実務者のための力学的輸送包装設計ハンドブック－基礎から応用まで－ [単行本]

実務者のための力学的輸送包装設計ハンドブック－基礎から応用まで－ の 商品概要

• 目次

  第１編　基礎力学
  
  第1章
  運動の基礎知識
  （北澤　裕明）
  1.　微分・積分
  1.1　微分
  1.2　不定積分
  1.3　定積分
  2.　変位・速度・加速度
  2.1　変位
  2.2　速度
  2.3　加速度
  2.4　重力の加速度
  2.5　力と加速度
  3.　質量と重量
  3.1　質量
  3.2　重量
  4.　力
  4.1　摩擦
  5.　エネルギー
  5.1　力学的エネルギー
  5.2　運動エネルギー
  5.3　位置エネルギー
  6.　自由落下運動
  7.　運動の法則
  7.1　ニュートンの運動方程式
  7.2　運動の第1法則
  7.3　運動の第2法則
  7.4　運動の第3法則
  
  第２章
  荷重変形の基礎知識
  （斎藤 勝彦）
  1.　荷重
  1.1　概説
  1.2　荷重の分類
  1.2.1　荷重の作用する方向による分類
  （1） 圧縮荷重
  （2） 引張荷重
  （3） せん断荷重
  （4） 曲げ荷重
  （5） ねじり荷重
  （6） 座屈荷重
  1.2.2　荷重のかかり方による分類
  （1） 繰り返し荷重
  （2） 交番荷重
  （3） 衝撃荷重
  （4） 移動荷重
  1.2.3　荷重の分布状態による分類
  （1） 集中荷重
  （2） 分布荷重
  （3） 等変分布荷重
  （4） 等分布荷重
  （5） モーメント荷重
  2.　応力とひずみ
  2.1　応力
  2.2　ひずみ
  3.　フックの法則
  3.1　バネ定数
  3.2　ヤング率
  3.3　剛性率
  3.4　体積弾性率
  4.　塑性変形
  5.　せん断力と曲げモーメント
  5.1　はり
  5.2　反力
  5.3　内力
  5.3.1　集中荷重の左側
  5.3.2　集中荷重の右側
  5.3.3　せん断力図と曲げモーメント図
  6.　曲げと破断
  6.1　はりの曲げ応力
  6.2　引張と曲げによる破断力
  7.　圧縮エネルギーと緩衝
  7.1　圧縮によるエネルギーの蓄積
  7.2　緩衝効率と緩衝係数
  7.3　緩衝設計への展開
  8.　座屈
  8.1　はりのたわみの基礎式
  8.2　オイラーの座屈荷重
  9.　ねじり
  10.　クリープ
  11.　粘弾性
  11.1　弾性
  11.2　粘性
  11.3　粘弾性体の荷重と変形の関係
  12.　等方性と異方性
  13.　応力集中
  14.　安全率
  
  第３章
  振動の基礎知識
  （津田 和城）
  1.　三角関数とラジアン
  2.　単振動
  3.　単振動の複素数表示
  4.　自由振動
  4.1　非減衰系
  4.2　減衰系
  （1） 臨界減衰の場合
  （2） 臨界減衰より小さい場合
  （3） 臨界減衰より大きい場合
  5.　強制振動
  5.1　非減衰系
  5.2　減衰系
  6.　振動波形
  6.1　正弦波一定振動
  6.2　正弦波掃引振動
  （1） 線形掃引
  （2） 対数掃引
  6.3　不規則振動
  7.　振動のサンプリングや統計値
  7.1　サンプリング時間と最高振動数
  7.2　統計値
  7.3　確率密度
  8.　周波数解析
  8.1　フーリエ係数
  （1） フーリエ近似
  （2） フーリエ係数
  8.2　複素フーリエ係数
  （1） 波形xmの展開式
  （2） 複素フーリエ係数の展開式
  8.3　DFT解析
  （1） フーリエ変換（積分で表記）
  （2） フーリエ変換（Σで表記）
  8.4　FFT解析
  8.5　PSD解析
  8.5.1　PSDとパワースペクトルの関係
  8.5.2　PSDと二乗平均値の関係
  （1） 複素フーリエ係数
  （2） パーセヴァルの定理
  （3） 計算例：波形xm→フーリエ係数（cosの項）の計算
  （4） 計算例：波形xm→フーリエ係数（sinの項）の計算
  （5） 計算例：X（f）→PSD（f），フーリエ係数→PSD（f）の計算
  9.　振動易損性
  9.1　S-N曲線を利用した方法
  （1） 正弦波振動
  （2） 狭帯域の不規則振動
  9.2　等価な振動条件の計算方法
  （1） 正弦波振動
  
  第４章
  衝撃の基礎知識
  （川口 和晃）
  1.　落下衝撃の基礎
  1.1　1自由度系の自由落下
  1.2　等速円運動と単振動
  1.3　1自由度バネマスダンパー系の自由落下
  1.4　落下高さ解析
  1.4.1　自由落下時間からの高さ解析
  1.4.2　速度変化からの高さ解析
  1.4.3　落下高さ－加速度データからの高さ算出
  1.5　衝撃応答解析
  1.5.1　衝撃パルスの種類
  1.5.2　1自由度バネ系の衝撃応答（Shock Response）
  1.5.3　1自由度バネ系の衝撃応答スペクトル
  1.5.4　衝撃伝達率
  1.6　緩衝包装設計のための落下・衝撃試験方法の開発
  1.6.1　等価落下理論
  1.6.2　損傷境界曲線理論
  
  第２編　力学的輸送包装技法
  第１章
  適正包装設計
  （斎藤 勝彦）
  1.　設計すべき輸送包装
  1.1　包装の機能と分類
  1.2　物流と包装の関係
  1.3　力学的輸送包装設計とは
  2.　適正の定義
  2.1　機能性からみた適正
  2.2　環境性能からみた適正
  2.3　トータルシステムアプロー
  3.　適正包装のコンセプト
  3.1　包装だけでは適正な包装にはならない
  3.2　欠陥包装・過剰包装・適正包装
  3.3　製品強度向上による簡易包装化
  3.4　物流ハザード低減による簡易包装化
  4.　包装設計の手順
  4.1　物流ハザードの定量的評価（フェーズ1）
  4.1.1　静荷重
  4.1.2　荷台振動
  4.1.3　落下衝撃
  4.2　製品の脆弱性評価と強度向上化対策（フェーズ1）
  4.2.1　耐荷重評価
  4.2.2　耐振動評価
  4.2.3　衝撃強さ評価
  4.3　包装材の選択と詳細設計（フェーズ3）
  4.4　包装貨物評価試験（フェーズ4）
  5.　輸送包装試験の分類
  
  第２章
  輸送環境調査
  （細山 亮）
  1.　目的
  2.　装置
  3.　調査方法
  3.1 振動調査
  3.1.1　輸送環境記録計の設置箇所
  3.1.2　輸送環境記録計の設置方法
  3.1.3　輸送環境記録計の設定
  （1） 加速度範囲
  （2） サンプリング周期
  （3） トリガ設定
  3.2　落下衝撃調査
  3.2.1　ダミー包装貨物
  3.2.2　輸送環境記録計の設置箇所
  3.2.3　輸送環境記録計の設置方法
  3.2.4　輸送環境記録計の設定
  （1） 加速度範囲
  （2） サンプリング周期
  （3） トリガ設定
  4.　データ解析
  4.1　振動解析
  4.1.1　試験PSDプロファイルの導出
  （1） PSD解析
  （2） PSDプロファイルの単純化
  （3） 時間短縮
  （4） 複数の輸送データを考慮した試験PSD
  プロファイルの導出
  4.1.2　確率密度分布解析
  4.2　落下解析
  4.2.1　自由落下時間に基づく解析
  4.2.2　衝撃波形の面積に基づく解析
  4.2.3　落下高さの発生確率に基づいた試験落下高さ基準の設定
  
  第３章
  製品強さ衝撃試験
  （北澤 裕明）
  1.　試験目的
  2.　試験装置
  3.　試験方法
  4.　データの取り扱い
  
  第４章
  包装材の特性評価と設計
  （津田 和城）
  1.　緩衝材の緩衝特性評価と設計
  1.1　目的
  1.2　緩衝材の種類と特徴
  1.3　評価方法
  1.3.1　動圧縮試験装置を用いる方法
  （1） 装置
  （2） 試験手順
  1.3.2　圧縮試験装置を用いる方法
  （1） 装置
  （2） 試験手順
  1.3.3　衝撃試験装置を用いる方法
  （1） 装置
  （2） 試験手順
  1.4　評価結果の取り扱いと緩衝材の設計
  1.4.1　最大加速度－静的応力線図を用いた緩衝材の設計
  1.4.2　緩衝材の設計演習
  1.4.3　緩衝係数－最大応力線図を用いた緩衝特性の比較
  2.　緩衝材の防振特性評価と設計
  2.1　目的
  2.2　評価方法
  2.2.1　振動試験装置を用いる方法
  （1） 装置
  （2） 試験手順
  2.3　評価結果の取り扱いと緩衝材の設計
  3.　外装箱の圧縮特性評価と設計
  3.1　目的
  3.2　評価方法
  3.2.1　試験装置を用いる方法
  （1） 装置
  （2） 試験手順
  3.2.2　積み重ね荷重を用いる方法
  （1） 装置
  （2） 試験手順
  3.3　評価結果の取り扱いと外装箱の設計
  3.3.1　荷重－変位曲線の取り扱い（試験装置）
  3.3.2　荷重－変位曲線の取り扱い（積み重ね）
  3.3.3　外装箱の設計
  4.　外装箱の圧縮特性推定
  4.1　目的
  4.2　段ボールの基礎物性の評価試
  4.2.1　リングクラッシュ試験
  （1） 装置および試験片・試験治具
  （2） 試験手順
  （3） 試験結果の取り扱い
  4.2.2　コンコラライナ試験
  （1） 装置および試験片・試験治具
  （2） 試験手順
  （3） 試験結果の取り扱い
  4.2.3　垂直圧縮試験（ショートコラム試験）
  （1） 装置および試験片・試験治具
  （2） 試験手順
  （3） 試験結果の取り扱い
  4.3　外装箱の圧縮強度の推定
  4.3.1　の式
  4.3.2　マルテンホルトの式
  4.3.3　マッキーの式
  4.3.4　ウルフの式
  4.4　四つの計算式の比較
  4.4.1　ケリカットの式
  4.4.2　マッキーの式
  4.4.3　マルテンホルトの式
  4.4.4　ウルフの式
  
  第５章
  包装貨物評価試験
  （川口 和晃）
  1.　包装貨物評価試験
  1.1　包装試験規格
  1.1.1　JIS規格
  1.1.2　ISO規格
  1.1.3　ASTM規格
  1.1.4　ISTA規格
  1.1.5　独自試験規格
  2.　落下試験
  2.1　自由落下試験
  2.1.1　試験方法1
  2.1.2　試験条件
  2.1.3　試験装置
  2.2　等価落下試験
  2.2.1　試験方法
  2.2.2　試験条件
  2.2.3　試験装置
  2252.3　片支持稜落下試験
  2.4　水平衝撃試験
  2.5　衝撃加速度計測機器
  2.5.1　加速度ピックアップ
  2.5.2　加速度計測システム
  3.　振動試験
  3.1　試験条件
  3.2　試験方法
  3.2.1　周波数固定正弦波試験
  3.2.2　一定加速度掃引試験
  3.2.3　一定変位掃引試験
  3.2.4　ランダム試験4
  3.3　振動試験装置
  3.4　振動計測装置
  4.　圧縮試験
  4.1　供試品
  4.2　試験方法
  4.3　試験装置
  4.4　荷重計測装置
  5.　包装貨物評価試験の新しい取り組み
  5.1　落下試験
  5.1.1　ハイブリッド落下試験
  5.1.2　等価落下試験の高度化
  5.2　振動試験
  5.2.1　蓄積疲労評価型振動試験システム
  5.2.2　非ガウス型ランダム振動試験
  5.2.3　段ボール箱擦れ損の定量評価
  5.2.4　振動試験条件の三次元特性
  5.3　圧縮試験
  5.3.1　段ボール箱圧縮試験の等価性
  
  第３編　応用事例
  第１章
  輸送環境調査に関する事例
  第１節　小口貨物の輸送環境
  （斎藤 勝彦）
  1.　宅配便輸送網
  2.　ケアマークの効果
  3.　集配小口貨物の輸送環境
  3.1　手押し台車配送
  3.2　小口貨物輸配送計測
  （1） トラック実輸送計測
  （2） 手押し台車実配送計測
  3.3　ゼロクロスピークカウント法
  3.4　包装内容物の蓄積疲労評価
  
  第２節　中型トラックの荷台振動
  （井谷 久博）
  1.　実環境振動加速度データの計測
  1.1　計測条件
  2.　解析結果
  2.1　加速度実効値
  2.1.1　サスペンションによる比較
  2.1.2　道路による比較
  2.2　加速度P
  2.2.1　サスペンションによる比較
  2.2.2　道路による比較
  
  第３節　中国における輸送環境調査
  （李 江）
  1.　背景
  2.　宅配による衝撃調査
  2.1　計測方法および条件
  2.2　輸送用ダミー検体
  2.3　計測結果
  2.3.1　A社とB社の比較
  2.3.2　中国と日本の比較5
  3.　トラック輸送による振動調査
  3.1　計測方法および条件
  3.2　計測ルート
  3.3　計測結果
  3.3.1　PSD解析結果
  3.3.2　中国と日本の比較
  4.　まとめ
  
  第４節　鉄道コンテナにおける輸送環境
  （小川 久雄）
  1.　鉄道コンテナ輸送システム
  2.　鉄道輸送における振動メカニズム
  2.1　鉄道コンテナ輸送における振動・衝撃
  2.2　各モードにおける振動加速度
  3.　振動抑制コンテナの取組
  3.1　防振効果の確認試験
  （1） 供試コンテナおよび測定条件 271
  （2） コンテナ積載条件
  （3） 振動加速度の測定点
  3.2　データ解析結果
  3.2.1　周波数解析結果－パワースペクトル密度（P72）
  （1） 貨車台枠
  （2） コンテナ台枠
  （3） コンテナ床面
  （4） 積荷上面
  3.2.2　加速度伝達率
  3.3　防振コンテナの効果
  4.　コンテナ貨車の振動対策
  5.　振動・衝撃に対する輸送品質の向上
  
  第５節　外航船舶内貨物の挙動調査 硲 剛由
  1.　外航船舶内貨物の挙動調査の目的
  2.　調査の概要
  3.　調査の結果
  3.1　船体傾斜角
  3.2　加速度
  3.3　ラッシングベルトにかかる張力
  3.4　積荷の挙動
  4.　梱包材ダメージ再現試験
  4.1　試験の目的
  4.2　試験方法
  4.3　試験結果
  5.　まとめ
  
  第６節　青果物の小ロット輸出における輸送環境調査
  （朝来 壮一）
  1.　青果物のテスト輸出
  2.　輸送環境調査の概要
  2.1　イチゴの小ロット輸出
  2.2　調査方法
  2.3　サンプリング条件の設定
  3.　調査結果
  3.2　振動・衝撃
  4.　気圧・温度・湿度
  4.1　気圧
  4.2　温度・湿度
  
  第７節　空港内オペレーションの実際と振動・衝撃加速度データ
  （髙木 雅広）
  1.　概要
  2.　実験方法
  2.1　使用機器と設定
  2.2　空港内オペレーションのシナリオ
  3.　実験結果
  3.2　個別データ（ドーリー段差走行）
  4.　考察
  
  第２章
  包装設計のための評価試験に関する事例
  第１節　製品の破損部位別損傷境界曲線を利用した
  最適落下破損対策の検討
  （竹下 三四郎）
  1.　製品の衝撃耐性評価
  1.1　適正包装のために必要な情報
  1.2　製品の定量的な衝撃耐性情報の取得
  1.3　破損部位別に損傷境界曲線を知る必要性
  1.4　破損部位別損傷境界曲線の測定方法 部位別の許容加速度acの抽出
  （2） 破損部位別の作用時間ごとの伝達係数計測
  （3） 破損部位別損傷境界曲線の算出
  2.　破損部位別損傷境界曲線の測定事例
  2.1　試験品と試験装置
  2.2　試験方法
  2.3　破損部位別損傷境界曲線の測定結果と検討
  2.4　損傷境界曲線を利用した対策検討
  2.5　損傷境界曲線と実落下試験の整合確認
  2.6　さらなる箱サイズの縮小検討
  3.　破損部位別損傷境界曲線を利用した落下破損対策検討手法について
  3.1　破損部位別損傷境界曲線を利用した検討のポイント
  3.2　破損部位別損傷境界曲線の評価時間
  3.3　破損部位別損傷境界曲線利用のメリット
  3.4　DBC評価法の今後
  
  第２節　緩衝包装設計における新たな設計指針
  （佐々木 幸子）
  1.　現状の緩衝包装設計
  1.1　現状の緩衝包装設計手順
  1.2　現状の緩衝包装設計の問題点
  2.　落下高さのバラツキを考慮した緩衝包装設計
  2.1　「落

• 内容紹介

  各種分野の最新の輸送包装の技術開発・包装事例・各種技法，設計を土台から支える力学の要点！
  
  ●第１編　「基礎力学」では…
  荷重変形・振動・衝撃の基礎知識ほか，高校レベルの力学の基本から，わかりやすく解説します。数学・力学の基礎を学び直したい方，一度は学んだものの自信が持てない方にも取り組みやすいよう初歩から丁寧に解説します。
  
  ●第２編　「力学的輸送包装技法」では…
  「適正包装設計」のコンセプトにしたがって，「輸送環境調査」「製品強さ衝撃試験」「包装材料の性能評価と設計」「包装貨物評価試験」について詳しく解説します。
  
  ●第３編　「応用事例」では…
  鉄道やトラック等の輸送環境調査，評価試験と設計への活かし方，家電製品，食品，生鮮品等の様々な製品の輸送包装の設計・包装事例，技術開発を紹介します。

• 著者について

  斎藤 勝彦 (サイトウ カツヒコ)
  神戸大学　輸送包装研究室　教授　博士（工学）
  
  川口　和晃 (カワグチ カズアキ)
  神栄テストマシナリー株式会社　事業開発部　部長　博士（工学）
  
  北澤　裕明 (キタザワ ヒロアキ)
  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構　食品研究部門　食品加工流通研究領域
  食品流通システムユニット　主任研究員（包装技術担当）　博士（工学）博士（農学）
  
  津田　和城 (ツダ　カヅキ)
  地方独立行政法人大阪産業技術研究所和泉センター　製品信頼性研究部
  生活科学・輸送包装研究室　主任研究員　博士（工学）
  
  細山　亮 (ホソヤマ アキラ)
  地方独立行政法人大阪産業技術研究所和泉センター　製品信頼性研究部
  生活科学・輸送包装研究室　主任研究員　博士（工学）

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