱跌落、角跌落三种不同的形式。面跌落时，使试验样品的跌落面与冲击面平行，其夹角大不超过20；棱跌落时，使试验样品的重力线通过被跌落的棱，构成该棱的两个平面中的一个平面与冲击面夹角的误差不大于士50或此夹角的10％；跌落的棱与水平面平行，其夹角大不超过20：角跌落时，使试验样品的重力线通过被跌落的角，构成此角的至少两个平面与冲击面夹角的误差应不大于士50或此夹角的10％。
4．1．1试验
a测试原理
在装卸过程中产品可能会在配送链的任何时候跌落，产品很容易受到冲击危害。设计人员需要一个可重复的测试来评估衬垫设计的改变。碰撞测试对于评估和认证产品、包装设计改变的合格性也是非常必要的。一般而言，冲击对产品、包装的完整性造成大的威胁。
b测试的原因
冲击通常是所发生的严重的事件，因而下落测试为评估包装设计提供了一种方法。所有的包装可能不会都受到自由下落，而这种测试代表了一种真实世界中“糟糕"的情况，而包装可以为这种情况提供一个解决方案。下落测试还为设计人员提供了有关衬垫性能的数据，以及整个产品设计强度。
4．1．2试验数据
此试验是在DLJ．300跌落试验机进行试验的，试验结果是通过陕西科技大学开发的ITCZ．3．0数据处理系统对安装在电脑底部上的三向加速度传感器采集到的数据进行处理后得到的[371。由图4-1a)所示的冲击加速度脉冲可见，冲击加速度峰值达到l16．399，该品牌笔记本电脑的脆值要求控制在l10g，则缓冲结构不符合要求。但是实际上该笔记本电脑并没有摔坏，从图4一lb)所示的冲击响应谱可见，在整个频率范围内，冲击响应谱都在某公司给出的限制范围之内，而且安全系数还较大。
根据笔记本电脑自生的特点、原有包装结构的研究与计算来选择瓦楞纸板，通过跌落试验得出科学的附件盒和缓冲盒的结构。对气垫包装袋性能以及外包盒结构的了解得出气垫包装袋的结构。
4试验
4．1跌落试验
自由跌落试就是用自由落体运动来模拟运输包装件的跌落情况。在进行试验时，提起试验样品至预定的高度，然后突然释放，使其按预定状态自由落下，与冲击台面相撞形成冲击。根据试验前的规定，在完成一个或几个不同姿态的若干次跌落后，检查运输包装件的完好程度。
自由跌落试验可以分为面跌落、棱跌落、角跌落三种不同的形式。面跌落时，使试验样品的跌落面与冲击面平行，其夹角大不超过20；棱跌落时，使试验样品的重力线通过被跌落的棱，构成该棱的两个平面中的一个平面与冲击面夹角的误差不大于士50或此夹角的10％；跌落的棱与水平面平行，其夹角大不超过20：角跌落时，使试验样品的重力线通过被跌落的角，构成此角的至少两个平面与冲击面夹角的误差应不大于士50或此夹角的10％。
4．1．1试验
a测试原理
在装卸过程中产品可能会在配送链的任何时候跌落，产品很容易受到冲击危害。设计人员需要一个可重复的测试来评估衬垫设计的改变。碰撞测试对于评估和认证产品、包装设计改变的合格性也是非常必要的。一般而言，冲击对产品、包装的完整性造成大的威胁。
b测试的原因
冲击通常是所发生的严重的事件，因而下落测试为评估包装设计提供了一种方法。所有的包装可能不会都受到自由下落，而这种测试代表了一种真实世界中“糟糕"的情况，而包装可以为这种情况提供一个解决方案。下落测试还为设计人员提供了有关衬垫性能的数据，以及整个产品设计强度。
4．1．2试验数据
此试验是在DLJ．300跌落试验机进行试验的，试验结果是通过陕西科技大学开发的ITCZ．3．0数据处理系统对安装在电脑底部上的三向加速度传感器采集到的数据进行处理后得到的[371。由图4-1a)所示的冲击加速度脉冲可见，冲击加速度峰值达到l16．399，该品牌笔记本电脑的脆值要求控制在l10g，则缓冲结构不符合要求。但是实际上该笔记本电脑并没有摔坏，从图4一lb)所示的冲击响应谱可见，在整个频率范围内，冲击响应谱都在某公司给出的限制范围之内，而且安全系数还较大。
不同的跌落方向和姿势，可以得到不同的结果。在做跌落试验时分别做了气垫与瓦楞纸板复合缓冲结构与不带瓦楞纸板的气垫包装的这两种试验。试验时气垫压强均为0．06MPa，滤波300Hz，SRS容差设定为1lOg／26ms，跌落高度为l米时进行5个面、3个楞共8个跌落试验。由于传感器贴在front面为了防止碰坏，front面和bottomfront短边的跌落试验不做。从实验数据可得出气垫与瓦楞纸板复合缓冲结构优于不带瓦楞纸板的气垫包装结构。
a气垫与瓦楞纸板复合的缓冲结构
表4．1为不同的跌落方向和姿势，得到不同的结果。图4-2a)、b)、c)、d)、e)、
f)、g)、h)分别是G值图。
a气垫与瓦楞纸板复合的缓冲结构
表4．1为不同的跌落方向和姿势，得到不同的结果。图4-2a)、b)、c)、d)、e)、
f)、g)、h)分别是G值图。
b不带瓦楞纸板气垫的缓冲结构
表4-2为不同的跌落方向和姿势，得到不同的结果。图4-3a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、h)分别是G值图。
表4-2为不同的跌落方向和姿势，得到不同的结果。图4-3a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、h)分别是G值图。
4．2温湿度试验
相对湿度是指在一定的温度下，空气中实际水汽压强与该温度下的饱和水汽压强之比。也就是在同温同压下，空气中实际所含水蒸气的重量与饱和水蒸气重量之比，相对湿度一般用百分数表示。由相对湿度的定义可知，相对湿度和温度是密切相关的，温度可以单独存在，但如果有相对湿度条件，必须要有相应的温度条件。
a恒定试验
恒定试验是普通的试验方法，它采用固定不变的温湿度条件，考察包装件的承受能力。
b交变试验
交变试验采用两种或两种以上的温湿度条件，考察不同的温湿度和温湿度变化对包装件的影响，包括冲击和渐变两种形式。冲击一般只用在温度条件，主要在考察包装件在短时间内受到巨大温度变化时的承受能力；渐变是在较长的时间内变换温湿度条件，能更好地模拟实际情况，特别是在考察湿度凝结方面效果显著。
4．2．1试验
a测试原理
做这个试验是为了确定包装的产品是否可承受极端的湿度、温度配送环境而不被损坏。在极限环境可能会影响产品或包装的可靠性时，应该使用这种测试。此外，这种测试可以在执行其他测试之前进行，以检查产品和包装材料是否达到要求。例如，完成高湿度测试时立即执行随机振动测试，就可以模拟在高湿度国家中的卡车运输环境中发生的损坏。
b测试的原因
许多集装箱材料和包装材料，尤其是纸质的材料，在温度和相对湿度(RH)发生变化时，其物理属性也随之变化。例如，许多亚洲和拉丁美洲的国家，表现的气候模式显著地影响了瓦楞材料的性能。北极和沙漠的温度极限也会在运输环境中发生。温度和湿度与冲击和振动相结合就可能产生不可预料的结果，并加重了现有的问题。
4．2．2试验数据
试验要求为交变的温湿度试验，要求见表4．3。
表4-3交变的温湿度要求
相对湿度是指在一定的温度下，空气中实际水汽压强与该温度下的饱和水汽压强之比。也就是在同温同压下，空气中实际所含水蒸气的重量与饱和水蒸气重量之比，相对湿度一般用百分数表示。由相对湿度的定义可知，相对湿度和温度是密切相关的，温度可以单独存在，但如果有相对湿度条件，必须要有相应的温度条件。
a恒定试验
恒定试验是普通的试验方法，它采用固定不变的温湿度条件，考察包装件的承受能力。
b交变试验
交变试验采用两种或两种以上的温湿度条件，考察不同的温湿度和温湿度变化对包装件的影响，包括冲击和渐变两种形式。冲击一般只用在温度条件，主要在考察包装件在短时间内受到巨大温度变化时的承受能力；渐变是在较长的时间内变换温湿度条件，能更好地模拟实际情况，特别是在考察湿度凝结方面效果显著。
4．2．1试验
a测试原理
做这个试验是为了确定包装的产品是否可承受极端的湿度、温度配送环境而不被损坏。在极限环境可能会影响产品或包装的可靠性时，应该使用这种测试。此外，这种测试可以在执行其他测试之前进行，以检查产品和包装材料是否达到要求。例如，完成高湿度测试时立即执行随机振动测试，就可以模拟在高湿度国家中的卡车运输环境中发生的损坏。
b测试的原因
许多集装箱材料和包装材料，尤其是纸质的材料，在温度和相对湿度(RH)发生变化时，其物理属性也随之变化。例如，许多亚洲和拉丁美洲的国家，表现的气候模式显著地影响了瓦楞材料的性能。北极和沙漠的温度极限也会在运输环境中发生。温度和湿度与冲击和振动相结合就可能产生不可预料的结果，并加重了现有的问题。
4．2．2试验数据
试验要求为交变的温湿度试验，要求见表4．3。
表4-3交变的温湿度要求
试验是在WI-6P-C步入式恒温恒湿室见。在此试验中分别做了气垫压强为0．06MPa和06MPa的两组实验，在24小时后的温湿度试验以后发现0．06MPa的气垫没有破损而06MPa的气垫全部破损，见罔4_4a)、b)和图4-5a)、b)(详见附录A)。
0.06Mpa试验前、后的气垫见图4-4a)、b)
0.06Mpa试验前、后的气垫见图4-4a)、b)
4．3本章总结
通过温湿度试验、跌落试验表明，这种瓦楞纸板与气垫的复合包装结构能很好的保护产品，使产品没有任何的损坏，且这种缓冲结构的各项性能都可以满足此日本某品牌电脑公司有关标准规定的要求。
5整体性能评价
5．1包装成本
随着生产社会化程度的不断提高和专业化生产的发展，包装原材料在包装产品成本中所占的比重也越来越大，目前在包装成本中，包装原材料费用一般占60％一80％。在包装工业中随着生产规模的不断扩大包装资源的消耗也越来越大，包装资源短缺的矛盾也越加突出。纸、纸板、塑料、金属和玻璃四大支柱材料的供给现已严重不足，包装原材料短缺成为制约我国包装工业发展的因素。包装资源短缺的问题如若不解决，包装工业的进一步发展将会遇到很大的困难。包节约装资源就可以促进包装企业降低包装原材料的消耗定额，降低生产成本，从而增加企业的盈利。
5．1．1包装的经济合理性
包装的首要功能是保护商品、方便运输，合理先进的技术才能产生优质的包装。设计合理包装不仅要考虑包装设计本身，更重要的是应着眼于商品流通的全局，兼顾物流系统的相互关系，按照合理包装的几个方面进行设计：①掌握流通实况，发挥经济的保护功能。包装设计前应通过有关测试和调查查阅有关流通环境资料等手段来掌握环境实况，对不同的环境条件，采取不同的包装设计。②实行包装标准化。采用标准化设计，能减少设计时间，稳定包装质量，降低包装和流通成本，取得明显的经济效益。③协调与生产的关系。包装是物流过程的第一步，同时也是产品生产的后一道工序。因此，它同产品的生产过程紧密相关，二者应协调一致，作到包装与生产同步，防止产品积压，为此包装设计应和产品大批量的生产工艺一起考虑，其中包括包装材料的选择和加工方法的选定。④注意装卸及开箱的方便性。⑤便于废弃处理。包装废弃物占城市垃圾的20％，它对城市环境污染的影响是不可忽视的，因此包装材料应便于废弃处理。
在产品的缓冲防振包装设计中，适度包装是一种佳的包装防护模式。即在满足特定的运输包装性能要求的条件下，以小的包装体积、 省的包装材料、 方便的贮运方式实现对产品的包装防护。设计包装时必须注意包装的经济合理性。一方面，既不要过分包装，也不要不足包装。另一方面，要注意包装选材的经济性。要求包装新产品、新材料要有良好的性能和广泛的用途，物美价廉，经久耐用。例如以下的两点：①适度降低纸板用量。对原本的包装箱结构进行优化设计，合理采用新型的包装结构，不仅降低了瓦楞纸板的用量，而且极具环保意义。如当前的飞利浦公司主要通过两个途径来实现：一是选用低克重的包装材料，二是设计简单、 用材少的包装结构。②优化纸箱配纸。芯纸和瓦楞纸的市场价格比纸板的面纸及里纸低的多，适当增加芯纸和瓦楞纸的克重。降低面纸和里纸的克重。使瓦楞纸箱的纸板配纸“面纸轻磅化，芯纸重磅化"，不仅减少了纸板成本。而且大大提高了纸箱的抗压强度、耐破度等性能指标，减少了纸箱在存储和运输过程中变形和破损等因素，进一步加强了纸箱对于整体的保护。减少了各个销售网点由于更换纸箱而产生的各种费用。
5．1．2优化包装设计的方法
成本是企业的核心，是企业经济运行质量的集中反映，成本的高低反映了企业经营管理水平如何，也体现出产品的市场竞争能力。包装成本是产品成本中不可低估的一个组成部分，降低包装成本就成为企业发展策略中举足轻重的一环。那么如何在降低包装成本的同时不影响到产品本身的品质成了关键问题。以下是如何降低包装材料的成本的几个方法：
①功能不变，成本降低。
I科学排料法。包装材料占包装总成本的比例较大，节约材料能可观地降低总成本。
II材料、工艺替代法。每种包装材料都是为实现某种功能而使用的，但要实现某种功能却并非非使用它不可，只要具有相同量值的东西，就可以作为替代的对象。
②成本不变，功能提高。在包装成本一般不变的情况下，使用提高包装功能的办法来提高包装价值
I增大容量提高包装功能。一个包装数件商品的包装，要使其增大包装容量，可以在商品排列上多做研究，如采取交错排列、套装排列等。
II改进结构优化包装功能。包装结构是指包装每一部分的位置以及它们之间的相互联系、结合的统称。包装每一部分位置的改变会促使它与周围联系的改变，从而使整个包装的结构、形态及功能发生变化。
③功能提高，成本降低。这是提高价值显著，难度大的办法。一般情况下，它是个不相容问题，解决不相容问题可用变换条件因素的办法。包装的功能要通过包装材料、形态结构、加工工艺等条件来实现。提高包装价值不外乎通过这些因素各自的变换来实现。
④适当增加成本，大量提高功能。有些设计方案或加工方法，虽比原来的方案增加了少量成本，但却使包装功能大大提高，提高了商品的售价。
⑤功能略有下降，成本大幅度降低。消费者有不同的层次，有时为了照顾经济实惠的心理，降低一些次要功能的标准，以降低成本，也有利销售。但降低的决不是必要的功能，而是次要的或辅助的功能。
5．1．3成本计算
由于此品牌电脑公司的有关包装是由其他公司负责的，所以包装材料成本这方面给
出的相关资料只有外包装盒、缓冲盒、附件盒以及纸托盘的价格。原有的包装成本与新
的包装成本的对比也只是从外包装盒、缓冲盒、附件盒和纸托盘这四个部分进行对比。
通过温湿度试验、跌落试验表明，这种瓦楞纸板与气垫的复合包装结构能很好的保护产品，使产品没有任何的损坏，且这种缓冲结构的各项性能都可以满足此日本某品牌电脑公司有关标准规定的要求。
5整体性能评价
5．1包装成本
随着生产社会化程度的不断提高和专业化生产的发展，包装原材料在包装产品成本中所占的比重也越来越大，目前在包装成本中，包装原材料费用一般占60％一80％。在包装工业中随着生产规模的不断扩大包装资源的消耗也越来越大，包装资源短缺的矛盾也越加突出。纸、纸板、塑料、金属和玻璃四大支柱材料的供给现已严重不足，包装原材料短缺成为制约我国包装工业发展的因素。包装资源短缺的问题如若不解决，包装工业的进一步发展将会遇到很大的困难。包节约装资源就可以促进包装企业降低包装原材料的消耗定额，降低生产成本，从而增加企业的盈利。
5．1．1包装的经济合理性
包装的首要功能是保护商品、方便运输，合理先进的技术才能产生优质的包装。设计合理包装不仅要考虑包装设计本身，更重要的是应着眼于商品流通的全局，兼顾物流系统的相互关系，按照合理包装的几个方面进行设计：①掌握流通实况，发挥经济的保护功能。包装设计前应通过有关测试和调查查阅有关流通环境资料等手段来掌握环境实况，对不同的环境条件，采取不同的包装设计。②实行包装标准化。采用标准化设计，能减少设计时间，稳定包装质量，降低包装和流通成本，取得明显的经济效益。③协调与生产的关系。包装是物流过程的第一步，同时也是产品生产的后一道工序。因此，它同产品的生产过程紧密相关，二者应协调一致，作到包装与生产同步，防止产品积压，为此包装设计应和产品大批量的生产工艺一起考虑，其中包括包装材料的选择和加工方法的选定。④注意装卸及开箱的方便性。⑤便于废弃处理。包装废弃物占城市垃圾的20％，它对城市环境污染的影响是不可忽视的，因此包装材料应便于废弃处理。
在产品的缓冲防振包装设计中，适度包装是一种佳的包装防护模式。即在满足特定的运输包装性能要求的条件下，以小的包装体积、 省的包装材料、 方便的贮运方式实现对产品的包装防护。设计包装时必须注意包装的经济合理性。一方面，既不要过分包装，也不要不足包装。另一方面，要注意包装选材的经济性。要求包装新产品、新材料要有良好的性能和广泛的用途，物美价廉，经久耐用。例如以下的两点：①适度降低纸板用量。对原本的包装箱结构进行优化设计，合理采用新型的包装结构，不仅降低了瓦楞纸板的用量，而且极具环保意义。如当前的飞利浦公司主要通过两个途径来实现：一是选用低克重的包装材料，二是设计简单、 用材少的包装结构。②优化纸箱配纸。芯纸和瓦楞纸的市场价格比纸板的面纸及里纸低的多，适当增加芯纸和瓦楞纸的克重。降低面纸和里纸的克重。使瓦楞纸箱的纸板配纸“面纸轻磅化，芯纸重磅化"，不仅减少了纸板成本。而且大大提高了纸箱的抗压强度、耐破度等性能指标，减少了纸箱在存储和运输过程中变形和破损等因素，进一步加强了纸箱对于整体的保护。减少了各个销售网点由于更换纸箱而产生的各种费用。
5．1．2优化包装设计的方法
成本是企业的核心，是企业经济运行质量的集中反映，成本的高低反映了企业经营管理水平如何，也体现出产品的市场竞争能力。包装成本是产品成本中不可低估的一个组成部分，降低包装成本就成为企业发展策略中举足轻重的一环。那么如何在降低包装成本的同时不影响到产品本身的品质成了关键问题。以下是如何降低包装材料的成本的几个方法：
①功能不变，成本降低。
I科学排料法。包装材料占包装总成本的比例较大，节约材料能可观地降低总成本。
II材料、工艺替代法。每种包装材料都是为实现某种功能而使用的，但要实现某种功能却并非非使用它不可，只要具有相同量值的东西，就可以作为替代的对象。
②成本不变，功能提高。在包装成本一般不变的情况下，使用提高包装功能的办法来提高包装价值
I增大容量提高包装功能。一个包装数件商品的包装，要使其增大包装容量，可以在商品排列上多做研究，如采取交错排列、套装排列等。
II改进结构优化包装功能。包装结构是指包装每一部分的位置以及它们之间的相互联系、结合的统称。包装每一部分位置的改变会促使它与周围联系的改变，从而使整个包装的结构、形态及功能发生变化。
③功能提高，成本降低。这是提高价值显著，难度大的办法。一般情况下，它是个不相容问题，解决不相容问题可用变换条件因素的办法。包装的功能要通过包装材料、形态结构、加工工艺等条件来实现。提高包装价值不外乎通过这些因素各自的变换来实现。
④适当增加成本，大量提高功能。有些设计方案或加工方法，虽比原来的方案增加了少量成本，但却使包装功能大大提高，提高了商品的售价。
⑤功能略有下降，成本大幅度降低。消费者有不同的层次，有时为了照顾经济实惠的心理，降低一些次要功能的标准，以降低成本，也有利销售。但降低的决不是必要的功能，而是次要的或辅助的功能。
5．1．3成本计算
由于此品牌电脑公司的有关包装是由其他公司负责的，所以包装材料成本这方面给
出的相关资料只有外包装盒、缓冲盒、附件盒以及纸托盘的价格。原有的包装成本与新
的包装成本的对比也只是从外包装盒、缓冲盒、附件盒和纸托盘这四个部分进行对比。
表5．1与表5．2分别是原有和新的包装成本的计算。
全瓦楞纸板结构的包装和气垫与瓦楞纸板复合的结构相比在包装成本上降低了8．09元。
5．2运输成本
运输是指用设备和工具，将物品从一地点向另一地点运送的物流活动。在物流的几大功能中，运输是重要的功能之一，是物流活动的关键环节。在企业的经营成本中，物流成本占大部分，运输成本通常是物流成本中大的单项成本，占物流成本的40％～50%左右。了解和分析影响运输成本的因素，可降低运输成本，使企业的物流成本降低，获得更多的收益。
所谓运输成本就是承运人为完成特定货物位移而消耗的物化劳动与活劳动的总和，其表现形式是各种费用的支出。运输成本的组成见图5．1。营运成本是指与营运生产直接有关的各
项支出；管理费用是指运输行政管理部门为管理和组织营运生产活动的各项费用；财务费用是指运输部门资本运营和筹集资金而发生的各种费用。
所谓运输成本就是承运人为完成特定货物位移而消耗的物化劳动与活劳动的总和，其表现形式是各种费用的支出。运输成本的组成见图5．1。营运成本是指与营运生产直接有关的各
项支出；管理费用是指运输行政管理部门为管理和组织营运生产活动的各项费用；财务费用是指运输部门资本运营和筹集资金而发生的各种费用。
5．2．1运输合理化
运输是物资流通过程中的一个重要环节。所有原料和产品，从生产地送到需要地，都必须通过运输。运输是商品生产在流通领域的继续，也是创造价值的生产性劳动。为使运输合理化必须组织商品合理运输，提高商品的运输效率和装载效率，建立运输量大、速度快的新运输体制，并采用相应的新包装形态。
a各种运输方式的特点
现代化的运输可分为：铁路、公路、水运、航空几种主要运输方式。以下分别是这几种运输工具的运输特点。①路运输的特点：载运量大，运行速度快，运距长，有很强的连续性，安全性强，受气候条件影响小，成本比较低，适合子大宗货物长距离运输。②路运输的特点：具有高度的灵活性，速度较快，便于开展“门到门"运输，适合于货运量不大，短距离的物资运输和集散。③路运输的特点：具有巨大的运载能力，运送速度较低，运输距离长，受气候条件影响较大，适合远距离大宗货物或笨重货物的运输。④空运输的特点：运行速度极快，能源消耗大，运载量小，运价高，适用长距离和紧急快速物资的运输。
b合理运输
合理运输即根据货物的合理流向及市场供需状况，以快的时间，少的环节，短的里程，省的费用完成货物的运输任务。
1)影响合理运输的因素
①运输距离。运输是商品在空间的移动，这个移动的距离，即运输里程的远近，是决定其合理与否因素中一个基本的因素。因此，物流部门在组织货物运输时，首先要考虑运输距离，尽可能实行近产近销，就近运输，要尽量避免过远和迂回运输。②运输环节。物流部门在调运物资时，尽可能组织直达、直拨运输，使物资不进入中转仓库，越过一切不必要的中间环节，由产地直运销售地或用户，减少二次运输。③运输工具。在各种运输工具并存的条件下，必须注意选择运输工具和运输路线。要根据不同货物的特点，利用不同运输方式的特点，选择佳的运输路线，改进车船的装载技术和方法，使用少的运力，运输更多的货物，提高运输效率。④运输时间。在物流中应尽量压缩运期，使货物不至于长期徘徊，停留在运输过程中。⑤运输费用。运输费用占物流费用的比重很大，它是衡量运输经济效益的一项重要指标，也是组织合理运输的主要目的之一。运输费用的高低，不仅关系到物流企业或运输部门的经济效益，而且也影响商品的销售成本。
2)运输对包装的要求
为了保护产品在流通过程中的安全，产品包装应满足运输如下要求。①包装完整，箱面标志清楚。货物的运输包装一般应完整、满装、成型。内装货物应均匀分布装载、排摆整齐、压缩体积、内货固定、重心位置居中靠下，对庞大的产品应考虑拆装，以使拆装后的体积小于原来整体产品的体积或满足运输工具装载的规定。同时在箱面应印刷必要的标志，以方便理货，识别和引起应有的注意。②具有合理的强度。包装件在运输过程中，不可避免地要经受多次的搬运、装卸等机械或人力操作，包装件的结构强度应能适应这些操作而不损坏。同时需考虑运输过程中的各种严酷环境条件，从而损坏内装产品，使生产变为无益的社会劳动。③包装尺寸应与运输工具相适应。包装件的外形尺寸应尽量与当前常用的运输工具相适应，以便能充分利用运输工具的有效容积和载重量。
5．2．3运输成本的计算
表5．3为新设计的各个包装结构的重量。
运输是物资流通过程中的一个重要环节。所有原料和产品，从生产地送到需要地，都必须通过运输。运输是商品生产在流通领域的继续，也是创造价值的生产性劳动。为使运输合理化必须组织商品合理运输，提高商品的运输效率和装载效率，建立运输量大、速度快的新运输体制，并采用相应的新包装形态。
a各种运输方式的特点
现代化的运输可分为：铁路、公路、水运、航空几种主要运输方式。以下分别是这几种运输工具的运输特点。①路运输的特点：载运量大，运行速度快，运距长，有很强的连续性，安全性强，受气候条件影响小，成本比较低，适合子大宗货物长距离运输。②路运输的特点：具有高度的灵活性，速度较快，便于开展“门到门"运输，适合于货运量不大，短距离的物资运输和集散。③路运输的特点：具有巨大的运载能力，运送速度较低，运输距离长，受气候条件影响较大，适合远距离大宗货物或笨重货物的运输。④空运输的特点：运行速度极快，能源消耗大，运载量小，运价高，适用长距离和紧急快速物资的运输。
b合理运输
合理运输即根据货物的合理流向及市场供需状况，以快的时间，少的环节，短的里程，省的费用完成货物的运输任务。
1)影响合理运输的因素
①运输距离。运输是商品在空间的移动，这个移动的距离，即运输里程的远近，是决定其合理与否因素中一个基本的因素。因此，物流部门在组织货物运输时，首先要考虑运输距离，尽可能实行近产近销，就近运输，要尽量避免过远和迂回运输。②运输环节。物流部门在调运物资时，尽可能组织直达、直拨运输，使物资不进入中转仓库，越过一切不必要的中间环节，由产地直运销售地或用户，减少二次运输。③运输工具。在各种运输工具并存的条件下，必须注意选择运输工具和运输路线。要根据不同货物的特点，利用不同运输方式的特点，选择佳的运输路线，改进车船的装载技术和方法，使用少的运力，运输更多的货物，提高运输效率。④运输时间。在物流中应尽量压缩运期，使货物不至于长期徘徊，停留在运输过程中。⑤运输费用。运输费用占物流费用的比重很大，它是衡量运输经济效益的一项重要指标，也是组织合理运输的主要目的之一。运输费用的高低，不仅关系到物流企业或运输部门的经济效益，而且也影响商品的销售成本。
2)运输对包装的要求
为了保护产品在流通过程中的安全，产品包装应满足运输如下要求。①包装完整，箱面标志清楚。货物的运输包装一般应完整、满装、成型。内装货物应均匀分布装载、排摆整齐、压缩体积、内货固定、重心位置居中靠下，对庞大的产品应考虑拆装，以使拆装后的体积小于原来整体产品的体积或满足运输工具装载的规定。同时在箱面应印刷必要的标志，以方便理货，识别和引起应有的注意。②具有合理的强度。包装件在运输过程中，不可避免地要经受多次的搬运、装卸等机械或人力操作，包装件的结构强度应能适应这些操作而不损坏。同时需考虑运输过程中的各种严酷环境条件，从而损坏内装产品，使生产变为无益的社会劳动。③包装尺寸应与运输工具相适应。包装件的外形尺寸应尽量与当前常用的运输工具相适应，以便能充分利用运输工具的有效容积和载重量。
5．2．3运输成本的计算
表5．3为新设计的各个包装结构的重量。
计算公式：铁路(整车)、水运、航空运费计算公式为：
运费=计费重量(吨)×适用的运价率
原有的运输为：单个包装件的毛重为5．6埏，采用1100x1050x120mm规格的托盘，3层堆放，总高为1200mm；实际毛重G=-5．6X60+10(托盘等自重)=346kg，假设运费单价为$a，根据航空计费原则，每一托盘运费应为$346a，平均每台PC运费为346a／60=$5．77a。
新设计的运输为：已知在EPS托盘上共放60个包装件，单个包装件的毛重为5．5157kg，实际毛重为5．5157kg×60+5．9462kg(托盘、箱盖、瓦楞纸护角)=336．8882kg。假设运费单价为$a，根据航空运费计算得出，每一托盘运费应为$336．8882a，平均每台PC运费为336．8882a／60=$5．6a。与原有的全瓦楞纸板包装结构相比每台PC的运费降低了$0．17a。
5．3碳排量分析
十二月七同报道，国际能源署说，中国是世界上二氧化碳排放量第二大国。该机构公布的一份调查报告说，2002年全球80％的二氧化碳是由22个国家排放的。二氧化碳排放量多的是美国，占总量的23％，其次是中国，占总量的13％，紧接其后的有俄罗斯、日本和印度。已有的科学证据表明，温室气体对全球气候变化产生了重大影响，对人类社会经济造成了一定的负面效应。80年代后，温室气体问题引起了国际社会的广泛关注联合国于1992年5月9日在纽约联合国总部通过了《联合国气候变化框架公约》(UnitedNationsFrameworkConventionofClimateChange，简称UNFCCC)，其中规定发达国家必须将2000年温室气体排放量下降到1990年水平。1997年12月在日本京都达成了《京都议定书》M，规定OECD国家和经济转轨国家在2008到2012年期间，必须将六种温室气体的总排放量比1990年排放水平降低5．2％。
“2007年7月份，我国很多地区都发生了极端的天气气候事件，很多气象要素记录都被打破了"一中国气象局新闻发言人、预测减灾司司长宋连春说。2007年7月，淮河地区暴雨成灾、上海市高温创历史新高、广东持续高温、江南华南地区干旱、辽宁遭遇雷灾。2007年7月，不仅中国，英国也遭遇了60年一遇的洪灾、阿根廷则降下89年来的第一场鹅毛大雪、非洲乞力马扎罗山冰雪消融等等。而这一切，似乎只是开始。国家气象中心主任章国材认为： “类似今年的极端气候事件也还会发生"。这些极端天气事件，一方面跟气流活动有关，另一方面就是不能忽视的全球气候变暖问题。二氧化碳气体，具有与玻璃相似的作用——让阳光到达地球，阻碍热量从地球表面散发出去，维持了地球表面的气温。随着工业的发展，人类使用燃料越来越多，向大气中排出的二氧化碳与同俱增。加之，乱砍滥伐使森林面积减少，导致对二氧化碳的吸收能力降低，由此引起大气中C02浓度的升高，气温也随之升高。全球气候变化，一方面对冰川、冻土等自然系统构成威胁，另一方面对水源、农业、林业等人类生存构成威胁。控制二氧化碳的排放量(简称“碳排量")，成为控制全球气候的关键。
5．3．1纸质品的碳排量
运费=计费重量(吨)×适用的运价率
原有的运输为：单个包装件的毛重为5．6埏，采用1100x1050x120mm规格的托盘，3层堆放，总高为1200mm；实际毛重G=-5．6X60+10(托盘等自重)=346kg，假设运费单价为$a，根据航空计费原则，每一托盘运费应为$346a，平均每台PC运费为346a／60=$5．77a。
新设计的运输为：已知在EPS托盘上共放60个包装件，单个包装件的毛重为5．5157kg，实际毛重为5．5157kg×60+5．9462kg(托盘、箱盖、瓦楞纸护角)=336．8882kg。假设运费单价为$a，根据航空运费计算得出，每一托盘运费应为$336．8882a，平均每台PC运费为336．8882a／60=$5．6a。与原有的全瓦楞纸板包装结构相比每台PC的运费降低了$0．17a。
5．3碳排量分析
十二月七同报道，国际能源署说，中国是世界上二氧化碳排放量第二大国。该机构公布的一份调查报告说，2002年全球80％的二氧化碳是由22个国家排放的。二氧化碳排放量多的是美国，占总量的23％，其次是中国，占总量的13％，紧接其后的有俄罗斯、日本和印度。已有的科学证据表明，温室气体对全球气候变化产生了重大影响，对人类社会经济造成了一定的负面效应。80年代后，温室气体问题引起了国际社会的广泛关注联合国于1992年5月9日在纽约联合国总部通过了《联合国气候变化框架公约》(UnitedNationsFrameworkConventionofClimateChange，简称UNFCCC)，其中规定发达国家必须将2000年温室气体排放量下降到1990年水平。1997年12月在日本京都达成了《京都议定书》M，规定OECD国家和经济转轨国家在2008到2012年期间，必须将六种温室气体的总排放量比1990年排放水平降低5．2％。
“2007年7月份，我国很多地区都发生了极端的天气气候事件，很多气象要素记录都被打破了"一中国气象局新闻发言人、预测减灾司司长宋连春说。2007年7月，淮河地区暴雨成灾、上海市高温创历史新高、广东持续高温、江南华南地区干旱、辽宁遭遇雷灾。2007年7月，不仅中国，英国也遭遇了60年一遇的洪灾、阿根廷则降下89年来的第一场鹅毛大雪、非洲乞力马扎罗山冰雪消融等等。而这一切，似乎只是开始。国家气象中心主任章国材认为： “类似今年的极端气候事件也还会发生"。这些极端天气事件，一方面跟气流活动有关，另一方面就是不能忽视的全球气候变暖问题。二氧化碳气体，具有与玻璃相似的作用——让阳光到达地球，阻碍热量从地球表面散发出去，维持了地球表面的气温。随着工业的发展，人类使用燃料越来越多，向大气中排出的二氧化碳与同俱增。加之，乱砍滥伐使森林面积减少，导致对二氧化碳的吸收能力降低，由此引起大气中C02浓度的升高，气温也随之升高。全球气候变化，一方面对冰川、冻土等自然系统构成威胁，另一方面对水源、农业、林业等人类生存构成威胁。控制二氧化碳的排放量(简称“碳排量")，成为控制全球气候的关键。
5．3．1纸质品的碳排量
在纸包装容器中，包装纸板是一重要组成部分。包装纸板的需求量自20世纪80年代中期以来一直高于造纸行业的平均需求水平，199卜1997年，年平均需求增长速率为4．5％。然而，在1998年，全世界包装纸板的消耗量却下降了0．3％，约为8670万吨。由于目前亚洲经济已经复苏，包装纸板未来的需求任然看好。据估计，世界对包装纸板的需求将以每年2．8％的速率增加，到2010年需求量将达到1．25亿吨，如图5．2所示。白面箱纸板和废纸板的需求将继续快速增长。
造纸工业对环境的污染大致包括以下几个方面：消耗大量的水资源，产生大量废水；木材造纸工艺中原木处理所剩树皮、除沙器中排出沙石、铁质等杂物；废纸造纸工艺中排出粗大杂物、脱墨污泥、废水处理所得污泥等，都形成了造纸厂的大量废渣；所用蒸汽的生产过程要消耗化石燃料，因而排放C02、S02、NO等有害气体。表5-4是对以废纸造纸的某造纸厂的生产工艺，以及表5．5以原木造纸为主的某造纸厂4种纸浆生产工艺。
在4种纸浆制造工艺中，化浆制造过程废气排放量多。3种产品纸的能耗、汽耗、水耗，以及废渣、废水、废气排放量比较：在能耗、汽耗和水耗方面，打字纸的能耗、水耗远大于新闻纸和瓦楞纸。瓦楞纸生产过程中产生的废渣多，其次是新闻纸，打字纸少。
5．3．2碳排量计算
5．3．2碳排量计算
相比较可得出新设计的包装结构比原有包装结构所释放的二氧化碳少5898．49。
5．4本章总结
瓦楞纸板与气垫的复合包装结构与原有的包装结构相比较：包装材料成本低于全瓦
楞缓冲垫；由于气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构件可以折叠运输与贮存，流通成本与
能耗也很低；碳排量低于全瓦楞纸板，而且气垫与瓦楞纸板缓冲包装结构件是容易回收
再生的理想绿色包装材料。
6结论及展望
6．1论文总结
产品在运输过程中常常遭受到冲击和振动，当这种外力超过产品脆值就会引起产品的损坏。为了保护产品不被冲击与振动所造成的损坏就必须对产品进行包装。过包装虽然保护了产品但浪费了大量的人力物力，欠包装不仅浪费了包装材料等资源而且使生产厂家的经济效益有所损失，因此对产品进行缓冲包装设计是很重要的。而如何能在保护产品的条件下又可以降低包装成本、运输成本以及对自然环境的废弃物是现在包装设计人员研究的主要目的。
在本论文中所使用的气垫包装袋是一种新型的包装材料，由于它在生产与使用过程中不会造成任何的环境污染，并且可以回收再次使用。在现有包装材料紧缺的情况下，与EPS、EPE等包装材料相比是一种性能很好的绿色环保包装材料。气垫包装袋在未充气前完全平面化、质轻体积小不占空间可节省大量的运输费用，在充气使用条件下，可以节省20％一40％的装箱空间，这样降低了运输成本。
瓦楞纸板与气垫的复合包装结构设计与原有的全瓦楞纸板的包装结构相比较，降低了瓦楞纸板的使用量，由于气垫包装袋在充气与未充气时装箱空间小，因此包装成本与运输成本低于全瓦楞的。在气垫与瓦楞纸板的复合结构中气垫替代了～部分的瓦楞纸板，所以气垫与瓦楞纸板的碳排量也远远小于全瓦楞纸板的。
综上所述从包装成本、运输成本、碳排量等这几个方面来说，气垫与瓦楞纸板的复合结构比原有的全瓦楞纸板有着显著的优势，而且这种新型的复合包装也通过了跌落试验、恒温恒湿试验的测试，从而这种气垫与瓦楞纸板的复合结构可以替换原有的全瓦楞纸板结构。
6．2有待研究的问题
本文通过对气垫性能的了解和从大量试验数据分析得出无瓦楞结构单独的气垫包装在对产品进行包装时，对产品的保护性能不太好，但是气垫的原材料采用的是目前世晃先进的7层共挤吹塑而成的复合薄膜，具有抗拉伸及均衡特性，能承受一定的外力作用，一平方米气垫可承受大于1000kg的重压而不破裂等特性。从这一性能来说无瓦楞纸板的气垫包装可以很好的保护产品。无瓦楞纸板的气垫包装结构在跌落试验中的G值数据离散型较大很不稳定。如果无瓦楞纸板的单独气垫包装结构可行，则与瓦楞纸板和气垫复合包装的结构相比较，前者在包装成本、运输成本、碳排量上会有更显著的降低，这是今后需要深入研究的课题。
致谢
本课题是在刘筱霞老师的亲切关怀和认真指导下完成的，刘筱霞老师严谨的治学态度和工作作风使我在课题的设计过程中受益匪浅。在此，首先向刘筱霞老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。同时我也感谢设计学院诸位老师在我的论文创作期间给予的理论知识的指导与帮助。
其次，感谢彭国勋教授及夫人许淑惠教授的支持和帮助，特别是彭老师在课题中给与的指导与帮助，让作者受益终身并在很大程度上完善了课题内容：感谢江苏前程木业包装公司徐平董事长等领导和马延杰、袁长路等同事给予我工作和学习上的帮助。
还有，我感谢我的研究生同学舒祖菊、杨利红、陈春霞、程泉、杨贯波，在实习期间他们一直无私的帮助，以便我顺利完成了项目和论文。
后，我感谢我的家人对我工作和学习的支持，使我能全身心的投入到工作和学习
中。
5．4本章总结
瓦楞纸板与气垫的复合包装结构与原有的包装结构相比较：包装材料成本低于全瓦
楞缓冲垫；由于气垫与瓦楞纸板复合缓冲包装结构件可以折叠运输与贮存，流通成本与
能耗也很低；碳排量低于全瓦楞纸板，而且气垫与瓦楞纸板缓冲包装结构件是容易回收
再生的理想绿色包装材料。
6结论及展望
6．1论文总结
产品在运输过程中常常遭受到冲击和振动，当这种外力超过产品脆值就会引起产品的损坏。为了保护产品不被冲击与振动所造成的损坏就必须对产品进行包装。过包装虽然保护了产品但浪费了大量的人力物力，欠包装不仅浪费了包装材料等资源而且使生产厂家的经济效益有所损失，因此对产品进行缓冲包装设计是很重要的。而如何能在保护产品的条件下又可以降低包装成本、运输成本以及对自然环境的废弃物是现在包装设计人员研究的主要目的。
在本论文中所使用的气垫包装袋是一种新型的包装材料，由于它在生产与使用过程中不会造成任何的环境污染，并且可以回收再次使用。在现有包装材料紧缺的情况下，与EPS、EPE等包装材料相比是一种性能很好的绿色环保包装材料。气垫包装袋在未充气前完全平面化、质轻体积小不占空间可节省大量的运输费用，在充气使用条件下，可以节省20％一40％的装箱空间，这样降低了运输成本。
瓦楞纸板与气垫的复合包装结构设计与原有的全瓦楞纸板的包装结构相比较，降低了瓦楞纸板的使用量，由于气垫包装袋在充气与未充气时装箱空间小，因此包装成本与运输成本低于全瓦楞的。在气垫与瓦楞纸板的复合结构中气垫替代了～部分的瓦楞纸板，所以气垫与瓦楞纸板的碳排量也远远小于全瓦楞纸板的。
综上所述从包装成本、运输成本、碳排量等这几个方面来说，气垫与瓦楞纸板的复合结构比原有的全瓦楞纸板有着显著的优势，而且这种新型的复合包装也通过了跌落试验、恒温恒湿试验的测试，从而这种气垫与瓦楞纸板的复合结构可以替换原有的全瓦楞纸板结构。
6．2有待研究的问题
本文通过对气垫性能的了解和从大量试验数据分析得出无瓦楞结构单独的气垫包装在对产品进行包装时，对产品的保护性能不太好，但是气垫的原材料采用的是目前世晃先进的7层共挤吹塑而成的复合薄膜，具有抗拉伸及均衡特性，能承受一定的外力作用，一平方米气垫可承受大于1000kg的重压而不破裂等特性。从这一性能来说无瓦楞纸板的气垫包装可以很好的保护产品。无瓦楞纸板的气垫包装结构在跌落试验中的G值数据离散型较大很不稳定。如果无瓦楞纸板的单独气垫包装结构可行，则与瓦楞纸板和气垫复合包装的结构相比较，前者在包装成本、运输成本、碳排量上会有更显著的降低，这是今后需要深入研究的课题。
致谢
本课题是在刘筱霞老师的亲切关怀和认真指导下完成的，刘筱霞老师严谨的治学态度和工作作风使我在课题的设计过程中受益匪浅。在此，首先向刘筱霞老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。同时我也感谢设计学院诸位老师在我的论文创作期间给予的理论知识的指导与帮助。
其次，感谢彭国勋教授及夫人许淑惠教授的支持和帮助，特别是彭老师在课题中给与的指导与帮助，让作者受益终身并在很大程度上完善了课题内容：感谢江苏前程木业包装公司徐平董事长等领导和马延杰、袁长路等同事给予我工作和学习上的帮助。
还有，我感谢我的研究生同学舒祖菊、杨利红、陈春霞、程泉、杨贯波，在实习期间他们一直无私的帮助，以便我顺利完成了项目和论文。
后，我感谢我的家人对我工作和学习的支持，使我能全身心的投入到工作和学习
中。