瓦楞／蜂窝复合结构纸板强度性能的试验研究

比较分析了瓦楞/蜂窝复合结构纸板的平压强度、边压强度、耐破度、戳穿强度等力学性能.结果表明,这种复合结构纸板的平压强度变化比较复杂,而它的边压强度、耐破度、戳穿强度均大于蜂窝纸板.     

石头纸蜂窝纸板力学性能试验研究

将定量为202 g/m2,厚度为0.16 mm石头纸,制作成为蜂窝纸板,根据国家标准检测其平压强度、边压强度、戳穿强度和耐破度。通过试验检测得到:石头纸蜂窝纸板的平压强度均值为628 kPa,边压强度的均值为12.1 N/cm,戳穿强度的均值为8.84 J,耐破度高。结果表明:石头纸蜂窝纸板的平压强度优于传统纤维纸板,边压强度低于纤维纸板国家标准值,耐戳穿强度符合国家标准,耐破坏性能突出。     

纸木复合蜂窝材料蠕变性能研究

主要是利用四元件Burger模型对纸木复合蜂窝材料蠕变性能进行研究,其中蠕变实验采用三点弯曲的加载方式.研究结果表明:四元件模型可以用来模拟纸木复合蜂窝材料的短期蠕变行为;瞬间弹性变形和延迟弹性变形均随着应力水平的加大而加大;参数A和B、 C和D关联度大小依次为B＞D＞C,该材料的瞬时弹性变形和延迟弹性变形之间联系紧密.建议可通过单板与纸板直接胶合来提高纸木复合蜂窝复合材料的胶接性能.     

纸蜂窝结构平压性能的实验研究

通过对蜂窝纸芯和纸板平压强度的测试，分析孔径比、犀度对蜂窝纸芯平压强度的影响以及纸芯和纸板平压强度的差异，探讨了生产工艺对蜂窝纸板平压强度的影响。     

芯子开槽对蜂窝纸板平压强度的影响

在试验的基础上,研究了芯子开槽后蜂窝纸板平压强度的变化情况,并得到了蜂窝纸板的压缩特性曲线。试验结果表明,芯子的一侧均匀开槽后的蜂窝纸板,其平压强度较未开槽的蜂窝纸板的平压强度高。     

钙塑瓦楞复合纸板性能的实验研究

钙塑瓦楞纸板是将普通瓦楞纸板的芯纸替换为钙塑材料而成,该材料除普通瓦楞纸板的优点外,还具有强度高、防潮等性能。通过实验方法,对3层钙塑瓦楞复合纸板平压强度、边压强度和戳穿强度进行了测试分析,同时将钙塑瓦楞复合纸板与普通5层瓦楞纸板性能进行了对比。结果表明,3层钙塑瓦楞复合纸板的边压强度为0.650 kN,平压强度为1.274 kN,戳穿强度为7.5 J;5层瓦楞纸板的边压强度为0.378 kN,平压强度为0.437 kN,戳穿强度为6.75 J。为该新材料的推广使用提供了依据。     

脱胶缺陷对蜂窝纸板侧压强度的影响

对含有脱胶缺陷的蜂窝纸板的侧压强度进行了试验研究;分析了蜂窝纸板在侧压栽荷作用下的变形特征及破坏现象;给出了含有脱胶缺陷的蜂窝纸板侧压强度的测量结果;分析了脱胶缺陷对蜂窝纸板侧压强度的影响.结果表明,对于面积为220mm×120mm蜂窝纸板试件而言,当缺陷直径≥8mm以后,侧压强度明显降低.     

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.     

不同木质结构的蜂窝夹芯板性能研究

木质蜂窝夹芯板是一种具有良好性能的环保材料,主要应用在家具与包装行业中。 根据夹层结构原理,对不同木质结构的蜂窝夹芯板的性能进行了研究。 结果表明:蜂窝夹芯板的侧压强度主要由面板强度决定;不同面板对夹芯板的平压强度影响不大;采用胶合板作为面板时,其抗弯性能最好,其抗弯强度和弯曲模量分别达到了 7. 720 MPa 和 1582 MPa。     

新型绿色瓦楞蜂窝复合纸板力学性能数值模拟分析

对瓦楞蜂窝复合纸板与蜂窝纸板的边压强度及抗弯强度进行比较。利用有限元仿真技术严格控制两种纸板的材质、材料用量及尺寸均相同,将结构对两种纸板边压强度及抗弯强度的影响从众多影响因素中解耦,建立两种纸板的大尺寸数值模型试样,并采用屈曲分析方法对两种纸板的边压强度进行仿真分析,同时对比分析两种纸板的抗弯强度。分析结果表明:在材质、密度、耗材及尺寸相同的前提下,瓦楞蜂窝复合纸板的边压强度比蜂窝纸板的高出约30%;瓦楞蜂窝复合纸板的纵向及横向抗弯强度比蜂窝纸板的分别高出75%,92%,蜂窝纸板纵、横两个方向的抗弯强度基本相同。     

温湿度和紫外老化对纸浆模塑材料性能的影响

目的 研究温度、湿度和紫外老化对脱木素和未脱木素纸浆模塑材料性能的影响,定量地对比不同因素作用下2种材料的力学性能差异。方法 以废纸浆为原料,经打浆、脱木素、湿成型、热压等工艺制得脱木素和未脱木素等2种纸浆模塑材料;模拟不同的温湿度和紫外老化环境,测试2种纸浆模塑材料物理力学性能的变化。结果 在同等条件下,脱木素材料的拉伸强度与弯曲强度均高于未脱木素材料;2种材料的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度随着含水率升高而大幅降低;当温度为20 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的拉伸强度下降了45 MPa,未脱木素材料的拉伸强度下降了35 MPa。当温度为0 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的弯曲强度下降了70 MPa,未脱木素材料的弯曲强度降低了62 MPa;当含水率低于20%时,脱木素材料的拉伸性能和弯曲性能更易受到温度影响;虽然2种材料的拉伸性能和弯曲性能均随着紫外老化时间的延长而不断降低,但其影响程度远小于温湿度。结论 湿度对材料的力学性能影响最大,其次是温度和紫外老化;脱去木素有利于提高纸浆模塑材料的力学性能和抗紫外老化性能。     

蜂窝纸板面内平台应力表征

面内平台应力是评估蜂窝纸板面内承载性能的重要指标,且蜂窝纸板性能极易受环境湿度的影响.该文试验分析蜂窝纸板厚度、芯层和面层对其面内平台应力的影响;基于不同相对湿度条件下蜂窝原纸的纵向屈服强度,建立了相对湿度影响的蜂窝纸板面内平台应力模型,并与试验实测数据进行比较验证.结果表明:纸板厚度和面纸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.     

304不锈钢消音蜂窝钎焊工艺、组织及力学性能分析

采用镍基BNi2钎料钎焊制备了304不锈钢消音蜂窝,对蜂窝芯体与面板钎焊界面组织和蜂窝的力学性能进行了分析和测试,并研究了钎焊热循环次数对钎焊界面组织和蜂窝拉伸力学性能的影响,为实际工程应用确定未焊合缺陷补焊次数提供了依据。液态钎料的毛细作用使钎料沿蜂窝芯箔材表面铺展并与箔材发生显著的元素扩散反应,蜂窝芯与面板之间的钎缝由Ni、Cr、Si等互溶而成的Ni基固溶体组织组成,未生成脆性共晶组织或金属间化合物。钎料中的B和Si元素显著扩散于面板材料中,形成钎料-面板反应区,因B元素的沿晶界快速扩散效应,面板侧组织呈现晶界元素渗入特征。随着钎焊次数增加,钎料对母材的溶解和晶界渗透增加,钎焊界面组织发生显著变化。制备的304不锈钢消音蜂窝拉脱强度为7.21MPa,呈现板/芯界面附近蜂窝芯破坏特点,多次钎焊时蜂窝拉脱强度呈下降趋势。制备的304不锈钢消音蜂窝平压、侧压和弯曲力学性能测试过程均经历弹性变形、塑性变形和失稳三个阶段,强度值分别为5.67MPa、33.85MPa和105.87MPa,平压和弯曲失效模型为蜂窝失稳,侧压破坏除蜂窝失稳外,发生穿孔面板与蜂窝芯体剥离的现象。鉴于多次钎焊热循环对蜂窝拉脱强度的不利影响,建议304不锈钢蜂窝钎焊缺陷的最大补焊次数为一次。     

Structure design of reinforced honeycomb paperboard core and characterization of its out‐of‐plane bearing strength

Honeycomb paperboard's out‐of‐plane bearing performance is one of the important properties in packaging field application. Further improvement of its bearing performance has important value in engineering practice. In this paper, a honeycomb core structure was designed, and the bonding dimension and manufacturing process were designed. The mechanism of out‐of‐plane quasi‐static compression deformation of reinforced honeycomb paperboard was analyzed by experiments. The theoretical model of out‐of‐plane platform stress was constructed by applying the plastic deformation, plastic energy dissipation and energy conservation theory. The results show that the improved structure can be mechanically bonded in a flat state with less technological changes. Under the same honeycomb core material and core size parameters, the bearing strength of the improved structure increases by an average of 3.9 times to conventional structure. In order to meet the same compressive strength requirement, the improved structure can reduce the performance requirements of honeycomb core material or increase the core size compared with the conventional structure. When the honeycomb core cell is larger, the tension on the core layer required for the production process is reduced. The theoretical and experimental data are in good agreement with each other, and the relative errors are all less than 13%.     

热塑性蜂窝板的平压性能分析

为了解热塑性蜂窝板的平压性能,先分析热塑性蜂窝板的平压变形机理,得到平压强度公式,进而分析结构参数和环境温度对蜂窝板平压强度的影响。蜂窝板平压试验结果与理论分析一致。随着蜂窝芯孔径比、边长、高度的增加,平压强度减小;随着壁板厚度增加,平压强度增加。     

蜂窝纸板力学特性研究进展

蜂窝纸板力学性能的研究主要集中在结构因素、静态力学模型的构建、温湿度和压缩应变率效应、有限元分析等方面。通过对以上各方面的研究现状进行分析发现,目前还没有能表征蜂窝纸板在实际物流环境中随温湿度变化和应变率变化的力学性能方法,缺乏合适的蜂窝纸板动态力学性能测试的方法和标准。因此,构建基于温湿度效应和应变率效应的蜂窝纸板能量吸收模型,研究适用于研究蜂窝纸板和其他多孔包装材料的动态压缩试验方法,并将其应用于蜂窝纸板包装优化设计之中是下一步研究的关键。     

等腰梯形蜂窝芯玻璃钢夹芯板的面内压缩性能

为研究等腰梯形蜂窝芯玻璃钢夹芯板面内压缩破坏机制, 利用材料试验机对夹芯板面内压缩性能进行了试验测试, 并开展了模拟研究。结果表明: 夹芯板的面内压缩破坏方式主要有面板折断、夹芯板屈曲失稳和夹芯板中面板与蜂窝芯脱粘3种类型。面板为夹芯板面内压缩的主要承载构件, 蜂窝芯对面板起到固支作用。面板结构参数与材料参数为影响夹芯板面内压缩抗压强度与抗压刚度主要因素, 多数蜂窝芯的结构参数与材料参数对夹芯板面内压缩抗压强度的影响微弱, 而个别蜂窝芯的结构参数对夹芯板面内压缩抗压刚度的影响比较显著。夹芯板体积一定时, 随着蜂窝芯胞体单元数量的增加, 夹芯板面内压缩的抗压强度与抗压刚度逐渐增大。      

国内外间位芳纶纸蜂窝性能对比研究

本试验分别对使用国产和进口间位芳纶纸制作的蜂窝芯材进行了常温、高温、湿热老化后力学性能以及垂直燃烧性能研究。试验发现,中、高密度国产NHA(YT)-1蜂窝各项性能已基本达到并部分超过进口NHA-1蜂窝性能,低密度国产间位芳纶纸蜂窝力学性能与进口间位芳纶纸蜂窝尚存差距,有待改进。结果表明,国产间位芳纶纸已基本达到蜂窝生产要求,实现了重要原材料的国内自主保障。     

Compressive and flexural properties of biomimetic integrated honeycomb plates

The characteristics of honeycomb plates composed of an upper and lower lamination are employed to create a novel single-sided bonded honeycomb plate (SBHP) design, and the compressive and flexural properties of these biomimetic integrated honeycomb plates are investigated. The results demonstrate that even during the fracturing of the honeycomb plates (honeycomb core), no abrupt compression paralysis occurs (which would cause the load to decrease rapidly); furthermore, our honeycomb plates exhibit superior compressive properties compared to biomimetic sandwich plates manufactured using Zhang’s needle-injection method. The interfacial bonding surface and bonding quality have no significant effect on the flexural stiffness but do affect the failure modes and flexural failure strength of the honeycomb plates. The ultimate failure of the biomimetic integrated honeycomb without a bonding layer between the panel–core layers is determined by the material strength itself; therefore, the honeycomb possesses good mechanical properties. This experimental study confirms, for the first time, the effectiveness of the biomimetic integrated honeycomb structure manufacturing method.     

纸蜂窝夹芯复合板材静态缓冲性能研究

目的为了新型纸蜂窝夹芯复合板材在运输包装中的推广应用,对新型泡状纸蜂窝夹芯复合板和纸蜂窝夹芯复合平板的缓冲性能和吸能特性进行研究。方法主要通过静态压缩实验,研究不同芯高的纸蜂窝结构类板材的应力-应变曲线、总能量吸收图、单位体积能量吸收图和缓冲系数-应变曲线,分析结构和芯高对板材静态压缩性能的影响。结果数据表明同种芯高的板材,纸蜂窝夹芯复合平板的应力峰值稍高;纸蜂窝夹芯复合平板的能量吸收、单位体积能量吸收最好;泡状纸蜂窝夹芯板由于泡结构的作用,缓冲性能大大增强。结论纸蜂窝夹芯复合平板的平压强度最好,而泡状纸蜂窝夹芯复合板的缓冲性能优于同等结构的蜂窝纸板,2种板材都有很好的应用前景。