蜂窩紙板動(dòng)態(tài)特性建模與響應(yīng)分析.pdf

1、由于蜂窩紙板良好的抗壓性能及環(huán)保性，近年來，蜂窩紙板作為新型緩沖材料，開始取代泡沫塑料，廣泛用于包裝領(lǐng)域。本文研究的主要內(nèi)容是分別在振動(dòng)和沖擊條件下，分析蜂窩紙板的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)其特性進(jìn)行建模，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，分析和模擬了蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)在振動(dòng)和沖擊條件下的響應(yīng)，為蜂窩紙板在包裝中的合理應(yīng)用，避免因包裝造成的損失和浪費(fèi)，提供理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　為了了解蜂窩紙板的基本特性，在靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)條件下分析蜂窩紙板的力-變形特

2、性，并分析了不同濕度條件下蜂窩紙板的抗壓性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蜂窩紙板在不同速率的載荷和不同的靜載荷條件下，其特性有很大的不同，因此，需要分別在沖擊和振動(dòng)條件下分析蜂窩紙板的動(dòng)態(tài)特性。在沖擊條件下，考慮了蜂窩紙板的粘彈性，利用拉普拉斯變換，將粘彈性松弛核表示為復(fù)指數(shù)函數(shù)和的形式，推導(dǎo)出了采用系統(tǒng)自由響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別的方法，首先對(duì)Prony方法改進(jìn)，求出自由響應(yīng)數(shù)據(jù)的極點(diǎn)，再利用結(jié)構(gòu)化非線性最小1-范數(shù)法對(duì)極點(diǎn)和留數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)求出的

3、極點(diǎn)和留數(shù)對(duì)蜂窩紙板的彈性系數(shù)，粘性系數(shù)和粘彈性系數(shù)進(jìn)行識(shí)別。構(gòu)造了蜂窩紙板—質(zhì)量系統(tǒng)的自由響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，根據(jù)參數(shù)識(shí)別的方法，求出了不同載荷條件下的蜂窩紙板的彈性系數(shù)，阻尼系數(shù)和粘彈性系數(shù)。利用圓整沖擊函數(shù)模擬真實(shí)運(yùn)輸過程中的沖擊，分析了蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)在沖擊作用下的自由響應(yīng)和受迫響應(yīng)，并將系統(tǒng)的響應(yīng)表示為沖擊響應(yīng)譜曲線，為蜂窩紙板的合理使用提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。在穩(wěn)態(tài)的振動(dòng)作用下，由于共振的影響，需考慮蜂窩紙板的非線性。首先采用基于希爾伯

4、特變換的方法，對(duì)蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)的自由響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明，當(dāng)變形量較大時(shí)，蜂窩紙板具有非線性。本文構(gòu)建了蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)在隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)下的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用力-狀態(tài)映射法獲得了蜂窩紙板彈性力和阻尼力曲線，通過多項(xiàng)式擬合，建立了支座激勵(lì)的蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型。采用了諧波平衡法，分析了蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)在諧波激勵(lì)條件下的響應(yīng)，由于蜂窩紙板的非線性彈性和非線性阻尼特性，蜂窩紙板在不同的激勵(lì)幅值和不同的靜載荷條件下，振動(dòng)傳遞