3、瓦楞紙箱外載荷的計算   

    在正常堆碼情況下，*底層紙箱所受壓力*大，也*容易因壓塌而失效。理論上*底層紙箱所承受的壓力為：   
P＝W(n－1)×9.81   (5)
式中：P－正常堆碼下*底層紙箱承受的壓力(N)；   
W－紙箱裝貨后的重量(kg)；   
n－堆碼層數(shù)。 
  
    瓦楞紙箱在流通過程中不可避免地受到使用條件、倉儲環(huán)境、放置時間等外界因素的影響，這些外界因素將引起紙箱抗壓強度的變化，從等效作用的觀點來看，紙箱抗壓強度的變化與其所受外載荷在相反方向的變化是完全等效的，由此可以得到瓦楞紙箱在流通過程中外載荷的變化范圍。本文主要考慮了以下幾個影響因素。  
 
(1)空氣濕度作者查閱了武漢市氣象局歷年來天氣預(yù)報中關(guān)于空氣濕度的報告。其變化范圍為65％～90％。空氣濕度在此范圍內(nèi)的變化將導致紙箱抗壓強度下降約24％～45％，等效為外載荷上升同樣的幅度(以下同)。   
(2)倉儲時間 牛奶的保質(zhì)期較短，一般為0～10天。引起強度下降約為0～20％。   
(3)堆碼方式 正常堆碼引起強度下降約為15～20％。   
(4)運輸工具的振動和沖擊瓦楞紙箱在運輸過程中受到的振動和沖擊將導致抗壓強度下降約20％。但保質(zhì)期短的牛奶一般不會運到很遠的地方，因此在運輸過程中引起的強度下降值比一般包裝商品要小得多，本文考慮為0～10％。   

    假定以上這些影響因素之間是相互獨立的．則它們對紙箱外載荷的*終綜合影響可以看作是所有獨立因素單獨作用下各自影響的乘積。由可靠性理論，此時外載荷的分布模型應(yīng)為對數(shù)正態(tài)分布。已知單個紙箱重量為0.3kg，牛奶重量為10kg，堆碼層數(shù)為15層，基于公式(5)及上述分析，可以得出紙箱在流通過程中其外載荷變化范圍的上下限分別為：   

上限：(15－1)×10.3×9.81×(1＋0.24)×1×(1＋0.15)×1=2017.2N   
下限：(15－1)×10.3×9.8l×(1＋0.45)×1×(1＋0.20)×(1＋0.20)×(1＋0.10)=3249.1.2N   
    作者認為紙箱外載荷S服從對數(shù)正態(tài)分布，并且其隨機變化值位于本文所計算出的變化范圍上下限之間的概率約為99.74％，由概率論中的3δ規(guī)則可以計算出外載荷的均值和標準差(見表1)。   

 
4、瓦楞紙箱可靠性分析 

4.1可靠度計算 

基于極限抗壓能力的瓦楞紙箱極限狀態(tài)函數(shù)可以表達為： 
g＝CrR－CsS  (6) 
式中R、S分別是瓦楞紙箱的極限抗壓強度及流通過程中所受到的外載荷；Cr、Cs分別代表瓦楞紙箱抗壓強度及外載荷分析計算模型的不確定性。   
將式(4)代入(6)中，得到：   
g=Cr [22.24(R1＋R2)＋32.84Rm－11849]－CsS   (7)   
    本文假定公式(7)中的各個基本隨機變量相互獨立，它們的概率分布模型及統(tǒng)計特性見表1。運用JC法計算出瓦楞紙箱基于極限抗壓能力的可靠性指標β=0.5166，可靠度pr=0.6973。

4.2敏感性分析 
 
    表2給出了各個基本隨機變量敏感性因子的計算結(jié)果。由表2可見，瓦楞紙箱抗壓強度及外載荷分析計算模型的不確定是*重要的．其次是瓦楞芯紙的環(huán)壓強度和外載荷，面紙和里紙的環(huán)壓強度更次之。   

4.3**系數(shù)分析    

    由于紙箱抗壓強度和外載荷均為隨機變量．自然，定義為強度與外載荷之比的**系數(shù)也是隨機變量。隨機**系數(shù)的范圍為：    

 
 
    其中β為可靠性指標，CR、CS分別代表紙箱抗壓強度和外載荷的變異系數(shù)。   

    由試驗數(shù)據(jù)及表1的計算結(jié)果可以得出紙箱抗壓強度和外載荷的變異系數(shù)．假定變異系數(shù)保持不變，在可靠度pr＝0.99的情況下由公式(8)計算出隨機**系數(shù)的范圍為：1≤n≤2.856。目前的瓦楞紙箱抗壓強度設(shè)計計算中，**系數(shù)一般取為4～5，可見現(xiàn)行的強度設(shè)計方法是偏于**的。