瓦楞夾層結(jié)構(gòu)等效彈性常數(shù)研究.pdf

1、瓦楞夾層板越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在包裝領(lǐng)域。它的主要優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕，剛度好，可回收且成本低廉，從而使得這種材料成為包裝、運(yùn)輸?shù)氖走x。隨著夾層結(jié)構(gòu)在工程上的應(yīng)用，瓦楞夾層結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性分析成為一個(gè)比較重要的課題。本文研究了一種芯紙為U形瓦楞的單瓦楞夾層結(jié)構(gòu)的各等效彈性常數(shù)的計(jì)算方法。
　　 在采用ANSYS通用有限元程序進(jìn)行分析的時(shí)候，由于這些程序中沒(méi)有瓦楞結(jié)構(gòu)單元，致使瓦楞結(jié)構(gòu)的有限元分析不能直接進(jìn)行，只能采用特殊的方式計(jì)算。在已有的基

2、本理論的基礎(chǔ)上，提出了一種考慮芯紙的抗彎剛度的單瓦楞夾層板模型。將瓦楞夾層板等效為正交各向異性的均質(zhì)板并進(jìn)行MD方向、CD方向的等效彈性模量、夾層板剪切模量及抗彎剛度的計(jì)算。具體步驟為先計(jì)算瓦楞芯紙的各等效彈性常數(shù)，再采用混合定律計(jì)算整個(gè)瓦楞夾層板的等效彈性常數(shù)并以兩個(gè)具體的例子計(jì)算出各等效彈性常數(shù)。
　　 ANSYS有兩種操作方式，本論文采用ANSYS的APDL語(yǔ)言對(duì)單瓦楞夾層板進(jìn)行整體建模仿真，由于單瓦楞夾層板是非線性結(jié)構(gòu)，

3、故采用ANSYS的非線性選項(xiàng)設(shè)置分別進(jìn)行MD、CD方向的拉伸試驗(yàn)仿真與平面內(nèi)的剪切試驗(yàn)仿真，在仿真時(shí)約束設(shè)置與載荷施加是關(guān)鍵，仿真的結(jié)果是變形量及力，將這些仿真結(jié)果轉(zhuǎn)化成應(yīng)變及應(yīng)力，根據(jù)胡克定律求得各彈性常數(shù)，將仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果及其他學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，從而判斷理論推導(dǎo)的準(zhǔn)確性。在驗(yàn)證抗彎剛度的準(zhǔn)確性時(shí)，參考NORDSTRAND的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)結(jié)果，以判斷理論推導(dǎo)抗彎剛度的正確性。
　　 本文采用一種等效方法，考慮瓦楞芯