弹力型双瓦楞纸板衬垫动态缓冲性能的试验研究

试验研究弹力型双瓦楞纸板衬垫的动态缓冲性能,得到弹力型双瓦楞纸板衬垫在跌落高度分别为30、60、90cm 3种条件下的最大加速度-静应力曲线,并采用最小二乘法和多项式曲线拟合,获得曲线的经验公式.这些结果为弹力型双瓦楞纸板衬垫在缓冲包装中的应用提供了基本数据和重要公式.     

外包装瓦楞纸箱对缓冲性能的影响研究

目的研究外包装瓦楞纸箱对整体缓冲性能的影响。方法实验设定400,600,750 mm等3个等效跌落高度,设置单种EPE与EPE/瓦楞纸板组合材料的对比实验组,测定试样的动态压缩残余应变、最大加速度变化率,并绘制应力-应变曲线、最大加速度-静应力曲线及缓冲系数-最大应力曲线。结果EPE/瓦楞纸板的缓冲性能明显优于单种EPE,最大加速度值平均减小5%~13%,缓冲系数减小2%~10%,同时极值点的承载能力提高了20%左右。结论瓦楞纸板组合材料的缓冲性能明显增强,考虑外包装箱瓦楞纸板的缓冲作用具有实际应用意义。     

组合瓦楞纸板缓冲衬垫的力学性能研究

本文研究了3A型、3B型、BAB型组合瓦楞纸板缓冲衬垫的抗弯性能和平压性能。抗弯试验结果表明,组合衬垫的载荷一挠度曲线可分为4个阶段,依次为瞬时弹性变形阶段、延迟弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和屈服塑性变形阶段;从抗弯性能方面考虑,在对瓦楞纸板进行粘接使用时,可以将A型或B型瓦楞自行组合,但最好不要将B型或A型瓦楞与AB型瓦楞组合。平压试验结果表明,在3A型、3B型及BAB型组合瓦楞纸板缓冲衬垫的静态压缩曲线均存在三个峰值,且峰值与瓦楞纸板层数一一对应,各层按照屈服强度从小到大的顺序依次屈服、破坏;从静态压缩性能方面考虑,BAB结构的抗压性能最好,3B结构次之,3A结构最差。根据静态压缩试验绘制的瓦楞纸板缓冲系数-最大静应力曲线,为采用组合瓦楞纸板衬垫进行缓冲包装设计提供了依据。当采用该曲线进行缓冲包装时,应根据产品特性及流通环境特点,尤其是产品或包装件可能给予缓冲衬垫的静压力范围,合理选择衬垫的组合型式。     

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%到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。     

瓦楞纸板缓冲结构的缓冲性能影响因素研究

瓦楞纸板在缓冲包装中应用极为广泛,其结构对其缓冲性能有很大的影响。设计了内三角形、外三角形、正方形、正方形复合结构,通过静态压缩实验,绘制了其应力-应变曲线。分析比较了内外折叠情况、缓冲结构的角度、支座的形状以及斜撑等因素对缓冲性能的影响。研究表明,内三角结构的缓冲性能优于外三角结构;支座倾斜角度60°的结构具有较好缓冲性能;设计的缓冲结构中,最佳缓冲结构为正方形复合结构。研究结果对瓦楞纸板缓冲结构的设计及应用提供了参考。     

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.     

吊灯灯罩缓冲衬垫的随机振动仿真分析及实验验证

目的研究吊灯灯罩纤维模塑缓冲衬垫在随机振动激励下结构设计的合理性,及其对产品的保护性能。方法利用Ansys软件对吊灯灯罩纤维模塑缓冲衬垫包装件进行模态分析,获取包装件的固有频率和振型,将路面随机振动激励谱作用于纤维模塑缓冲衬垫包装件进行仿真分析,得到包装件的应力、应变云图和加速度功率谱密度响应曲线等,以此分析其结构设计的合理性以及对产品的保护性能,并进行实验验证。结果灯罩所受应力值远小于灯罩材料所能承受的最大屈服应力值(75 MPa),吊灯灯罩保存完好;有限元分析得到的结果与实测结果一致。结论纤维模塑缓冲垫结构设计合理,强度可满足保护产品的要求;利用有限元仿真分析解决纤维模塑缓冲包装制品的随机振动问题是可靠的,适用于动态环境下同类缓冲制品性能的研究,为缓冲包装产品性能预测、结构设计及优化提供有效分析手段。     

最大加速度—静应力曲线的应用研究

研究最大加速度－静应力曲线在泡沫衬垫设计中的应用,提出优化设计方案,给出优化程度流程图。该方案也适合瓦楞纸板衬垫和蜂窝纸板衬垫的优化设计。     

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.     

变压器运输包装缓冲衬垫设计

分析了变压器及缓冲材料的特点,运用发泡聚乙烯的最大加速度-静应力曲线设计了缓冲垫的厚度,校核了底部穿底;根据变压器结构特点以及缓冲垫尺寸,设计了底部缓冲垫的结构;考虑运输时堆码及变压器顶部结构特点,采用相似设计方法设计了顶部缓冲衬垫的尺寸及结构。     

鸡蛋缓冲包装设计及力学性能分析

目的研究鸡蛋缓冲包装的结构及缓冲效果。方法利用Ansys/LS-DYNA有限元分析软件,对所设计的缓冲包装结构在0.6 m的跌落高度进行角跌落仿真,得到鸡蛋和包装件在与地面接触瞬间、回弹瞬间及跌落结束瞬间的等效应力云图及危险点的加速度曲线,模拟鸡蛋在流通过程中包装件受到冲击和振动时鸡蛋的应力变化,以检验缓冲包装的缓冲效果。结果在跌落过程中,包装件与地面接触瞬间的等效应力最大,为0.784 MPa,小于瓦楞纸板的极限应力;危险点的最大加速度为59g,小于鸡蛋的脆值60g。结论设计的缓冲包装能够起到很好的缓冲效果,可有效提高鸡蛋运输过程中的安全性。     

三角瓦楞缓冲衬垫设计及缓冲性能研究

目的针对瓦楞缓冲结构设计未形成完整体系的问题,研究三角瓦楞缓冲衬垫的设计及缓冲性能。方法首先,对三角瓦楞结构件缓冲机理及理论进行分析,得到三角瓦楞结构的缓冲临界承载特性;然后,以三角形支撑结构件为基础,依据三角瓦楞结构缓冲和临界承载特性建立三角瓦楞缓冲衬垫总体方案;最后,将三角瓦楞缓冲衬垫结构设计方法和步骤应用到瓦楞缓冲结构件实际设计案例中,并通过静态压缩测试试验来验证三角瓦楞缓冲衬垫的缓冲性能。结果三角瓦楞缓冲衬垫设计实例表明,三角瓦楞缓冲衬垫设计方案可用于实际瓦楞缓冲结构设计开发中,为瓦楞缓冲结构件设计提供了计算依据。结论得到了应力-应变曲线及三角瓦楞衬垫厚度和承载面积设计方法,可指导实际应用中三角瓦楞衬垫结构的缓冲设计,提升缓冲结构设计的效率。     

B楞瓦楞纸板本构模型及其应用

瓦楞纸板因其可降解及优良的缓冲性能,常用于运输包装中。用万能试验机得到了B楞瓦楞纸板的静态应力-应变曲线,再用最小二乘法拟合出了此纸板的静态本构关系。然后,根据所拟合的曲线,计算出了B楞瓦楞纸板的缓冲系数-最大应力曲线。最后,给出了一个B楞瓦楞纸板的承载算例。     

蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构缓冲特性研究

通过试验测试了瓦楞纸板、蜂窝纸板及其组合结构的缓冲特性曲线,并将组合结构与另外两种材料的曲线特征进行比较,结果表明,组合结构兼具有两者的优点,对于小幅荷载和较大载荷都有良好的缓冲能力.     

蜂窝纸板动态缓冲性能分析研究

目的研究蜂窝纸板动态缓冲系数与最大静应力之间的关系。方法通过动态跌落冲击实验,研究厚度为10,20,30,40和50 mm的蜂窝纸板的动态缓冲性能。结果得到了动态跌落冲击实验的动态缓冲系数-最大静应力曲线。结论蜂窝纸板厚度越大其能够承受的冲击越大,在每个跌落高度都能找到曲线的最低点,且每种规格的蜂窝纸板都有一定的使用范围,为缓冲设计的最优化提供一定的数据参考。     

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。     

层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响

目的研究层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响。方法通过静态压缩对平齐式和交错式等2种层合瓦楞纸板的3个方向进行实验,得到相应的应力-应变曲线,运用能量效率法对其峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收进行对比分析。结果 2种层合方式的瓦楞纸板在x,y,z方向的应力-应变曲线走势大致相似,峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收均为x方向最大,y方向次之,z方向最小。在x,y,z各个方向上,平齐式层合瓦楞纸板的峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收均高于交错式层合瓦楞纸板。结论不同层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响较大,设计重型缓冲包装时可以优先选择平齐式层合瓦楞纸板的x方向,可以更好地达到提高缓冲效果和节约材料的目的。     

Quasi‐static and Impact Responses of Multi‐layered Corrugated Paperboard Cushion by Virtual Mass Method

Quasi‐static compressive and impact behaviours of multi‐layered corrugated paperboard (MLCP) cushioning structure were analysed by a recently proposed virtual mass method. First, virtual mass method was applied and verified analytically to solve quasi‐static compressive responses for representative two‐layer corrugated paperboard cushioning structure. The results show that the two layers in the cushioning structure reach the buckling state in chronological order because of the existence of the small perturbations triggered by inertial force related to virtual mass, which leads to the two typical stress peaks in stress–strain curves. Second, the quasi‐static compressive behaviours of MLCP cushioning structure were further studied numerically, showing that the buckling order of multi‐layer cushioning structure depends on virtual mass, but the stress–strain curves remain unchanged when the virtual mass is smaller than some certain value. Finally, quasi‐static and dynamic impact tests of MLCP cushioning structure composed of C‐flute corrugated paperboard were carried out to further validate the capacity of the virtual mass method to describe layer‐wise collapse mechanism given the constitutive relationship of the monolayer corrugated paperboard. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

疲劳振动效应对瓦楞纸板承载能力与缓冲性能的影响

瓦楞纸板作为产品运输包装的承载与缓冲基础材料,其使用过程中的性能保持性至关重要。运输振动将引起纸板疲劳破损,导致其相应性能的变化。对单瓦楞纸板进行加速度为0.5－2.0g、振动频率为20Hz的疲劳振动试验;进行瓦楞纸板的准静态压缩、跌落冲击试验,测定其承载能力与冲击加速度。结果表明,随着振动次数、振动强度的增加,纸板的承载能力、剩余屈服应力显著降低,缓冲性能下降。在此基础上,基于瓦楞纸板冲击试验数据,分析不同振动次数对瓦楞纸板的冲击最大加速度和缓冲系数的影响,获得了瓦楞纸板冲击最大加速度—静应力—振动次数、缓冲系数—最大应力—振动次数三维关系。研究表明瓦楞纸板存在疲劳破坏效应,研究结果为瓦楞纸板的疲劳缓冲包装设计提供技术依据     

瓦楞纸板及其结构件缓冲性能的研究进展

论述了国内外对于瓦楞纸板力学性能、缓冲性能和瓦楞纸板结构件缓冲性能的研究进展,在此基础上提出了瓦楞纸板及其结构件缓冲性能研究的发展趋势。