蜂窩紙板緩沖機理及其動態(tài)緩沖特性研究.pdf

1、蜂窩紙板是一種具有規(guī)則六邊形結(jié)構(gòu)的環(huán)保型包裝材料,以其環(huán)保、結(jié)構(gòu)新穎、成本低、彈性好、緩沖性能優(yōu)良等特點,得到廣泛應(yīng)用。
　　在實際應(yīng)用中,蜂窩紙板存在側(cè)壓強度低、初始緩沖性能差、不易折疊等缺陷,究其原因主要在于其正六邊形的蜂窩芯結(jié)構(gòu)。為此,本文擬采用一種準(zhǔn)菱形芯子結(jié)構(gòu)制備蜂窩紙板,以期達到改善其緩沖性能的目的。
　　在分析蜂窩紙板耗能機理的基礎(chǔ)上,針對蜂窩胞元封閉氣囊的緩沖作用進行了探討。利用靜態(tài)壓縮實驗方法,對比分析了開

2、槽和未開槽正六邊形蜂窩芯的緩沖性能,實驗結(jié)果表明:蜂窩胞元封閉氣囊遭到破壞后,蜂窩紙板彈塑性階段的應(yīng)力會變小。
　　為了探討蜂窩芯子構(gòu)型對紙板靜態(tài)緩沖性能的影響,利用ANSYS有限元軟件分別對準(zhǔn)菱形和正六邊形的單個蜂窩芯進行屈曲分析,并與靜態(tài)壓縮實驗結(jié)果進行對比分析,結(jié)果表明:當(dāng)量密度相同時,準(zhǔn)菱形蜂窩芯的屈曲載荷小于正六邊形蜂窩芯的屈曲載荷,仿真結(jié)果和實驗結(jié)果均滿足這個結(jié)論;當(dāng)蜂窩芯結(jié)構(gòu)是準(zhǔn)菱形時,隨著準(zhǔn)菱形蜂窩芯單層壁板邊長變

3、小,仿真和靜態(tài)壓縮實驗所得的屈曲臨界載荷均變大;蜂窩紙板的應(yīng)力-應(yīng)變曲線表明:當(dāng)量密度相同時,準(zhǔn)菱形蜂窩紙板的各個階段的應(yīng)力均小于正六邊形蜂窩紙板;當(dāng)蜂窩芯結(jié)構(gòu)是準(zhǔn)菱形時,蜂窩芯單層壁板邊長越小,準(zhǔn)菱形蜂窩紙板各個階段的應(yīng)力越大。
　　在論證準(zhǔn)菱形結(jié)構(gòu)可行性的基礎(chǔ)上,利用緩沖材料動態(tài)壓縮實驗方法,對準(zhǔn)菱形和正六邊形蜂窩紙板的動態(tài)緩沖性能做進一步的研究,獲得了動態(tài)緩沖曲線的經(jīng)驗公式,分析了跌落高度、厚度及蜂窩芯規(guī)格對蜂窩紙板動態(tài)緩沖

4、特性的影響,結(jié)果表明:當(dāng)滿足耗材和工況相同時,準(zhǔn)菱形蜂窩紙板的動態(tài)緩沖性能優(yōu)于正六邊形蜂窩紙板。
　　在證明準(zhǔn)菱形蜂窩紙板的動態(tài)緩沖性能優(yōu)于正六邊形蜂窩紙板的基礎(chǔ)上,對三種不同規(guī)格準(zhǔn)菱形蜂窩紙板的動態(tài)緩沖性能做進一步研究,獲得了動態(tài)緩沖曲線及其經(jīng)驗公式,然而準(zhǔn)菱形蜂窩紙板峰值加速度-靜應(yīng)力曲線不能直觀表示蜂窩紙板的吸能量。為此,本文借助經(jīng)驗公式和少量數(shù)據(jù)構(gòu)建準(zhǔn)菱形蜂窩紙板的動態(tài)能量吸收曲線圖,結(jié)果表明:動態(tài)能量吸收曲線可以直觀顯示