家用电器的跌落测试原理及包装设计计算
当我们在超市或电器专卖店购买到中意的家用电器，我们可曾想到，其价格中有一部分是包装运输成本。当我们进行家用电器的设计及研发时，如何进行包装设计，才能用最少的包装材料、最低的包装成本及运输费用，保证产品的包装及跌落测试符合相关标准的要求。因此我们对家用电器的跌落测试及包装设计计算进行探讨的工作对降低产品成本将是十分有益的。
跌落测试一般情况下，产品包装后，要求按照有关标准规定的取样方法，按照普通包装的跌落高度要求进行跌落测试。
跌落测试简介测试原理：提起试验样品至预定高度，按其预定状态自由落下，与混凝土地面或冲击台面相撞。
测试设备：包装跌落台。用于测试产品包装后，坠落时受损情况。
测试方法：
1．在进行跌落测试之前，包装应该打开，被检查的包装材料和产品应没有损坏，产品功能应没有问题。
2．选择合适的测试标准，按预定状态和高度跌落产品，混凝土地面或冲击台面不能有铺垫物。
3．在跌落4次以后，拆开包装，检查产品和包装有无问题，并进行记录。若无问题，重新包装好（按产品最初的包装）继续余下的跌落。
4．当完成所有要求的跌落以后，打开包装并测定整个产品的包装和功能。
通过标准：
产品没有任何损耗、损坏，所有喷油图案和指示保持清晰。产品功能完全没有问题。
其跌落顺序为：A底面、B底角、C长边面、D短边面、E顶长棱边、F顶面、G对应的底角。
说明
1．若产品需邮寄，则跌落高度应选择1m以上，或向上提高一个跌落等级。
2．更多的客户会选择按包装的重量进行跌落测试，但不同的客户跌落测试标准会有少许差异。
3．若无跌落测试台时，可用人的双手将包装好的产品托出，应跌落的角、棱、面部位应放在最低位，应保证每次的跌落高度基本相同，还有每次的跌落都应是自由落体运动，以尽可能减少其测试误差。
根据自由落体设计所包装产品的重量在此我们探讨其与跌落测试的关系，以提高跌落测试通过的可行性，降低其包装费用。
我们设定以下字母所代表的意义及单位：
v —— 物体自由落体到达地面时的瞬时速度。单位：
米/秒（m/s）。
h —— 自由落体的高度。单位：米（m）g —— 重力加速度的数值。单位：米·每秒平方(m·s2)。通常选为9.8。
m —— 物体的质量。单位：千克（kg）。
P —— 动量。单位：千克·米/秒（kg·m/s）EP —— 重力势能。单位：焦尔J（kg·m/s2 = N·m）物体做自由落体运动，物体到达地面时其瞬时速度和位移（高度）之间的关系为：
v =物体做自由落体运动，其动量与物体的质量成正比，与跌落高度h的平方根成正比。即：
P = mv = m物体做自由落体运动，其重力势能与物体的质量成正比，与跌落高度h成正比。即：
EP = mgh当以跌落重量选择跌落高度时，我们可以用动量和重力势能来分析跌落测试。
用健伍跌落测试标准（表2）中的数据设：m1≤5，h1=1m；m2＞5～10，h2=0.75m；m3＞10～20，h3=0.6m；g=9.8设定物体跌落每次的效果是一样的，即动量是相等的：
m1v1=m2v2=m3v3代入数据：
v1= =4.427v2= =3.834m1= m2v2/ v1= 0.866m2 m2= m1v1/v2= 1.155 m1则有：
当m2＞5，m1＜4.33当m1≤5，m2≤5.775同理，可得：
当m3＞10，m2＜8.94当m2≤10，m3≤11.18从动量的计算结果得知，由于跌落高度发生了改变，因而当物体的质量m1≥4.33～5和m2＞5～5.775，在这两个区段内，物体的动量随着质量的增加而跌落时的动量并没有相应增加。也就是说，包装成箱的产品重量尽可能不在m1≥4.33～5 kg内，最好在m2＞5～5.775kg内。同理当m2≥8.94～10和m3＞10～11.18，也会出现类似的情况。
设定物体跌落每次的效果是一样的，即重力势能是相等的：m1gh1=m2gh2=m3gh3m1=m2h2/h1=0.750m2 m2= m1h1/ h2 = 1.333m1则有：
当m2＞5，m1＜3.75当m1≤5，m2≤6.667同理，可得：
当m3＞10，m2＜8.0当m2≤10，m3≤12.5从重力势能的计算结果得知，由于跌落高度发生了改变，因而当物体的质量m1≥3.75～5和m2＞5～6.667，在这两个区段内，物体的重力势能随着质量的增加而跌落时的重力势能并没有相应增加。也就是说，包装成箱的产品重量尽可能不在m1≥3.75kg～5kg内，最好在m2＞5kg～6.667kg内。
同理当m2≥8.0～10和m3＞10～12.5时，也会出现类似的情况。
根据装柜量和货盘尺寸设计包装产品的尺寸国际标准货盘尺寸最常用的货盘尺寸为12005mm×8005mm×115mm；12005mm×10005mm×115mm纸板的厚度为30mm，堆放货物的高度约为1800mm，货盘最大承重量是1000kg货柜尺寸2 0 尺( f t ) ： 5 9 0 2 × 2 3 5 0 × 2 3 9 2 ( m m ) ， 实际容量( C B M ) 2 9 . 5 。注意计算时L 保留≥ 3 0 0 m m ， H 、W 保留≥45mm。4 0 尺( f t ) ： 1 2 0 3 6 × 2 3 5 0 × 2 3 9 2 ( m m ) ， 实际容量(CBM)60。注意计算时L保留≥500mm，H、W保留≥45mm由于卡通箱的制造误差或装箱后卡通箱一般体积可能略有增大，因而计算装柜量时，长宽高要留有一定的富余空间。譬如长度方向的富余空间较大时，可用其宽度尺寸来弥补。即一个单位长度加富余空间可改为一个单位长度加一个单位宽度或改为两个单位宽度等。其它可以此类推。
