蜂窝纸板相对湿度固体模量屈服强度应变率平台应力能量吸收图硕士论文

1、蜂窝纸板承载/缓冲机理及其性能表征包装工程， 2011， 硕士【摘要】 蜂窝纸板作为一种结构新颖、承载性能好、重量轻且具有良好缓冲性能的绿色包装材料受到工业界特别是包装界的广泛关注,并已应用于包装、建筑、农业等诸多领域。目前,蜂窝纸板在产品防护包装设计中应用越来越广泛,研究其承载及缓冲性能具有重要的现实意义和工程价值。本论文课题首先对蜂窝原纸的固体模量和屈服强度进行测试,并建立与环境相对湿度的关系,这是本课题的试验基础,也是构建理论模型参数的关键。因为蜂窝原纸性能为各向异性,且其纵向固体模量和屈服强度均大于横向,实际中常将纵向作为承载方向,本文所研究内容均为蜂窝原纸及蜂窝纸板的纵向性能。蜂窝纸

2、板的面内性能与面外性能有很大差异,本文从两个方面都进行了研究。主要研究成果如下:(1)建立了考虑相对湿度的蜂窝纸板面内平台应力模型,并与试验数据进行比较验证。结果表明,纸板厚度和面层性能对蜂窝纸板面内平台应力有较大影响,芯层性能对其影响较小;所建立模型能较准确地反映环境相对湿度对纸蜂窝结构材料面内平台应力的影响。借助该模型,无需大量的试验,即可估算其考虑相对湿度的面内平台应力,为蜂窝纸板的配纸和合理选用提供理论依据。(2)研究了不同厚度、不同芯层、不同面层对蜂窝纸板面. 更多还原【Abstract】 Due to its novel structure, light weight,

3、favorable bearing performance and environmental friendliness, honeycomb paperboard has been widely used in the field of packaging and others such as architecture and agriculture industry. Firstly, the solid modulus and yield strength of honeycomb paper were tested considering the effect of relative

4、humidity, which was experimental and theoretical foundation for the paper. Due to the anisotropic for honeycomb paper and the longitudinal strength is bigger . 更多还原 【关键词】 蜂窝纸板； 相对湿度； 固体模量； 屈服强度； 应变率； 平台应力； 能量吸收图； 【Key words】 Honeycomb paperboard； Relative humidity； Solid modulus； Yield strength

5、； Strain rate； Plateau stress； Energy-absorption diagrams； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 绪论 8-14 1.1 课题研究的背景和意义 8-9 1.2 国内外研究分析 9-13 1.2.1 蜂窝纸板承载/缓冲性能影响因素的研究 9-10 1.2.2 蜂窝纸板承载性能的研究 10-12 1.2.3 蜂窝纸板能量吸收图及其在包装中的应用研究 12-13 1.3 本课题研究目的和研究内容 13-14 1.3.1 研究目的 13 1.3.2 研究内容 13-14 第二章 蜂窝原纸物理性能测定分析 14-20 2.1 材料与方法 1

6、4 2.1.1 材料 14 2.1.2 主要仪器设备 14 2.1.3 试验方法 14 2.2 结果与分析 14-19 2.2.1 不同相对湿度条件下蜂窝原纸纵向固体模量 15-18 2.2.2 不同相对湿度条件下蜂窝原纸纵向屈服强度 18-19 2.3 本章小结 19-20 第三章 基于相对湿度的蜂窝纸板面内承载性能表征 20-28 3.1 基础理论 21-22 3.1.1 蜂窝结构体材料面内平台应力模型 21 3.1.2 蜂窝纸板面内压缩机理 21-22 3.1.3 蜂窝纸板面内平台应力模型 22 3.2 材料与方法 22-23 3.2.1 材料 22-23 3.2.2 试验方法 23 3

7、.3 结果与讨论 23-27 3.3.1 蜂窝纸板厚度对面内平台应力的影响 24 3.3.2 蜂窝纸板芯层对面内平台应力的影响 24-25 3.3.3 蜂窝纸板面层对面内平台应力的影响 25-26 3.3.4 基于相对湿度的蜂窝纸板面内平台应力模型 26-27 3.4 本章小结 27-28 第四章 蜂窝纸板面内能量吸收性能研究 28-38 4.1 缓冲材料能量吸收性能的表征方法 28-30 4.1.1 缓冲特性曲线 28 4.1.2 Janssen 因子 28-29 4.1.3 Cushion 因子和Rusch 曲线 29 4.1.4 吸能效率和理想吸能效率 29-30 4.1.5 能量吸收图

8、 30 4.2 基础理论 30-32 4.3 材料与方法 32 4.3.1 材料 32 4.3.2 试验方法 32 4.4 结果与讨论 32-37 4.4.1 蜂窝纸板厚度对面内能量吸收性能的影响 32-34 4.4.2 蜂窝纸板芯层对面内能量吸收性能的影响 34-36 4.4.3 蜂窝纸板面层对面内能量吸收性能的影响 36-37 4.5 本章小结 37-38 第五章 基于相对湿度的蜂窝纸板面外承载性能表征 38-44 5.1 国内外研究现状 38-39 5.2 基础理论 39-40 5.2.1 蜂窝结构材料平台应力模型 39 5.2.2 蜂窝纸板静态压缩机理 39-40 5.3 材料与方法

9、40 5.3.1 材料 40 5.3.2 试验方法 40 5.4 相对湿度影响的蜂窝纸板平台应力模型 40-43 5.5 本章小结 43-44 第六章 基于相对湿度的蜂窝纸板面外能量吸收性能研究 44-58 6.1 蜂窝纸板静态压缩能量吸收性能研究 44-51 6.1.1 基础理论 44-45 6.1.2 材料与方法 45 6.1.3 蜂窝纸板静态压缩缓冲特性分析 45-47 6.1.4 基于相对湿度的蜂窝纸板静态压缩能量吸收图的构建 47-50 6.1.5 蜂窝纸板静态压缩能量吸收图举例应用 50-51 6.2 蜂窝纸板动态压缩能量吸收性能研究 51-57 6.2.1 基础理论 51-52 6.2.2 材料与方法 52 6.2.3 蜂窝纸板动态缓冲特性分析 52-53 6.2.4 基于相对湿度的蜂窝纸板动态压缩能量吸收图的构建 53-56 6.2.5 蜂窝纸板动态压缩能量吸收图的应用 56-57 6.3 本章小结 57-58 第七章 应变率对蜂窝纸板承载及能量吸收性能的影响研究 58-62 7.1 材料与方法 58 7.1.1 材料 58 7.1.2 试验方法 58 7.2 结果与讨论 58-61 7.2.1