奇偶层交错对瓦楞纸板缓冲性能的影响

目的研究在奇偶层交错方式下,交错角度对瓦楞纸板缓冲性能的影响。方法将单瓦楞纸板按奇偶层交错的方式进行多层粘合以制备试样,交错角度分别为0°,30°,45°,60°和90°,采用共面静压、侧向静压和共面冲击的试验方法,对各试样共面和侧向的缓冲性能进行研究。结果与奇偶层不交错的样品相比,在共面静压下,奇偶交错使瓦楞纸板的初始峰应力、平台应力、密实化单位体积变形能和密实化比吸能分别提高了4.15%~9.38%,6.49%~10.39%,5.00%~7.94%和7.43%~10.81%;在沿瓦楞方向侧向静压下,抗压强度和平台应力分别减少了1.18%~14.34%和0.89%~20.66%,密实化比吸能和密实化单位体积变形能与交错角度近似呈二次函数关系。在共面冲击载荷下,当交错角度一定时,总能量吸收与冲击能近似呈一次函数关系。结论奇偶层交错一定角度能改善瓦楞纸板的共面缓冲性能,降低其沿瓦楞方向的侧向缓冲性能。     

层合瓦楞纸板三向静态平压性能研究

通过静态压缩试验,对B楞和C楞层合瓦楞纸板X,Y,Z3个方向的平压性能进行了研究,并绘制了其载荷-变形曲线和应力-应变曲线。纸板的载荷-变形曲线表明：压缩时各纸板3个方向的曲线走势类似,都有一段线性变形部分,当载荷达到最大值后,X向和Z向的曲线呈波浪状下降,而Y向的曲线近似于水平波动。纸板的应力-应变曲线表明：3个方向的压缩中,Z向的压缩强度值最大,X向次之,Y向最低,Z向值为X向的3～6倍,为Y向的12～14倍。此外还对瓦楞纸板平压强度与Y向压缩强度的关系和瓦楞纸板边压强度与Z向压缩强度的关系进行了分析。     

高比强泡沫铝合金中空层合圆管的性能

设计制备了高比强泡沫铝合金中空层合圆管，测出了圆管的压缩应力-应变(σ-ε)曲线并研究了其性能．圆管与泡沫铝合金的压缩σ-ε曲线相似，但有较小波动；圆管的弹性模量与面板的弹性模量成线性关系，线性系数为η α（0.5η^2 0.3η）（1-η)；泡沫铝合金中空层合圆管的紧实应变(εD)可用泡沫铝合金的εD表示．由σ-ε曲线计算出圆管的能量吸收性能，发现其吸能能力(VV)大约比铝合金面板和泡沫铝合金的吸收能量之和高60％，吸能效率(且)高于60％．泡沫铝合金中空层合圆管具有轻质(ρ＜1）特性，但是其压缩比强度σ/ρ和压缩比刚度量E／ρ是泡沫铝合金相应参数的3倍．     

预压缩多层钙塑瓦楞纸板准静态压缩与动态缓冲性能研究

对不同预压程度下多层钙塑瓦楞纸板缓冲衬垫的力学性能以及缓冲特性进行了研究。通过静态压缩试验对比了缓冲衬垫在不同预压缩程度下的力学性能以及缓冲特性。将材料的应力-应变曲线转化为缓冲系数-最大应力曲线,从而获得最小缓冲系数,研究发现压缩率为5%~25%的缓冲材料可以有效地扩大缓冲保护范围。通过连续冲击试验得到了多层钙塑瓦楞纸板缓冲衬垫在连续冲击载荷条件下的冲击响应,利用加速度-时间曲线和冲击放大系数曲线分析了缓冲衬垫的缓冲特性。研究结果将对多层钙塑瓦楞纸板在缓冲包装设计中的应用起到一定的参考价值。     

发泡聚丙烯的静态压缩性能

目的 以发泡聚丙烯为研究对象,研究厚度和密度对发泡聚丙烯静态压缩性能的影响规律。方法 通过静态压缩试验,得出不同密度和厚度下的力-位移曲线,进一步处理得到应力-应变曲线、能量吸收效率曲线以及比吸能、总能量吸收图和抗压强度。通过这些曲线分析密度和厚度对发泡聚丙烯材料静态压缩性能的影响。结果 密度、厚度不同的发泡聚丙烯材料,其应力-应变曲线的形态基本相同。当厚度一定时,密度越大,总能量吸收、比吸能及抗压强度也越高。当密度一定时,材料越厚,其总能量吸收越高、比吸能越低,厚度对密实化应变和抗压强度的影响可忽略。结论 在对缓冲包装进行优化设计时,为了防止出现过度包装导致资源浪费或欠包装导致被包装物出现损毁等情况,应充分比较泡沫材料的厚度和密度对缓冲和吸能性能的影响,并根据试验对比结果选择最优方案。     

纸夹芯和泡沫复合层状结构的静态缓冲吸能特性研究

针对由发泡聚乙烯(EPE)、瓦楞纸板、蜂窝纸板组成的复合层状结构的包装防护作用,通过实验对比分析了这类结构的横向静态压缩变形特征和缓冲吸能特性。结果表明,这类结构在压缩初始阶段和最后阶段主要表现为EPE的力学性能,而在中间阶段为瓦楞纸板、蜂窝纸板的力学性能。复合层状结构的弹性模量、总吸能、行程利用率均高于EPE,而单位体积变形能则由于试样厚度增加幅值不同,并未表现出与总吸能一致的变化规律。比吸能随着压缩应变增大而增加,几乎不受压缩速度的影响,其中EPE与蜂窝纸板复合层状结构的比吸能均大于EPE与瓦楞纸板复合结构。在应力水平较小时,EPE与瓦楞纸板复合层状结构的能量吸收效率大,然而在应力水平较大时,EPE与蜂窝纸板复合的能量吸收效率大。     

基于能量吸收法的U型纸质缓冲材料性能模拟分析

目的 研究采用U型瓦楞纸板进行缓冲包装设计的量化方法。方法 通过建立不同相关密度单层U型瓦楞纸板有限元模型,得到不同压缩速度下瓦楞纸板的应力-应变数据和单位体积吸收能量-应力数据,进行数据拟合得到相关密度方程和应变率方程。结果 随着相关密度的增加,瓦楞纸板的最大许用应力也在不断增加;从单位体积吸收能量-应力曲线上看,不同相关密度瓦楞纸板的最大许用应力包迹线呈线性关系;拟合的应变率方程和相关密度方程经验证可以方便高效地进行缓冲包装设计。结论 拟合的应变率方程和相关密度方程使用方便、快捷、高效,减少了查表法带来的误差,在实际生产中具有一定意义。     

硬松类木材横纹压缩时能量吸收特性研究

目的研究木材能量吸收特性。方法采用横纹压缩试验。结果径向横压应力-应变曲线呈现线弹性区、平台区和密实化区等3个阶段,径向横压比例极限大于弦向。当绝对含水率为13.1%、径向横压应变为0.55时,能量吸收值和缓冲系数分别为3.919 MJ·m3和2.847。当绝对含水率为13.1%、弦向横压应变为0.11时,吸收能量值和缓冲系数仅为0.472 MJ·m3和12.746,且木材已压溃失效。随着绝对含水率的下降,横纹压缩强度、吸能能力和径向横压最大吸能效率均呈上升趋势,最大横纹压缩强度、能量吸收值和径向吸能效率分别为10.15 MPa,4.430 MJ·m3和0.362%,而弦向横压时吸能效率呈下降趋势。结论木材绝对含水率和纹理方向对木材能量吸收有一定影响。     

闭孔EVA泡沫类静态缓冲性能的研究

目的 研究密度与应变率对闭孔EVA泡沫材料类静态缓冲性能的影响规律。方法 基于包装用缓冲材料静态压缩试验法和能量吸收图法,对密度为80、95、106、124和180kg/m³的闭孔EVA泡沫试样在不同应变率下进行类静态压缩试验,得到应力-应变曲线,基于此进一步处理得到相应的单位体积能量吸收、能量吸收效率、缓冲系数和最大比吸能等曲线,同时绘制试样类静态压缩过程中的能量吸收图。结果 闭孔EVA泡沫材料的密度越高,密实化应变越小,最大单位体积能量吸收越大;在压缩应变相同时,应变率越大,应力、单位体积能量吸收、能量吸收效率、最大比吸能越大;得到了5种密度闭孔EVA泡沫材料的本构方程和闭孔EVA泡沫材料的能量吸收图及其斜率与应变率的关系式;通过分析密实化应变与相对密度的关系,得到相关拟合公式。结论 密度与应变率对闭孔EVA泡沫材料的缓冲性能有着非常大的影响,在一定的应力水平下会有一个最佳的密度使得刚好能吸收完能量,并保护产品不破损,该最佳密度受应变率的影响,因此可以通过能量吸收图进行相关的缓冲包装优化设计。     

层合瓦楞纸板结构沿瓦楞方向的准静态压缩性能研究

试验研究了层合瓦楞纸板结构沿瓦楞方向的准静态压缩性能。研究结果表明:该结构准静态压缩载荷-变形曲线可分为2段——线弹性段和褶皱化变形段;楞型不同、厚度相同的样品,其准静态压缩最大值与瓦楞纸板的边压强度完全相关;楞型相同、厚度不同的样品,随着厚度的增加静态压缩最大值逐渐降低,厚度对载荷最大值所对应的变形值的影响不大。     

逐层交错对瓦楞纸板静态缓冲性能的影响

目的 研究在逐层交错的方式下,交错角度对瓦楞纸板静态缓冲性能的影响。方法 将单瓦楞纸板以逐层交错的方式粘合,制得0°,30°,45°,60°,90°等5种角度的试样,通过平压试验和侧压试验,研究交错角度对瓦楞纸板承载性能和吸能性能的影响。结果 交错角度对试样的密实化应变影响较小;在侧压试验中,交错角度在0°~45°之间时,试样的侧压强度和比吸能随着角度的增大而减小;交错角度在45°~90°之间时,随着角度的增大,试样的侧压强度和比吸能先增大后减小;在平压试验中,交错角度对试样的平均抗压强度和比吸能影响较小。结论 交错角度对瓦楞纸板侧压缓冲性能影响较大,对平压缓冲性能影响较小。     

立式瓦楞复合纸板静态压缩试验与有限元分析

目的对立式瓦楞复合纸板的静态压缩过程进行试验研究和有限元分析,研究不同楞型立式瓦楞复合纸板的力学性能。方法制作A楞、AB楞、B楞等3种不同立式瓦楞复合纸板试样,进行静态压缩实验,得到其压缩应力-应变曲线;建立3种楞型的立式瓦楞复合纸板有限元模型,进行静力学分析,得到其压缩应力-应变曲线,并与实验结果进行对比分析。结果试验和有限元分析均显示立式瓦楞复合纸板的静态压缩过程与蜂窝纸板的静态压缩过程类似,包括弹性阶段、屈服阶段、平台阶段、密实化阶段,试验和有限元分析所得到的压缩应力-应变曲线相吻合。纸板的峰值应力和平台应力与楞型有关,且随着楞高的增大而减小。结论通过试验研究和有限元分析方法得到了不同楞型立式瓦楞复合纸板的静态压缩性能,对该新型材料的应用有重要参考价值。     

折叠型瓦楞纸蜂窝芯及其缓冲性能研究

折叠型瓦楞纸蜂窝芯的静态压缩应力应变曲线经历线弹性、屈曲平台和密实化三阶段,用同样材质同样重量的七层瓦楞纸板分别制作成折叠型瓦楞纸蜂窝芯和多层瓦楞纸板,对其进行准静态压缩实验,结果表明折叠型瓦楞纸蜂窝芯的承压性能远远高于多层瓦楞纸板,但其回弹性能比多层瓦楞纸板差一些,因此折叠型瓦楞纸蜂窝芯的缓冲效率高于多层瓦楞纸板的缓冲效率,它特别适合于大型机电产品的缓冲包装.     

楞型对瓦楞结构材料瓦楞方向准静态力学性能的影响

目的研究不同楞型瓦楞结构材料在准静态条件下对瓦楞方向相关力学性能的影响。方法通过有限元模拟的方法,在准静态压缩条件下,得到不同楞型的瓦楞结构材料在瓦楞方向上的变形模式、应力-应变曲线等,通过能量效率法对其峰应力、密实化应变、平均抗压强度和单位体积吸收能量等进行对比分析。结果在同一壁厚条件下,A,C,B,E这4种楞型的峰应力、平均抗压强度、单位体积吸收能量依次增大;对于任一楞型来说,峰应力、平均抗压强度、单位体积吸收能量随壁厚的增大而增大,且与其呈线性关系;随着壁厚的增大,A,C,B,E这4种楞型的峰应力、平均抗压强度、单位体积吸收能量的增长幅度依次增大。结论楞型对瓦楞结构材料瓦楞方向的力学性能有显著影响,在其他条件相同的情况下,A,C,B,E这4种楞型的力学性能依次增强。     

Experimental investigation into the cushioning properties of honeycomb paperboard

The cushioning properties of honeycomb paperboards are studied by means of experimental analysis. Experimental results indicate that the cushioning behaviour of paper honeycombs with and without liners are similar, but the cushioning capability is significantly larger for the material with liners. Experiment and theory show that the relative density of paper honeycomb core has a significant effect on the cushioning properties of honeycomb paperboards; however, the basis weight of the liner has only little effect. Experimental results also show that the energy absorption properties of multilayer honeycomb paperboards are not always higher than those of monolayer honeycomb paperboards, and that the height of honeycomb paperboard has an effect on its cushioning properties. These results can be used to characterize and improve the cushioning properties of honeycomb paperboard pads efficiently. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

双拱瓦楞纸板动态缓冲特性的试验研究

基于跌落冲击试验,分析了双拱瓦楞纸板在冲击高度为0.3,0.4,0.6m及相对湿度为50%,65%,90%条件下的动态冲击曲线,并建立了其能量吸收图。试验结果表明:随着相对湿度的增大,双拱瓦楞纸板的最佳能量吸收点向左下方偏移,其单位体积吸收能量的能力减弱;当双拱瓦楞纸板被完全压溃后,其最佳能量吸收点不随冲击高度的变化而改变。     

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。