基于双层胶合模型的蜂窝纸板分切仿真

为探究不同分切路径对分切力和分切质量的影响,课题组以蜂窝纸板的直刀分切工艺为研究对象开展仿真研究。首先,分析了胶层对分切形貌和分切力的影响;其次,运用双层胶合建模方法建立了蜂窝纸板的结构仿真模型,探究了不同分切路径下分切形貌产生的原因,并对X和Y方向的分切力进行了对比分析;最后,提取分析了各个路径分切过程的最大应力,得到了较理想的分切路径。分析结果表明:胶层能够改善蜂窝纸板的分切质量,减小分切力的变化;不同的分切路径呈现出不同的分切形貌,其中分切路径3的X和Y方向的分切力较小,蜂窝纸板和蜂窝芯壁断口处分切形貌的缺陷较少,且分切过程应力变化较小,为较理想的分切路径。

蜂窝纸板振动传递特性关系的研究

为快速获取蜂窝纸板振动传递特性曲线的峰值数据,开展振动仿真实验;研究蜂窝纸板孔径、砝码与蜂窝纸板的接触面积、纸板厚度、砝码质量4个变量与振动传递率及其对应频率的关系;通过多项式拟合得到变量-频率和变量-振动传递率2个关系式,并评估所得关系式的预测准确性。结果表明,用于表示关系式拟合精度的R2分别为0.997和0.991,表示其预测精度的R2分别为0.996和0.969;R2均接近1,说明所得关系式的拟合、预测准确度均较高。对11种优化算法的拟合结果进行对比,发现麦夸特法+通用全局优化法的拟合精度最高。本课题所提出的方法可在一定环境条件下、设定的参数范围内进行振动传递率-频率曲线关键数据的有效预测,可以降低实操中的实验工作量。

考虑结构因素的蜂窝纸板等效模型适用性研究

为提高蜂窝纸板的数值计算精度、适用不同规格蜂窝纸板等效模型选择,分析了不同等效模型对不同结构蜂窝纸板固有频率的对应等效精度。首先,对Reissner等效模型、Ekavall等效模型和三明治夹芯板模型分别进行有限元建模;其次,将等效板的模态分析与实验结果进行对比,分析不同胞元边长、厚度与芯纸克重对等效模型的精度影响;最后,总结这3个变量对不同模型计算精度的影响规律,在此基础上得到蜂窝纸板固有频率解析方程。结果表明:Reissner理论模型适用于厚度小于等于20 mm的蜂窝纸板;Ekavall等效模型整体精度最高,误差基本低于10%;三明治夹芯板模型在蜂窝纸板胞元边长为10 mm时精度最高;在胞元边长与厚度相同的情况下,芯纸克重对计算精度影响较小;所得解析方程的解析结果与实验结果对比误差在12.43%以内。该结论为蜂窝纸板的模型选取提供依据。

蜂窝纸板弯曲破坏模式和机理研究

基于蜂窝纸板的结构和受力情况,对蜂窝纸板进行三点弯曲实验,分析纸蜂窝夹层结构的弯曲破坏模式和弯曲破坏过程,探究纸蜂窝夹层结构弯曲变形机理。结果表明:蜂窝纸板的弯曲破坏模式主要有面板屈曲褶皱和局部塌陷两种;蜂窝纸板的弯曲破坏过程分为5个阶段;蜂窝纸板的弯曲破坏模式与面板屈曲、蜂窝胞元壁受压形成塑性铰以及蜂窝胞元壁向中间挤压靠近有关。

基于多折叠单元理论的蜂窝纸板面外压缩数值模拟

通过原纸拉伸试验获取蜂窝纸板的材料参数,建立蜂窝纸板的有限元简化模型(Y单元模型),采用有限元方法对该模型进行准静态加速压缩模拟,并与蜂窝纸板的面外准静态压缩试验结果进行对比;采用该模拟方法研究蜂窝孔边长、纸板厚度和胞壁厚度对Y单元折叠模式的影响。结果表明:Y单元模型经准静态加速压缩模拟得到的形貌与试验结果相吻合,压缩应力-应变曲线中平台应力的模拟结果与试验结果的相对误差为3.87%,验证了该模型的可靠性;不同规格的Y单元模型在压缩后共出现3种折叠模式,蜂窝孔边长和纸板厚度是影响Y单元折叠模式的2个关键因素。1/2蜂窝孔边长与一次折叠褶皱波长的比值会影响Y单元的一次折叠模式,而双层胞壁与单层胞壁的厚度差是导致多折叠模式发生的主要原因。

基于蜂窝纸板的系留平台缓冲分析与试验

为保证系留气球平台在空投着陆中的安全,必须对其中的压力气瓶进行缓冲分析与实验。文章采用蜂窝纸板作为气瓶缓冲材料,采用LS-DYNA软件,并依据蜂窝纸板实际参数处理材料模型,仿真分析了在不同蜂窝纸板厚度、不同跌落速度和不同着陆姿态下的缓冲过程。根据仿真结果,设计了蜂窝纸板缓冲结构和加速度检测模块,采用吊车起吊跌落进行了实验验证。仿真分析和实验结果均表明,蜂窝纸板厚度为500mm,跌落速度低于10m/s时,气瓶缓冲后加速度低于20gn,可满足空投着陆应用要求。文章基于LS-DYNA的蜂窝纸板缓冲有限元分析是可行的,研究结果对于气瓶类装备的着陆缓冲结构设计有参考价值。

不同速率下蜂窝纸板静态压缩特性的试验研究

通过RMT计算机辅助压力自动测试系统对 2种蜂窝纸板进行了不同速率下的静态压缩试验 ,得到了连续静态压缩F -δ、σ -ε特性曲线。试验结果表明 :2种速率压缩状态下 ,蜂窝纸板的静态压缩特性基本一致 ,出现明显的弹性、弹塑性、塑性和压实变形 4个阶段 ,因此在蜂窝纸板的某些设计与应用场合可采用小速率静态压缩特性代替大速率静态压缩特性 ,从而使问题简化。

叠置蜂窝纸板衬垫的平压性能研究

对叠置蜂窝纸板衬垫的平压性能和平压性能进行了研究。结果表明,双层叠置纸板的压溃过程可分为7个阶段;叠置蜂窝纸板与单层蜂窝纸板的压溃强度基本相同,且错对与正对两种叠置衬垫的抗压性能基本相同。试验结果说明利用蜂窝纸板厂的生产性蜂窝纸板废弃物制作运输包装用叠置缓冲衬垫可行。

我国蜂窝纸板产业发展状况与市场分析

蜂窝纸板设备、技术及制品作为包装行业中的一个新的分支产业,近年来在国内掀起了一股"蜂窝纸板"热.尤其是1998年美国、加拿大及欧盟等国家限制中国木托盘、木质包装箱出口,提出了严格的熏蒸检疫等既繁琐又增加成本的难题之后,成为人们关注的热点,致使"蜂窝纸板"在国内异军突起.

我国蜂窝纸板产业发展状况与包装应用分析

蜂窝纸板设备、技术及制品作为包装行业中的一个新的分支产业,近年来在国内发展迅速,尤其是1998年美国、加拿大及欧盟等国家限制中国木托盘、木质包装箱出口,并提出严格的熏蒸检疫等既繁琐又增加成本的难题之后,蜂窝纸板便成为人们关注的热点,致使"蜂窝纸板"在国内异军突起.

蜂窝纸板及其衬垫缓冲特性研究

测试蜂窝纸板的静态压缩特性曲线、蠕变及回复特性曲线和缓冲特性曲线 ,并建立其力学模型。结果表明 ,蜂窝纸板具有优良的力学特性和缓冲性能。另外 。

蜂窝纸板振动传递特性测试分析

实验研究了 4种不同厚度的蜂窝纸板的振动传递特性 ,得到振动传递率曲线、峰值频率、振动传递率和阻尼比 。

蜂窝纸板动态缓冲特性曲线测试分析

通过动态压缩试验 ,测试 4种厚度蜂窝纸板的最大加速度静应力曲线 ,研究蜂窝纸板的动态缓冲特性 ,获得蜂窝纸板的最大加速度静应力曲线的特征系数和经验公式 。

蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构缓冲特性研究

通过试验测试了瓦楞纸板、蜂窝纸板及其组合结构的缓冲特性曲线,并将组合结构与另外两种材料的曲线特征进行比较,结果表明,组合结构兼具有两者的优点,对于小幅荷载和较大载荷都有良好的缓冲能力。

蜂窝纸板成型机理及工艺的研究与探讨

文中论述了蜂窝纸板的结构、性能特点及应用领域 。

蜂窝纸板侧压强度实验研究

研究了蜂窝纸板的侧压强度实验方法,实验测量与分析了温度、湿度、加载速率等因素对蜂窝纸板侧压强度的影响。研究结果表明:当温度在50℃以下时,蜂窝纸板侧压强度随着温度的升高而增大,但温度超过50℃时,蜂窝纸板的侧压强度随着温度的升高而减小;当相对湿度提高时,蜂窝纸板的侧压强度随之降低;当加载速率增大时,蜂窝纸板的侧压强度随之增大。

聚氨酯蜂窝纸板动力学性能及其本构模型

将聚氨酯填充到蜂窝纸板的孔隙中制作了聚氨酯蜂窝纸板复合材料,进而对其进行落锤冲击实验。通过落锤实验得到聚氨酯蜂窝纸板复合材料的应力-应变曲线,对影响其动力学性能的复合材料孔径、厚度、横截面尺寸及冲击速率四个因素进行了分析。结果表明:复合材料的动态屈服强度和动态弹性极限随着蜂窝纸芯的孔径、复合材料厚度和横截面积的增大而减小,随着冲击速率的增大而提高。在实验数据的基础上拟合了复合材料的动态本构方程,并对本构方程与实验数据进行了比较,拟合效果较好。

填充聚氨酯泡沫蜂窝纸板缓冲性能试验

为了研究复合缓冲材料的缓冲防震性能,将聚氨酯填充到蜂窝纸板的孔隙中制作了聚氨酯蜂窝纸板复合材料并对其进行落锤冲击试验和静态压缩试验。通过试验数据和应力-应变曲线,分析了该复合材料在静态和低速冲击条件下表现的力学行为,进而对其静、动态缓冲吸能性能进行对比研究。结果表明:蜂窝纸板材料的静态、动态吸能量均随孔径的增大而增大,动态吸能量增大的幅值更明显;复合材料的吸能量随蜂窝纸板孔径增大而增大,随纸板厚度增大而减小;复合后的材料较蜂窝纸板材料静、动态缓冲性能和吸能量都有了较大的提高。

蜂窝纸板结构平压性能有限元分析

研究了蜂窝纸板结构的实体建模、单元属性、网格划分等有限元建模方法,并基于该有限元模型分析了蜂窝纸板结构的平压性能,有限元分析结果与试验结果吻合良好。

考虑蜂窝纸板箱缓冲作用的产品包装系统跌落冲击研究

在实际缓冲包装设计中,忽略了外包装箱的缓冲作用,因此很难得到合理的缓冲结构。为了研究外包装箱对缓冲包装系统的影响,首先基于压缩试验分别确立了制作外包装箱的蜂窝纸板与缓冲材料发泡聚乙烯的本构关系;其次建立了发泡聚乙烯与蜂窝纸板的串联力学模型,并介绍了求解算法;最后基于物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则,设计了串联缓冲包装结构目标优化函数并介绍了优化函数的求解步骤,通过试验数据验证了模型的正确性。结果表明,如果不考虑蜂窝纸板箱的缓冲作用,会造成很大程度的保守包装,因此考虑外包装箱的缓冲作用能有效避免缓冲材料的过度使用。这些研究结果与方法为其他不同缓冲材料的串联提供了参考。