瓦楞纸板结构疲劳特性探究

通过对瓦楞纸板的疲劳振动损伤试验、疲劳剩余强度试验和多级载荷下的疲劳损伤试验,对瓦楞纸板结构的疲劳性能进行了初步探讨,获得了在一定频率条件下,不同载荷时瓦楞纸板结构的疲劳寿命,给出了相应的F-N曲线,提出了瓦楞纸板结构疲劳损伤数学模型;得出了经历一定次数的疲劳振动后,瓦楞纸板结构的疲劳剩余强度的变化趋势及范围,分析了发生变化的原因,给出了疲劳剩余强度的修正模型;讨论了Miner准则对于瓦楞纸板结构多级应力疲劳损伤试验的适用性,并探讨了加载顺序对疲劳寿命的影响。     

瓦楞纸板承载能力疲劳损伤曲线研究

瓦楞纸板在使用的过程中,随着振动、冲击次数的增加,其性能会不同程度的衰减下降,出现疲劳现象.对A型瓦楞纸板进行疲劳振动试验,获得瓦楞纸板不同振动加速度下的疲劳损伤次数,得出疲劳破损曲线N-A,并进行两级应力振动疲劳累积效应分析,为瓦楞纸板承载功能的实现提供有价值的参考.     

剩余强度模型对瓦楞纸板疲劳振动的分析研究

对瓦楞纸板进行疲劳振动试验,测定分析振动次数、加速度对瓦楞纸板塑性变形、承载能力的影响,并与未经振动材料进行比较.基于疲劳累积损伤理论中的剩余强度模型,提出瓦楞纸板疲劳振动后剩余承载能力衰减模型.疲劳加载后瓦楞纸板的剩余承载能力,不仅与载荷的循环数有关,还与疲劳加载的加速度峰值和频率有关.拟合了振动频率20Hz、加速度2.0g振动试验后,瓦楞纸板的剩余承载能力与振动次数之间的关系曲线.结果表明,随着振动次数和振动加速度的增加,瓦楞纸板剩余屈服应力减小,经过80000次振动后,其承载能力下降了38.88%.为了确保实现预期包装效果,在进行包装设计时,应考虑到瓦楞纸板的疲劳性能.     

疲劳振动对瓦楞纸板承载能力与缓冲性能的影响

对瓦楞纸板进行疲劳振动试验,测定分析振动次数、加速度对瓦楞纸板承载能力、缓冲性能的影响,并与未经振动材料进行比较.结果表明,随着振动次数、振动加速度的增加,瓦楞纸板剩余屈服应力减小,缓冲系数增大,其中在小应力阶段缓冲系数变化不大,在大应力阶段,缓冲系数显著增大.进行频率20Hz、加速度为2.0g、80000次振动试验后,瓦楞纸板承载能力下降了38.88%,静态应力0.012MPa下的缓冲系数增大了46.37%.缓冲包装设计时,应考虑疲劳效应对瓦楞纸板衬垫缓冲性能的影响,以确保实现预期缓冲包装的要求.     

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     

不同频率激励下LY12铝合金悬臂梁的疲劳特性

为了研究激励频率对悬臂梁结构疲劳特性的影响,本文针对LY12铝合金悬臂梁在不同频率(139Hz、141Hz、143Hz)激励下进行了同一应力水平的振动疲劳试验。结果表明:该结构的疲劳特性在不同频率激励下存在差异。在激励频率高于固有频率振动时,结构疲劳寿命最长;激励频率低于固有频率振动时,结构疲劳寿命较短;在固有频率振动时,结构疲劳寿命最短。     

疲劳破坏概率分析中的细节疲劳额定值研究

本文对小裂纹阶段疲劳寿命与裂纹长度之间的关联进行了探讨，给出了结构细节疲劳额定值（ＤＦＲ）与疲劳裂纹长度之间关系的数学模型，并通过试验进行了分析和验证，提供了基于概率疲劳的较小裂纹的疲劳破坏概率的分析方法。     

结构振动疲劳研究综述

综述了工程结构振动疲劳问题.首先从工程中存在的结构振动疲劳现象出发,论述了开展结构振动疲劳研究的重大意义,并对结构振动疲劳的定义及特点进行了详细的阐述;而后从结构振动疲劳寿命分析和结构疲劳损伤的振动诊断两方面回顾了结构振动疲劳研究的国内外现状,同时介绍了有关结构振动疲劳耦合分析的研究进展;最后讨论了目前研究存在的一些问题及今后的研究方向．     

C/C复合材料的疲劳性能及损伤研究现状

碳/碳复合材料作为理想的高温结构材料,在服役过程中不可避免地涉及疲劳加载的情况,其疲劳行为的研究具有十分重要的意义.通过对近年来C/C复合材料疲劳行为的研究情况进行的综述,总结出了疲劳特点以及疲劳过程中材料微观结构的变化特点.并在此基础上,对今后的研究工作发表了一些看法.     

载荷频率对金属及其合金高周疲劳特性的影响

采用超声高频加载方法进行高周疲劳试验时,应考察载荷频率对材料疲劳特性的影响。本文从微观组织结构和外部环境两方面论述了疲劳特性的频率效应,从裂纹扩展率、断口分析等方面回顾和介绍了频率对合金钢、钛合金、铝合金三类常用金属疲劳特性的影响,比较了三者异同。最后展望了高周和超高周疲劳研究的方向和方法及其在工程中的应用。     

Experimental investigation on bending fatigue failure of corrugated paperboard

A series of 3‐point bending fatigue tests were conducted to investigate the bending fatigue behaviour of flute type B and C corrugated paperboard samples under cyclic loading. The S‐N curve was obtained. The fatigue failure of corrugated paperboard may be described by both Basquin‐type and exponential‐type S‐N curves; however, the exponential‐type S‐N curve is more appropriate. The stiffness is gradually degraded with almost same energy dissipation in most stress cycles, but it decreases abruptly with the enlarged energy dissipation when the testing cycle is very close to the ultimate cycles of fatigue failure. The corrugated board deforms constantly under the action of cyclic loading, and no visible crack appears. The fatigue failure modes and mechanisms are same for the corrugated boards with B‐flute and C‐flute; however, the S‐N curve of corrugated board is closely related to the flute structure. The results obtained in this paper may be applied to the dynamic design and accelerated vibration test of stacked corrugated boxes.     

新型四层瓦楞纸板的性能研究

研究了几种新型四层瓦楞纸板结构,并将四层瓦楞纸板和五层瓦楞纸板的平压强度、边压强度等几种强度进行了性能比较,最后得到新型四层瓦楞纸板的主要特．最是：比按以往工艺生产出来的五层普通瓦楞纸板的厚度要薄。节省了夹芯纸的用量,降低了瓦楞纸板的成本,而且强度高,对制作成品纸箱、纸盒提供了高强度的优良新型结构。     

新型4层瓦楞纸板的性能分析

研究了一种新型的4层瓦楞纸板结构,并将4层瓦楞纸板和3层、5层瓦楞纸板的平压强度、边压强度、戳穿强度和耐破度性能进行比较,最后得到新型4层瓦楞纸板的主要优点是:厚度比5层瓦楞纸板要薄,节省了夹芯纸的用量,降低瓦楞纸板的成本,而且强度高,在一定情况下可以代替5层瓦楞纸板达到抗压、防震、缓冲的目的。     

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。     

基于屈曲准则的瓦楞纸板强度仿真分析

分别建立了典型的A、C、B楞型单瓦楞纸板的有限元模型,计算了3种瓦楞纸板的临界屈曲载荷。以临界屈曲载荷为纸板抗压能力的判定准则,定量分析了3种瓦楞纸板的抗压能力,同时研究了材料与结构对瓦楞纸板抗压能力的影响及每种瓦楞纸板的材料抗压效率。分析结果表明,大瓦楞有更好的抗压能力,其抗压能力的提高主要是依靠其结构实现的,约束条件能够极大地改变瓦楞纸板的抗压效率。     

大型家电全瓦楞纸板缓冲包装结构设计

全瓦楞纸板缓冲包装在小型产品上应用较多,而在大型产品上应用较少。首先测试了5种楞型瓦楞纸板的力学性能参数,制作了4种瓦楞结构并对其静态和动态缓冲性能进行了测试。在此基础上,以海尔XQB45-10B波轮洗衣机为例,基于产品的基本参数和流通环境,设计并制作了海尔洗衣机的全瓦楞纸板缓冲包装。该设计方案通过了实验室安全性测试,证明了使用瓦楞纸板代替塑料缓冲包装材料的可行性。为在大型产品上推广应用全瓦楞纸板缓冲衬垫提供了参考。     

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。     

X-PLY型瓦楞纸板与原纸强度关系的研究

目的建立普通型七层瓦楞纸板和X-PLY型瓦楞纸板的边压强度和侧压强度的回归计算方程。方法通过分析X-PLY型瓦楞纸板的结构特征,并进行边压强度和侧压强度的对比试验。基于应力-应变曲线实验数据,讨论BBB,BAB,BCA,X-PLY(BBB),X-PLY(BAB),X-PLY(BCA)型组合板材的强度特性和承压规律,并利用SPSS软件对试验结果进行回归分析。结果因为结构的特殊性,X-PLY型瓦楞纸板两方向的压缩强度同普通七层瓦楞纸板相比差异性较小,得到普通型七层瓦楞纸板和X-PLY型瓦楞纸板的边压强度和侧压强度的回归计算方程误差在5%以内,模型的拟合性能较优。结论该方程可以为X-PLY型瓦楞纸板强度的预测和纸板的配纸提供参考依据。