开题报告答辩

发泡聚苯乙烯缓冲性能分析方法开题报告姓名俞坚道学号3120614033

专业班级包装121班指导教师卢富德1.研究对象与意义聚苯乙烯泡沫(英文Expandedpolystyrene，简称为EPS)是由聚苯乙烯(简称PS)颗粒在加热的作用下，使内部戊烷汽化，膨胀发泡后形成密闭空腔结构的硬质泡沫塑料。发泡的过程一般有模具内发泡和挤出发泡两种方式。目的：通过对发泡聚苯乙烯泡沫缓冲性能进行分析，以此优化聚苯乙烯泡沫包装方案，减少其使用量，从而对“白色”污染起到一定的缓解作用2.研究现状（1）聚苯乙烯泡沫(EPS)的国内研究现状1998年，佟富强等通过对聚苯乙烯泡沫材料进行不同形变速率的压缩实验，经过数学处理得到不同形变速率条件下材料的缓冲系数—最大应力曲线，找出压缩速度对材料缓冲性能影响的变化规律，可用以指导实际应用。2006年，高德等根据植物秸秆纤维聚苯乙烯缓冲材料静态压缩实验数据，研究了材料的缓冲性能，并考虑植物秸秆纤维的影响，建立了非线性本构关系模型，并利用实验数据成功识别模型参数此种描述植物纤维类材料非线性力学行为的方法，为进一步研究和开发植物纤维聚苯乙烯材料提供了理论基础。2014年，卢富德等针对泡沫结构的压缩性能，介绍了泡沫结构的试验压缩响应与数值模拟方面的研究进展。结果表明：相对密度、环境温度、压缩应变率及微观结构等参数对泡沫的缓冲性能影响显著。2.研究现状（2）聚苯乙烯泡沫(EPS)的国外研究现状1994年，Horvath采用应变控制形式进行了无侧限单轴压缩试验，得到压缩应力-应变曲线并对该曲线进行了分析。但没有对多种密度与多种加载速率的情况进行试验比较和分析。1997年，Duskov从蠕变曲线的分析中可以看出：EPS材料的蠕变主要发生在加载初期，随着加载时间的增长，蠕变的速率趋于稳定，在加载1年以后蠕变的速率几乎接近常数。2004年，QunliLiu认为泡沫在受到大的变形的情况下，加压力负载时，可在五参数模型完全确定应力-应变响应的三个基本特征，即线性、可塑性状应力平台和致密化的阶段。2012年，KwangYoungJeong研究了聚氨酯泡沫塑料的应变率相关行为并制定了新的本构模型，以提高在各种应变速率中实验数据的拟合性。3.主要研究工作围绕发泡聚苯乙烯的缓冲性能进行调研进行系统研究：2、计算在不同的缓冲面积、不同的跌落高度、不同的衬垫厚度等情况下，易损件的加速度响应。1、通过EPS应力应变曲线图片，计算它的缓冲系数-最大应力曲线和最大加速度-静应力曲线4.研究难点（1）利用MATLAB程序在曲线本身坐标轴和EPS材料应力-应变曲线照片的像素坐标建立一系列的转换关系，通过曲线点的拾取，可获得精确的坐标值，并通过相关公式对其加以处理，从而获得缓冲系数-最大应力曲线和最大加速度-静应力曲线。4.研究难点（2）编辑程序利用MATLAB/GUI建立工作界面，只要输入EPS衬垫的厚度、缓冲面积，包装件的质量、跌落高度，便可以计算并绘制出在设定的EPS缓冲衬垫作用下易损件的加速度响应曲线。5.实施进度计划第一阶段：2015年10月——2015年11月阅读并收集中、外文献资料。第二阶段：2015年11月——2015年12月完成外文翻译，撰写文献综述和开题报告初稿。第三阶段：2015年12月——2016年1月对开题报告和文献综述初稿进行修改完善。第四阶段：2016年1月——2016年2月建立MATLAB/GUI界面，求解EPS的

曲线第五阶段：2016年2月——2016年3月建立EPS的缓冲本构模型，求解易损件加速度响应。第六阶段：2016年3月——2016年4月实验验证，撰写论文。第七阶段：2016年4月——2016年5月修改论文，准备答辩。

6.研究预计成果所有研究内容将在理论分析的前提和试验的基础下撰写。本论文的研究内容大致为：第一章：发泡聚苯乙烯泡沫（EPS）的缓冲性能研究背景、意义以及思路等。第二章：建立MATLAB/GUI界面，基于图片的像素值，求解EPS最大加速度-静应力等缓冲曲线第三章：建立EPS的缓冲本构模型，计算绘制在不同的发泡聚苯乙烯（EPS）的缓冲作用下，易损件的加速度响应曲线。第四章：总结与展望姓名俞