防护箱与航空箱：减振结构的差别

快速答案：同样 1.2 m 六面跌落，一只箱内的峰值是 40 G，另一只是 85 G，两只箱子的衬层厚度都是 30 mm，防护箱与航空箱的差别全部落在 4 点悬吊的结构上，而不在泡棉。悬吊先用 8 mm 行程把冲击削掉一半，衬层再去管固定。

目录

• 同样 1.2 m 跌落，防护箱与航空箱差在悬吊
• 4 点悬吊怎么把冲击截断
• 谐振 8 到 15 Hz 的避让与 12 dB 的测法
• 衬层 30 mm 压缩 25% 的固定力
• 什么设备需要悬吊什么设备加衬就够
• FAQ

一、同样 1.2 m 跌落，防护箱与航空箱差在悬吊

同样 1.2 m 六面跌落，箱内加速度峰值一只 40 G、另一只 85 G。两只箱子的衬层都是 30 mm，差的不是泡棉，是航空箱那 4 个吊点。

防护箱与航空箱的第一个差别不在材料，在力的路径。防护箱把冲击从箱壁经衬层传到设备，衬层压缩吸收一部分；航空箱在箱体与内框之间加 4 个弹性吊点，冲击先拉长吊点 8 mm，再进衬层。

多一道悬吊，峰值削掉一半以上，而衬层厚度一分没加。

峰值读数取三轴合成值的最大值，采样率 10 kHz，滤波 500 Hz，六个面各跌 1 次取最差的一次。口径不写清，40 G 与 85 G 这两个数就没法比。

拆开看过的人常说里面都是泡棉。可悬吊的行程长在泡棉之外，8 mm 的位移换来 45 G 的差值，这是防护箱与航空箱最容易被忽略的一处分界。

两种结构的坏法也不一样。85 G 的箱子坏在箱角，衬层被压穿后冲击直接顶到设备边角，外壳先裂；40 G 的箱子坏在吊点，吊带断一根，内框落到底，峰值瞬间回到 90 G 以上。看失效位置比看参数更快：箱角有压痕说明衬层选薄了，吊点根部发白说明悬吊用老了。

二、4 点悬吊怎么把冲击截断

4 个吊点装在箱体内四角，横向间距 300 mm、纵向 220 mm，单点静载 30 kg。吊点不是缓冲垫，它的作用是把内框从箱壁上吊开。

吊点靠行程截断能量：拉伸 8 mm 用掉一部分动能，回弹时再耗散一部分，实测传递率降到 0.25，也就是输入 1.0 G 只有 0.25 G 传到内框。

代价是位移。内框受冲击后相对外箱移动 8 mm，四周要留 10 mm 间隙，箱内可用空间缩 6%，同样外廓的箱子装得少一点。

吊点软硬决定频段。硬度高，20 Hz 以上隔得住，10 Hz 附近反而放大 1.8 倍；硬度低，低频好，位移会到 12 mm。选吊点其实是在选一个要避开的频段。

还有一种半悬吊做法：只有底部两点，盖侧靠衬层顶住。成本省 30%，但侧向跌落时内框会转 3°，只适合重量低于 6 kg 的设备。

吊点是有寿命的。弹性体在 40 ℃ 下放 24 个月，拉伸 8 mm 后的回弹会掉 15%，同一只箱子第二年测出来的峰值比第一年高 8 G 到 12 G。所以带悬吊的箱子要按年复测跌落，不能一次合格就当终身合格。

三、谐振 8 到 15 Hz 的避让与 12 dB 的测法

悬吊系统的固有频率落在 8 Hz 到 15 Hz，正好压在运输振动的主频段上。激励频率低于固有频率 1.4 倍时放大，高于 1.4 倍才隔振，这条 1.4 倍线就是防护箱与航空箱的分水岭。

12 dB 来自两段加速度谱的比值：20 log（输入/输出）。输入 1.0 G、输出 0.25 G，正好 12 dB。单看一个频点的 12 dB 没有意义，必须说明频段与带宽。

测试口径三件事：扫频 5 Hz 到 200 Hz、速率 1 oct/min、三个轴向各扫一次。三项缺一项，12 dB 就不可比。

脱离这三项谈 12 dB，等于没测。

设备自身的固有频率也要避开。设备主频落在 12 Hz、箱体悬吊又调到 12 Hz，两者叠在一起，峰值反而比不加悬吊高 20%。防护箱与航空箱在这一点上做法一致：先测设备主频，再定吊点硬度，顺序不能反。

调固有频率只有两条路：改吊点硬度，或改内框质量。吊点从软调到硬，固有频率能从 9 Hz 抬到 16 Hz；内框加 2 kg 配重，固有频率降 1.5 Hz。两条路都会牵动位移量，调完必须重测 1.2 m 跌落。

12 Hz 附近的设备最麻烦。运输卡车的车架振动、厢式货车的悬挂频率都落在这一段，设备主频又刚好压上去，箱体只能把固有频率推到 7 Hz 以下，用位移换隔振，代价是箱内空间再少 4%。

四、衬层 30 mm 压缩 25% 的固定力

EVA 衬层 30 mm 厚，压缩 25% 后剩 22.5 mm。这个余量给出固定力：四周衬层合计约 180 N，把 8 kg 的设备抱在中间。

压缩量低于 20%，固定力不够，设备在衬层里能挪 2 mm；高于 30%，衬层变硬，冲击直接透过，峰值反升 15%。25% 是这两条线的中点。

衬层与悬吊是叠加关系，不是替代。悬吊把峰值削下来，衬层把设备固定在削下来的平台上，两层各管一件事，一层做不好，另一层的余量立刻被吃掉。

衬层厚度还决定复测周期。30 mm 的 EVA 在 40 ℃ 环境放 12 个月，压缩永久变形约 6%，固定力掉 10 N，一年半后要复测一次压缩量。

同样 30 mm，密度 45 kg/m³ 的衬层比 60 kg/m³ 软，同一压缩量下固定力少 30 N。所以报衬层规格只写厚度不够，密度与压缩量要一起写。

固定力不足时，先量压缩量，再谈加厚。加厚 5 mm 只多 20 N，纠正压缩量能拿回 40 N。

两层结构的余量不能平均分配。悬吊已经削掉一半峰值时，衬层只需要承担固定，不必再当减振层用，压缩量取下限 20%，箱内还能多留 3 mm；反过来，防护箱没有悬吊，衬层要同时管减振与固定，压缩量就得取到 30%，靠更硬的支撑顶住设备。

五、什么设备需要悬吊什么设备加衬就够

判据是设备自身的脆值。脆值 40 G 以上，防护箱加 30 mm 衬层就够；25 G 到 40 G 要 4 点悬吊；低于 25 G，还得把运输频段一起算进去。

转场频次是第二条线。一年空运 6 次以上、每次都要装卸，悬吊的差价摊得开；一年 2 次以内，防护箱加衬更划算。

重量是第三条线。设备超过 25 kg，吊点要按 2 倍动载设计，箱体自重涨 3 kg，搬运的人先感到差别。防护箱与航空箱的重量差，大多出在这 4 个吊点与内框上。

还有一条常被忽略的条件：设备能不能被衬层包住。形状不规则、带突出轴或手柄的设备，衬层贴不实，悬吊再好，箱里照样晃。这类设备先做衬层适配，再谈悬吊。

三条线里有一条越界，就该换成另一种结构，不必在原有箱体上加泡棉。

三条线的顺序不能乱。先看脆值，脆值过关再看频次，频次过关再看重量；反过来的话，先按重量选了大箱子，脆值不匹配还得整箱重做。一年 8 次空运、设备 30 kg、脆值 35 G 的仪器，三条线正好都落在悬吊一侧，这类设备用防护箱加衬，峰值只能压到 85 G 附近，差的那 45 G 就是返修率。

结论

防护箱与航空箱的减振差别，最后能收成三个可测的量：1.2 m 跌落的峰值 40 G 与 85 G、固有频率是否落在 8 Hz 到 15 Hz 之外、衬层压缩量是否守在 20% 到 30%。三个量里任意一个失守，另一种结构就白加了。选型顺序是：先算设备脆值，再算一年转场次数，最后看整机重量，三条线都落在防护箱一侧就用加衬方案，落进悬吊一侧再谈航空箱。把这五项写进验收单，比在箱内多塞 10 mm 泡棉有用得多。验收单上再补两行：吊点的生产年份与上次跌落日期。吊点两年一换、衬层一年半复测，两项都不做，第一年测到的 40 G 到第三年就会退到 70 G 附近。

本文仅讨论容器（箱体）侧的规格与设计含义，不涉及箱内物品的任何操作、装填或使用事项。

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