瓦楞纸箱高度与层数对耐压值的影响

瓦楞纸箱承受轴向力的能力主要由四个侧面瓦楞纸板的轴向承受力确定,本文将瓦楞纸箱侧面瓦楞纸板看作简支及自由边界条件下的弹性正交板,推导方程,利用加权残数法进行数值计算,画出箱体高度与层数同耐压值的关系曲线,与试验数据比较,基本相符。     

压痕形状对瓦楞纸箱抗压强度影响的试验

目的 在不同形状的压痕条件下,对瓦楞纸箱进行抗压试验,研究纸箱的变形情况和抗压能力。方法 首先设计无压痕纸箱、一字型压痕箱、八字型压痕箱以及菱形压痕箱;其次将各种压痕形状下的纸箱,利用纸箱抗压试验机进行空箱抗压实验,记录各自的最大压溃力;最后对实验数据进行分析,明确抗压强度与压痕形状的关系。结果 不同压痕形状对瓦楞纸箱的抗压强度有不同程度的影响,其中菱形影响最大。菱形压痕通过阻碍纸箱变形趋势可提高瓦楞纸箱的抗压强度。结论 在瓦楞纸箱侧板上通过施加阻碍纸箱工字型变形的压痕（如菱形压痕）,可以增加瓦楞纸箱的抗压强度,对瓦楞纸箱的生产设计具有参考意义。     

大型精密仪器运输包装箱设计及试验

目的为了在控制包装箱整体重量的同时,提高包装箱的气密性及承压能力,对大型精密仪器运输包装箱的结构进行设计及优化。方法针对精密仪器运输过程中"气体保护及密封性"的需求,设计钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构,并利用有限元仿真对设计方案进行分析评估,最后进行箱体的承压试验与气密性试验。结果箱体在极端工况下的最大变形量为4.82 mm,在建立的箱内温度和大气压补偿模型基础上,包装箱泄露率仅为520.5 Pa/48 h。结论采用钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构,满足了大型精密仪器运输的承压及密封性要求,为大型密闭箱体设计及试验提供了参考。     

凹凸棱设计对航空运输箱抗冲击性能的影响

目的 针对一种新型的航空运输箱体,研究在箱体跌落时,凹凸棱耦合结构中凸棱高度和凸棱角度对箱体最大变形量的影响,对箱体进行模态分析和随机振动分析,探究在空运状态下箱体的变形情况.方法 采用CATIA建立航空运输箱体设计的实体三维模型,参考多种机型货舱门高度,利用有限元软件Ansys进行箱体在搬运过程中从货舱门高度跌落的分析,对运输箱进行模态分析,并探究在空运过程中随机振动时的最大变形和等效应力,研究在3种面跌落、3种棱跌落、1种角跌落共计7种跌落工况情况下箱体的最大总变形量和受到的等效应力,并利用Matlab软件建立插值曲面,寻找最优设计.结果 所有设计方案中,箱体受到的最大等效应力均不会造成材料的破坏,在凸棱高度为20 mm,凸棱角度为0°时,箱体的平均最大总变形量最小.结论 确定了此种空运箱体在空运过程中不会产生大变形,且最大变形量小于无凸棱设计箱体,可作为最优设计方案投入后续制造与使用.     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压性能试验研究

对16个加固柱及2个对比柱试件进行轴压性能试验,重点考察了钢带间距、层数对承载力及变形能力的影响。试验结果表明,采用预应力钢带加固的混凝土柱试件,可有效改善其轴压性能及变形能力,在钢带间距相同条件下,随着钢带层数的增加其承载力和变形能力随之大幅度提高,钢带层数相同条件下,随着钢带间距的减小其承载力和变形能力随之大幅度提高;素混凝土柱承载力和极限位移最大提高幅度分别为130%和1315%,钢筋混凝土柱承载力和极限位移最大提高幅度分别为65%和274%。     

湿度对瓦楞纸箱抗压强度的影响

将瓦楞纸板等效为正交各向异性板结构,采用实验法和有限元法对瓦楞纸箱在4种环境湿度下的抗压强度进行了研究,获得了其在各环境湿度下的载荷-变形曲线和抗压强度值。瓦楞纸箱抗压强度随相对湿度的增高呈指数规律下降,这表明环境湿度对纸箱抗压强度的影响极为显著。有限元分析结果与实验结果一致,表明采用正交各向异性板结构有限元模型可有效分析瓦楞纸箱的变形和抗压强度。     

环境湿度对瓦楞纸箱品质的影响

目的评价环境相对湿度对瓦楞纸箱质量的影响。方法在23℃和相对湿度为50%,70%,98%的环境中,比较3层、5层和7层瓦楞纸箱的抗压强度、耐破强度以及吸湿率等性能指标。结果瓦楞纸箱的吸湿率和含水率随环境湿度的升高而增大;当环境相对湿度在50%~70%时,瓦楞纸箱的耐破强度、边压强度及抗压强度等性能保持稳定;当环境相对湿度达到98%时,3层、5层和7层瓦楞纸箱的耐破强度比相对湿度50%条件下分别降低了53.8%,74.1%和76.3%,边压强度分别降低了71.4%,70.3%和77.5%,抗压强度和堆码层数显著下降;7层瓦楞纸箱的防潮耐压能力优于3层和5层。结论高湿度会引起瓦楞纸箱的性能指标显著降低,功能受损。     

不同结构的蜂窝纸板缓冲垫的力学性能分析

对不同结构的蜂窝纸缓冲垫作了力学性能分析,得到其结构的最优组合.首先在三维软件建立各种蜂窝纸缓冲垫的分析模型,用有限元软件分析在一定高度下增加层数和改变层的位置对其压渍能力的影响,为蜂窝纸板制品,尤其是缓冲垫的结构设计提供帮助.     

电商小型瓦楞纸箱循环使用次数的研究

目的为了获得易碎品包装在不同的内装物密度的情况下的气泡袋使用层数及纸箱最多循环使用次数。方法本文采用跌落试验方法来研究内装物密度对瓦楞纸箱循环使用次数和气泡袋使用层数的影响。结果当内装物密度为80kg/m~3的情况下,气泡袋的最佳使用层数为3层,瓦楞纸箱的最佳循环使用次数为5次;当内装物密度为160kg/m~3的情况下,气泡袋的最佳使用层数为7层,瓦楞纸箱的最佳循环使用次数为3次;当内装物密度为230kg/m~3的情况下,气泡袋的最佳使用层数为9层,瓦楞纸箱的最佳循环使用次数为2次。结论随着内装物密度的增大,气泡袋的最佳使用层数会增大,瓦楞纸箱的最佳循环使用次数会减少,并且给出了不同内装物密度下的合理参考值。     

Z向增强泡沫夹芯阻燃复合材料力学性能

研制了一种Z向玻璃纤维增强酚醛泡沫的高阻燃性复合材料, 并试验分析了承力柱高度、 分布密度、 排布方式及缝编纱细度、 缝合面板层数等结构参数对复合材料力学性能的影响。结果表明: 与普通泡沫夹芯复合材料相比, Z向增强泡沫夹芯复合材料的力学性能得到了大幅度提升; 在承力柱分布密度相同的条件下, Z向增强泡沫夹芯复合材料的力学性能基本不随承力柱排布方式而变化; 承力柱高度、 分布密度及缝编纱细度、 缝合面板层数等结构参数对Z向增强泡沫夹芯复合材料的力学性能有重要影响。     

芯纸厚度对瓦楞纸板边压强度的影响及模拟

目的 针对瓦楞纸板的强度设计未进行系统研究的问题,通过改变楞纸的厚度研究瓦楞结构的改变对其边压强度的影响。方法 对WH81287型号的五层BE型瓦楞纸箱进行取材,对瓦楞纸板进行边压强度(Edge Crush Test,ECT)试验,通过试验数据验证有限元软件中模型的可靠性,并在Matlab中对数据进行分析,通过调整瓦楞芯纸厚度以用于瓦楞纸板的强度设计。结果 在边压强度的试验中,根据实验数据可以得到,瓦楞纸板的平均变形量为0.824 0 mm,最大边压力均值为1 041.2 N。在仿真分析中,B瓦厚度趋近于0.210 0 mm时,瓦楞纸板的最大变形量均趋近于1.195 0 mm,最大等效应变均趋近于0.115 0,最大等效应力趋近于23.500 0 MPa;在B瓦厚度增加或减少过多时,瓦楞纸板的最大变形量呈现逐渐增加的趋势,最大等效应变与最大等效应力出现陡增或骤减。结论 通过不同楞纸厚度与各参数之间的函数曲线图,找到了瓦楞纸板的最优参数,其最大变形量最小,最大等效应力、应变均较小且趋于稳定,这为实际应用中瓦楞纸板的强度设计提供了指导,提升了瓦楞纸板楞纸结构的设计效率。     

瓦楞纸箱自锁底结构的设计与分析

目的以奶品瓦楞纸箱的自锁底结构为研究对象,研究不同自锁底结构的力学特性。方法以奶品礼箱为对象,设计6种不同自锁底结构、3种不同尺寸的18种瓦楞纸箱,根据国家标准,分别进行空箱抗压实验与95 cm的跌落实验。结果空箱抗压实验结果显示,18种自锁底箱体能够承受的最大压力在1133~1437 N之间,其中2片粘合翼均在侧面板上的X2-0结构能够承受的最大压力最大,达到了1437N;X2-5结构能够承受的最大压力接近X2-0结构,达到1421 N。6种不同自锁底结构的底面跌落数据显示,底面跌落时最大加速度均在51~59 m/s2之间,其中X2-0结构纸箱的薄弱角缩进尺寸最小,为11mm。结论对比了不同缩进量的6种自锁底结构的抗压和跌落试验结果,X2-5型具有较大的抗压性能和耐冲击性能。     

瓦楞纸箱尺寸设计优化系统的开发

目的提高瓦楞纸箱尺寸设计过程的工作效率与准确性,缩短产品的开发周期。方法以瓦楞纸箱尺寸计算为主线,利用PHP语言和Mysql数据库设计一套从内装物排列方式优选一直到后期算出可堆码层数和堆码高度的瓦楞纸箱尺寸优化设计系统。结果通过实例演算可以看出该系统可以大大减小尺寸设计过程中的计算量与分析比较时间,大大提高工作效率。结论该系统具有一定的实用价值,但是还存在堆码强度安全系数需要经验确定,以及尚未涉及抗跌落及缓冲性能预测等问题,还有进一步提升的空间。     

瓦楞纸箱蠕变模型的研究

对A型单瓦楞空纸箱进行蠕变试验,并分析常见的蠕变模型的特征,从而确定描述瓦楞纸箱蠕变行为的合理蠕变模型,并运用数据处理软件SAS进行非线性回归,确定模型中的各个参数.     

Some experimental aspects of the compression behaviour of boxes made up of G‐flute corrugated boards

The load‐bearing capacity of boxes made up of thin‐walled G‐flute corrugated boards was investigated by performing monotonic and cyclic compression tests on boxes of various geometries. Results provided a large experimental database on the influence of the box dimensions and compression velocities on buckling parameters such as critical load and the corresponding critical axial deformation. Cyclic loading tests permitted the detection of the onset of an irreversible strain state, which could be related to damage initiation and propagation in the microstructure of the panels of boxes. Moreover, main differences, which could be observed between G‐flute corrugated boards and folding boards, were emphasized. Finally, the ability of some usual modelling approaches to predict the critical load of boxes was discussed. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

The effect of pallet top deck stiffness on the compression strength of asymmetrically supported corrugated boxes

During unitized shipment, the components of unit loads are interacting with each other. During floor stacking of unit loads, the load on the top of the pallet causes the top deck of the pallet to bend, which creates an uneven top deck surface resulting in uneven or asymmetrical support of the corrugated boxes. This asymmetrical support could significantly affect the strength of the corrugated boxes, and it depends on the top deck stiffness of the pallet. This study is aimed at investigating how the variations of pallet top deck stiffness and the resulting asymmetric support affect corrugated box compression strength. The study used a scaled-down unit load compression test on quarter-scale pallet designs with different deckboard thicknesses using four different corrugated box designs. Pallet top deck stiffness was determined to have a significant effect on box compression strength. There was a 27%–37% increase in box compression strength for boxes supported by high-stiffness pallets in comparison with low-stiffness pallets. The fact that boxes were weaker on low-stiffness pallets could be explained by the uneven pressure distribution between the pallet deck and bottom layer of boxes. Pressure data showed that a higher percentage of total pressure was located under the box sidewalls that were supported on the outside stringers of low-stiffness pallets in comparison with high-stiffness pallets. This was disproportionately loading one side of the box. Utilizing the effects of pallet top deck stiffness on box compression performance, a unit load cost analysis is presented showing that a stiffer pallet can be used to carry boxes with less board material; hence, it can reduce the total unit load packaging cost.     

A Proposed Tool to Determine Dynamic Load Distribution between Corrugated Boxes

This paper summarizes the dynamic analysis of the interaction of corrugated boxes in transport using a pressure‐mapping system. The dynamic contact forces on the contact area between boxes in both vertical and horizontal directions were measured, and the position of the instantaneous centre of force was traced, from which the pitch motion of boxes relative to each other was studied. The level‐crossing diagrams of the contact forces show a Rayleigh distribution for the vertical contact and a Gaussian distribution for the horizontal contacts. The contact force and acceleration power spectral density from accelerometers and pressure‐mapping system were compared. The results show that a pressure‐mapping system is an interesting tool for the analysis of the dynamic performance of systems of corrugated boxes under different stacking and loading conditions. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

瓦楞纸箱在战储军品包装中的应用分析

目的在瓦楞纸箱技术应用现状的基础上,分析瓦楞纸箱在战储军品包装中存在的问题,提出规避和解决这些问题的建议和措施。方法通过实地调研,并在分析文献的基础上进行研究。结果结合实地调研部队仓库的实例,总结了3点目前瓦楞纸箱在军品包装中存在的问题。主要表现为军品用纸箱的选材单一、内部结构设计不合理、特殊防护功能薄弱等。结论结合目前瓦楞纸箱的应用现状,指出军用瓦楞纸箱技术相对落后,未及时跟随市场发展,需引入工艺先进的新型瓦楞纸箱。通过加强相关标准体系建设,推进军民融合发展,在军品包装中积极引进特殊功能纸箱,并采取从顶层设计加强军队仓库的标准化建设等措施,以提高战储军品的防护性能。     

不同边界条件下波纹夹芯板的自由振动特性

波纹夹芯板作为一种特殊的复合材料结构,边界条件对其振动特性有重要影响。根据不同剪切方式下的剪切变形理论和基尔霍夫经典板理论(CLPT),利用Hamilton原理建立波纹夹芯板的动力学方程。其中,波纹芯层等效成各向异性均质体。根据四边简支、四边固支、对边简支和固支、一边固支三边简支的边界条件,推导出位移形式的偏微分动力学方程。求解得到波纹夹芯板在不同边界条件下自由振动的固有频率,与有限元仿真结果进行对比,验证了理论结果的正确性。在此基础上,基于指数剪切变形理论(ESDT),分析了不同边界条件下波纹夹芯板的基频随材料参数和结构几何参数的变化规律。结果表明,材料和几何参数对不同边界条件下波纹夹芯板的振动特性有重要影响。相关研究结果将对波纹夹芯板在工程应用中的减振设计及优化分析提供一定的理论依据。