包装系统通常是非线性系统,且在运输过程中存在包装件跳动现象,共振区域的激励对包装系统的响应影响还需进一步探究。以单层、两层和三层堆码包装系统为研究对象,分别对无约束、弹性约束和固定约束下的包装系统进行扫频振动实验。根据扫频振动实验结果设置共振区域激励谱型相同、非共振区域激励谱型不同的两种加速度随机振动功率谱(PSD)激励,探讨在三种约束、三种振动等级下,上述随机振动激励谱对非线性包装系统的加速度响应和动压力响应(仅单层包装系统)的影响。通过随机振动实验,得到了不同约束类型和振动等级条件下,三种堆码层数的包装系统在两种谱型激励下产品的加速度响应(加速度响应PSD、加速度时域分布、加速度响应概率密度分布和加速度响应的偏度、峭度、均值和均方差)和包装件的动压力响应(动压力响应PSD、动压力峰值分布和动压力响应的均值、均方差、均值穿越次数、峰值数和带宽系数)。比较两种谱型激励下的响应发现:在相同约束和振动等级条件下,谱型1和谱型2在共振区域的加速度响应PSD基本一致,动压力响应PSD基本一致;当振动强度较高时,由于系统阻尼存在差异,单层包装系统在共振区域的加速度响应PSD和动压力响应PSD存在偏差,两层和三层堆码包装系统中下层产品在高阶共振区域的加速度响应PSD也存在偏差。两种谱型激励下的加速度时域分布、加速度响应概率密度分布大致相同,且加速度响应的均值、均方差、偏度和峭度均比较接近。两种谱型激励下的动压力峰值分布存在一定差异,谱型1的动压力峰值分布比谱型2的分布更窄、更高,但两种谱型激励下动压力响应的均值、均方差、均值穿越次数、峰值数和带宽系数均比较接近。受缓冲材料和结构非线性、包装件跳动的影响,高斯信号激励下加速度响应概率密度分布偏离高斯分布,动压力峰值分布偏离线性峰值概率密度函数分布。共振区域的激励控制了整个非线性包装系统的响应,非共振区域的激励对系统响应影响很小,产品包装防护设计应重点关注共振区域。