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)則六邊形結構的環(huán)保型包裝材料,以其環(huán)保、結構新穎、成本低、彈性好、緩沖性能優(yōu)良等特點,得到廣泛應用。
　　在實際應用中,蜂窩紙板存在側壓強度低、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構。為此,本文擬采用一種準菱形芯子結構制備蜂窩紙板,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力會變小。
　　為了探討蜂窩芯子構型對紙板靜態(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)壓縮實驗結果進行對比分析,結果表明:當量密度相同時,準菱形蜂窩芯的屈曲載荷小于正六邊形蜂窩芯的屈曲載荷,仿真結果和實驗結果均滿足這個結論;當蜂窩芯結構是準菱形時,隨著準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;蜂窩紙板的應力-應變曲線表明:當量密度相同時,準菱形蜂窩紙板的各個階段的應力均小于正六邊形蜂窩紙板;當蜂窩芯結構是準菱形時,蜂窩芯單層壁板邊長越小,準菱形蜂窩紙板各個階段的應力越大。
　　在論證準菱形結構可行性的基礎上,利用緩沖材料動態(tài)壓縮實驗方法,對準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,結果表明:當滿足耗材和工況相同時,準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上,對三種不同規(guī)格準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,然而準菱形蜂窩紙板峰值加速度-靜應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)構建準菱形蜂窩紙板的動態(tài)能量吸收曲線圖,結果表明:動態(tài)能量吸收曲線可以直觀顯示