蜂窝/瓦楞复合纸板力学性能的研究

论文摘要

蜂窝纸板的优点是质轻、承重大等;瓦楞纸板的优点是厚度小、工业化程度高等。然而,蜂窝纸板和瓦楞纸板都各有缺点。蜂窝/瓦楞复合纸板同时具有蜂窝纸板和瓦楞纸板两者优点,本文的意义在于研究该材料的基本的力学性能,为蜂窝/瓦楞复合纸板缓冲设计提供最基本的力学数据。本论文前期的实验制备出了蜂窝/瓦楞复合纸板的结构,对蜂窝/瓦楞复合纸板的力学理论进行了深入的探讨。同时,以蜂窝/瓦楞复合纸板为研究对象、有限元分析软件ANSYS为平台,利用ANSYS对其进行压缩动力学接触问题有限元的计算机模拟仿真分析,通过计算机模拟仿真了蜂窝/瓦楞复合纸板的静态压力压缩过程。对蜂窝/瓦楞复合纸板进行动态缓冲、静态压力压缩试验,取得了加速度-时间曲线、力-位移曲线,以及根据理论计算推导出蜂窝/瓦楞复合纸板的加速度-静应力曲线、应力-应变曲线和缓冲系数-应变曲线。也将实验所得蜂窝/瓦楞复合纸板的缓冲特性数据应用于缓冲包装设计实际研究中。从计算机模拟仿真变化过程和实际变化过程的对比分析来看,蜂窝/瓦楞复合纸板的实际压缩过程和利用计算机模拟仿真压缩过程基本吻合。实验表明蜂窝/瓦楞复合纸板的力学性能曲线中存在两个不同各有特点的峰值,加速度-静应力曲线、应力-应变曲线是先上升到顶点,再下降出现凹形,接着再上升到顶点,缓冲系数-应变曲线是先下降出现凹形,再上升到顶点后下降。从试验看到蜂窝/瓦楞复合纸板在缓冲包装设计中具有优越的力学性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 瓦楞纸板力学性能的研究进展
• 1.2 蜂窝纸板力学性能的研究进展
• 1.3 蜂窝/瓦楞复合纸板力学性能的研究进展
• 1.4 本课题研究的目的、意义及内容
• 1.4.1 本课题研究的目的和意义
• 1.4.2 主要研究内容
• 第二章 蜂窝/瓦楞复合纸板的结构及特征
• 2.1 蜂窝纸板的结构及特征
• 2.2 瓦楞纸板的结构、特征和种类
• 2.2.1 瓦楞形状
• 2.2.2 瓦楞纸板的种类
• 2.3 蜂窝/瓦楞复合纸板的结构和特征
• 2.4 蜂窝/瓦楞复合纸板的试样的制造
• 2.5 蜂窝/瓦楞复合纸板的力学理论分析
• 2.6 小结
• 第三章 计算机模拟仿真蜂窝/瓦楞复合纸板压缩过程的技术
• 3.1 模拟仿真概述
• 3.1.1 仿真的基本概念和定义
• 3.1.2 仿真系统的组成和分类
• 3.1.3 模拟仿真的过程及步骤
• 3.2 蜂窝/瓦楞复合纸板模拟仿真压缩过程的探讨
• 3.2.1 ANSYS的基本思路以及简介
• 3.2.2 蜂窝/瓦楞复合纸板的瞬态力学模型
• 3.2.3 计算机模拟仿真蜂窝/瓦楞复合纸板静态压力压缩的方法
• 3.3 计算机模拟仿真蜂窝/瓦楞复合纸板的静态压力压缩过程的分析
• 3.4 蜂窝/瓦楞复合纸板在实际的静态压缩测试中的变化过程
• 3.5 小结
• 第四章 蜂窝/瓦楞复合纸板力学性能的实验研究及应用分析
• 4.1 引言
• 4.2 蜂窝/瓦楞复合纸板的动态缓冲性能实验研究
• 4.2.1 实验原料
• 4.2.2 实验仪器和设备
• 4.2.3 蜂窝/瓦楞复合纸板的动态缓冲性能实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 蜂窝/瓦楞复合纸板的静态压缩性能实验研究
• 4.4.1 实验原料
• 4.4.2 实验仪器和设备
• 4.4.3 蜂窝/瓦楞复合纸板的静态压缩性能实验方法
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 蜂窝/瓦楞复合纸板的F-S曲线的测试
• 4.5.2 蜂窝/瓦楞复合纸板的静态压缩性能的分析
• 4.6 蜂窝/瓦楞复合纸板在缓冲包装中的应用
• 4.7 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文