蜂窝纸板振动传递特性的有限元仿真分析

目的针对蜂窝纸板的振动防护性能,研究不同结构和材料参数的蜂窝纸板振动传递特性的有限元仿真分析方法。方法利用有限元软件Abaqus/Standard建立蜂窝纸板-质量系统模型,设定2种蜂窝纸板,分别具有不同的面纸材料参数和蜂窝胞元边长。仿真分析蜂窝纸板的振动传递特性,并对其进行实验验证。结果通过仿真和实验得到了蜂窝纸板的振动传递率-频率曲线,共振频率的仿真结果与实验值误差小于3.43%,共振时振动传递率的仿真结果与实验值误差小于11.31%。结论利用该有限元仿真方法,能够获得不同结构和材料参数的蜂窝纸板的振动传递特性。仿真分析结果表明,面纸定量对蜂窝纸板振动传递特性的影响不大,而蜂窝胞元边长较大的蜂窝纸板,其系统共振频率较小,振动传递率变化不明显。     

基于图模法的蜂窝纸板参数识别

根据蜂窝纸板连续性的特点,可将蜂窝纸板看作是分层模型.分析了支座激励与响应之间的关系,利用图模法推导出蜂窝纸板一质量系统的振动传递率公式.对蜂窝纸板一质量系统进行了扫频试验,利用实验结果求出了各频率条件下蜂窝纸板的弹性系数和阻尼系数,为蜂窝纸板的合理应用提供了理论与实践依据.     

基于MATLAB的蜂窝纸板缓冲包装系统参数辨识

通过正弦振动试验,研究了蜂窝纸板缓冲包装系统的振动特性,获得了蜂窝纸板的振动传递率曲线。采用MATLAB软件,利用最小二乘法对振动传递函数中的fn和c进行辨识,得到了理论传递率函数,并与试验数值进行了对比分析,证明了运用MATLAB和最小二乘法识别蜂窝纸板系统参数是可行的,具有较高的精度。利用识别出的固有频率和阻尼系数,对不同尺寸的蜂窝纸板进行了预测,预测结果与试验结果比较接近。     

蜂窝纸板振动传递特性研究进展

综述了蜂窝纸板振动传递特性的研究进展,从实验研究、振动传递特性模型构建和有限元分析方法 3个方面总结了国内外研究成果。重点讨论了当前研究中结构参数对蜂窝纸板共振频率和振动传递率的影响规律,指出蜂窝纸板振动传递特性的下一步研究可从以下方面开展:分析蜂窝结构参数对包装系统振动传递特性及减振特性的影响规律,从理论和仿真两方面分别建立与蜂窝结构参数相关的振动传递特性数学模型和有限元模型,进一步揭示蜂窝纸板材料振动传递规律,阐明蜂窝纸板振动变形机理。     

蜂窝纸板振动传递特性测试分析

实验研究了4种不同厚度的蜂窝纸板的推动传递特性，得到推动传递率曲线、峰值频率、推动传递率和阻尼比，为蜂窝纸板在缓冲包装中的推广应用提供了基本数据。     

新型叠层结构瓦楞纸板设计及其动态性能研究

目的 设计一种新型叠层结构瓦楞纸板,解决传统瓦楞纸板耐反复冲击性能较差等问题,获得缓冲及防振性能提升的包装用新型瓦楞纸板。方法 首先设计新型纸板芯纸结构;其次设定新型纸板和传统纸板参数,并手工制作试样;最后对这2种纸板分别进行动态缓冲性能试验和随机振动试验,对比分析2种纸板性能。结果 动态缓冲性能对比试验表明,在不同跌落高度下新型纸板的缓冲性能优于传统纸板;在反复冲击条件下,新型纸板的累积缓冲性能亦优于传统纸板的。随机振动试验表明,新型纸板的减振区间为63.4～200 Hz,而传统纸板在5～200 Hz内无减振现象;新型纸板在40 Hz左右的振动传递率达到峰值4.2,传统纸板的固有频率为163 Hz,新型纸板在此频率下弹性模量相对较小;新型纸板用于公路、铁路运输包装设计时应避开40Hz的共振频率。结论 与传统纸板相比,新型纸板的动态缓冲性能及减振性能均有提升。     

材质对蜂窝纸板缓冲性能的影响

对两种不同材质的蜂窝纸板静态应力应变性能和动态缓冲结果进行了比较分析。讨论了蜂窝纸板力学性能对应变速度的敏感性及两种纸板的缓冲性能差异。缓冲试验结果表明。在不同的冲击应变率下蜂窝纸板的材质影响蜂窝纸板缓冲性能。     

蜂窝纸板的隔振缓冲性能测试

为了保护产品在流通过程中不因受到振动和机械冲击而破损,必须对产品施行隔振缓冲包装,所以,研究隔振缓冲材料的动态力学特性是非常必要的.本文通过不同厚度的蜂窝纸板的隔振和静态压缩性能测试,获得了动态缓冲曲线和振动传递率曲线,为蜂窝纸板在隔振缓冲包装中的应用提供了基本数据,为隔振缓冲包装设计提供有用的依据.     

纸蜂窝夹层板主共振频率的影响因素

目的 研究芯层结构因素和静应力因素对纸蜂窝夹层板-质量系统主共振频率的影响。方法 采用正弦振动试验测试纸蜂窝夹层板-质量系统的振动传递特性,分析不同静应力作用下不同蜂窝芯的纸蜂窝夹层板-质量系统的主共振频率变化规律。结果 纸蜂窝夹层板-质量系统的主共振频率在150~350 Hz之间;蜂窝芯结构及芯层材料影响纸蜂窝夹层板的刚性,从而影响系统的主共振频率;载荷质量变化引起静应力的变化,也会影响系统的主共振频率。主共振频率均随蜂窝胞元边长、纸板厚度、芯纸定量及静应力的增大而降低。结论 可为纸蜂窝夹层板的振动传递特性研究提供基础,有助于不同材质蜂窝夹层板的优化设计。     

弹力型双瓦楞纸板衬垫振动传递特性的试验研究

基于正弦振动试验,研究了弹力型双瓦楞纸板衬垫的防振性能,获得了不同静应力条件下的振动传递率曲线、峰值频率、传递率和阻尼比.试验结果表明,这类衬垫的振动传递特性具有多模态性,有主次之分,而且静应力值对振动传递特性有明显影响.     

折叠型双瓦楞纸板衬垫振动传递特性的试验研究

研究了3类折叠型双瓦楞纸板衬垫的防振性能,获得了不同静应力条件下的振动传递率曲线、峰值频率、传递率和阻尼比.试验结果表明,这3类衬垫的振动传递特性具有多模态性,有主次之分,而且静应力值对振动传递特性有明显影响.     

环境湿度对BC型双瓦楞纸板振动传递率的影响研究

通过正弦振动试验,研究了不同环境湿度条件下的BC型双瓦楞纸板的振动特性,获得了瓦楞纸板的振动传递率曲线、固有频率、阻尼系数和阻尼比。采用回归分析法,建立了环境湿度与振动传递率、固有频率、阻尼系数以及阻尼比之间的单因素关系模型。试验结果表明,环境湿度对BC型双瓦楞纸板的防振性能有明显影响。     

疲劳振动对蜂窝纸板缓冲性能影响

为探究蜂窝纸板在不同程度疲劳振动下缓冲特性的变化规律,通过对多种湿度环境下处理的纸板进行不同程度的疲劳振动,再进行准静态压缩试验,并借助Matlab软件得到其应力-应变曲线、缓冲系数与湿度、振动次数关系曲线、塑性形变及能量吸收曲线。结果表明,随着振动次数和相对湿度的不断增加,材料的承载能力、剩余屈服力、缓冲效果、吸能特性都随之减弱,且随应变大小而有所不同。振动后的蜂窝纸板与振前相比各项性能都有响应减弱,此研究可以为产品不同环境条件和物流情况下的缓冲包装设计提供理论依据。     

Influence of Low‐Intensity Repeated Impacts on Energy Absorption and Vibration Transmissibility of Honeycomb Paperboard

Packaging products in logistics typically will receive multiple low‐intensity repeated impacts, fewer moderate to high‐intensity impacts and vibration. As a result of low‐intensity repeated impacts, local buckling and fold will be formed in honeycomb paperboard, and its cushioning performance will be weakened. This paper investigates the influence of low‐intensity repeated impacts on the cushioning performance of honeycomb paperboard. The low‐intensity repeated impacts with dropping height 5 cm were conducted at first. Then, the moderate‐intensity impact with dropping height 80 cm and vibration experiment were, respectively, conducted. The results show: (a) honeycomb paperboard absorbs the energy produced by low‐intensity repeated impacts through layer upon layer folding of honeycomb structure. The highest buckling peak turns up in low‐intensity impact, followed by a series of buckling in intact honeycomb paperboard. However, the buckling is not obvious in repeated impacts; (b) the load carrying capacity of honeycomb paperboard after low‐intensity repeated impacts declines significantly. Three deformation stages are observed in the load–displacement curve. Most of impact energy is absorbed in the plateau stage. The absorbed energy of damaged honeycomb paperboard under moderate‐intensity impact decreases with the increasing of low‐intensity impact repetitions; and (c) the low‐intensity repeated impacts have an obvious influence on the resonance frequency of packaging product and stiffness of honeycomb paperboard. To confirm vibration properties of product using honeycomb paperboard cushioning, it should be considered in a designing process that honeycomb paperboard changes soften more in logistics. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

箱装苹果振动特性及损伤的试验研究

振动损伤是引起果品采后损耗的主要因素之一,研究振动强度、缓冲包装结构等因素对果品振动损伤的影响对控制和降低果品运输损伤具有重要意义.以正交试验为基础,研究了振动强度、缓冲包装结构和包装箱内果品放置层数这3个因素对苹果损伤率与果品振动传递率的影响,并用新的试验手段得到了振动工况下箱内各层果品的加速度变化情况.结果表明,3个因素对苹果损伤率和果品振动传递率均有影响,其中振动强度对其影响最为显著,缓冲包装结构、箱内果品放置层数的重要性依次减小;振动试验条件下,箱内各层苹果的加速度由下向上逐渐增加;不同试验条件下果品振动传递率不同,振动传递率越小,苹果损伤率越低.