EBE楞瓦楞纸板缓冲曲线研究

瓦楞纸板因其可降解性、优良的缓冲性能和隔温性能,常用于运输包装中。首先利用万能试验机得到了EBE楞瓦楞纸板静态应力-应变曲线,结果表明瓦楞纸板应力-应变曲线具有非单调性的特点,因此求解瓦楞纸板缓冲曲线需要分段处理。最后计算了EBE瓦楞纸板的缓冲系数-最大应力曲线,并给出了使用缓冲曲线设计包装结构的算例。     

C楞瓦楞纸板动态缓冲模型及应用

利用万能试验机和跌落试验台分别得到C楞瓦楞纸板静态、动态应力-应变数据,建立相应的理论模型,并用最小二乘法识别模型中的参数。给出了瓦楞纸板在缓冲动力学中应用的例子,结果表明所建立的缓冲模型,可以直接用于缓冲包装设计,克服了用最大加速度-静应力曲线来设计缓冲包装需要大量实验和较多的数据的弊端。     

丝瓜络材料静态缓冲性能试验及分析

目的研究得到丝瓜络材料的静态缓冲系数与最大应力曲线,为应用丝瓜络作为缓冲材料的计算提供理论依据与实验数据。方法参考GB 8168—1987包装用缓冲材料静态压缩试验方法,在电子万能实验机上测试不同分组样件,研究受力方向、尺寸、湿度、结构等因素对缓冲性能的影响,以及该材料与其他缓冲材料(聚脂海绵、瓦楞纸板)静态缓冲性能的对比。结果得到了丝瓜络材料力-位移曲线与应力-应变曲线,并计算得到了缓冲系数-最大应力曲线。结论丝瓜络是缓冲性能优越、环保的自然材料,可完全降解。完整的丝瓜络圆柱体纵向受压时的缓冲性能与瓦楞纸板结构以及蜂窝纸板结构类似,丝瓜络单层外壁材料可重叠横向受压,其缓冲性能与聚脂海绵类似,在大载荷情况下优于聚脂海绵。去除内芯的丝瓜络缓冲性能优于完整的丝瓜络圆柱,丝瓜络代替其他缓冲材料完全可行。     

基于本构模型的发泡聚乙烯缓冲特性曲线研究

目的 建立EPE本构模型,并基于本构模型研究EPE缓冲系数-最大应力曲线。方法 通过静态压缩实验得到EPE应力-应变曲线,利用三次Bezier曲线拟合实验曲线,根据拟合曲线求得缓冲系数,从而得到缓冲系数-最大应力曲线。结果 利用三次Bezier曲线拟合得到了EPE分段本构模型,基于本构模型建立了EPE分段缓冲系数-最大应力曲线参数方程。本构模型、基于本构模型建立的EPE缓冲系数-最大应力曲线均收敛于分段点（0.3,0.1075）,且当拟合应力值为0.4529 MPa时,得到缓冲系数最小值（5.0362）。结论 利用三次Bezier曲线拟合得到的应力-应变曲线与实验曲线有很好的拟合度,分别基于本构模型建立的和由实验数据得到的2条EPE缓冲系数-最大应力曲线有较好的拟合度,基于三次Bezier曲线拟合的本构模型研究EPE缓冲特性曲线是可行的。     

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。     

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。     

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。     

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。     

泡沫塑料/瓦楞纸板组合结构的缓冲性能

目的分析比较不同种类缓冲材料组合结构的缓冲性能。方法将EPS和EPE分别与单、双瓦楞纸板进行叠合,获得4种组合结构件,对上述缓冲材料进行静态压缩试验。结果得到不同材料的应力-应变曲线及缓冲系数曲线。结论泡沫塑料/双瓦楞纸板的应变能大于泡沫塑料/单瓦楞纸板;EPE/双瓦楞纸板的缓冲性能相对于EPS/双瓦楞纸板来说更为优异;泡沫塑料/双瓦楞纸板的最小缓冲系数低于相对应的泡沫塑料。     

丝瓜络材料静态缓冲性能试验及分析

目的 -研究得到丝瓜络材料的静态缓冲系数与最大应力曲线,为应用丝瓜络作为缓冲材料的计算提供理论依据与实验数据。方法 -参考GB 8168-1987包装用缓冲材料静态压缩试验方法,在电子万能实验机上测试不同分组样件,研究受力方向、尺寸、湿度、结构等因素对缓冲性能的影响,以及该材料与其他缓冲材料(聚脂海绵、瓦楞纸板)静态缓冲性能的对比。结果 -得到了丝瓜络材料力-位移曲线与应力-应变曲线,并计算得到了缓冲系数-最大应力曲线。结论 -丝瓜络是缓冲性能优越、环保的自然材料,可完全降解。完整的丝瓜络圆柱体纵向受压时的缓冲性能与瓦楞纸板结构以及蜂窝纸板结构类似,丝瓜络单层外壁材料可重叠横向受压,其缓冲性能与聚脂海绵类似,在大载荷情况下优于聚脂海绵。去除内芯的丝瓜络缓冲性能优于完整的丝瓜络圆柱,丝瓜络代替其他缓冲材料完全可行。     

0945型瓦楞纸板衬垫缓冲防振性能试验

目的研究0945型瓦楞纸板衬垫三角形支座底部支撑点位置对其缓冲防振性能的影响。方法以0945型衬垫三角形支座的底部支撑点与边缘的水平距离为结构参数,采用B楞瓦楞纸板制作5种0945型衬垫试样,利用静、动态压缩试验、随机振动试验分析衬垫的缓冲防振性能。结果应力-应变曲线表明,当底部支撑点与边缘的距离为40 mm时,衬垫的最大应力达到78 k N;当该距离为0时,衬垫的单位体积应变能达到35.67 k J/m3。最大加速度-静应力曲线表明,40 mm时衬垫的最大加速度最小。随机振动功率谱密度曲线表明,距离为0时,衬垫的功率谱密度峰值最小。结论 0945型瓦楞纸板衬垫三角形支座为直角三角形时,垂直边能承受较大载荷,产生较小变形,不易塌陷,缓冲防振性能最好。     

预压对瓦楞纸板蠕变特性的影响

目的通过一系列的实验,研究预压对瓦楞纸板蠕变特性的影响,从而得到瓦楞纸板的蠕变曲线。方法通过对瓦楞纸板进行3种恒定载荷、4种不同预压处理条件下的蠕变特性研究实验,得出其蠕变曲线,并分别进行比较,分析预压对瓦楞纸板蠕变特性的影响。结果预压对瓦楞纸板的蠕变都有显著的影响,在不同的预压下,A瓦楞纸板和BC型双瓦楞纸板的蠕变量都是有所不同的。结论瓦楞纸板的蠕变会随着预压的增加而增大。     

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。     

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.     

蜂窝/ 瓦楞叠合纸板的缓冲性能研究

结合蜂窝纸板和瓦楞纸板的粘弹塑性和压缩破损机理,通过静态压缩实验,得到了蜂窝纸板和蜂窝/ 瓦楞纸板的应力应变曲线和缓冲系数应变曲线,建立了两者的静态本构关系,并分析了缓冲特性曲线。结果表明,蜂窝/ 瓦楞纸板的缓冲性能较蜂窝纸板更佳,为以瓦楞纸箱为外包装箱,蜂窝纸板为缓冲材料的包装件系统的优化设计提供参考。     

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.     

折叠型双瓦楞纸板衬垫动态缓冲特性的试验研究

试验研究了3种折叠型双瓦楞纸板衬垫结构在跌落高度分别为30cm、60cm、90cm 3种条件下的动态缓冲特性,采用3次多项式曲线拟合法获得了峰值加速度-静应力曲线的经验公式和特征系数.这些研究工作对折叠型双瓦楞纸板衬垫在运输包装中的应用具有良好的参考价值.     

面纸和芯纸相互作用的瓦楞纸板平台应力研究

目的 研究了不同厚度的瓦楞纸板受到纵向压缩时的变形模式,以及对应模式的平台应力理论模型和变化趋势.方法 对不同厚度的瓦楞纸板进行纵向准静态压缩,模拟实际运输中瓦楞纸板受到压缩时的变形情况,建立不同厚度的瓦楞纸板平台应力理论模型,根据试验数据对平台应力进行评估.结果 不同厚度的瓦楞纸板受到静态压缩时,产生了3种不同的变形,包括面纸和芯纸不分离,面纸和芯纸部分分离,面纸和芯纸完全分离.发现对于不同的变形,瓦楞纸板的平台应力变化较为明显,且随着瓦楞纸板厚度的增加,分离情况变多,平台应力的降低较为明显.结论 厚度增大会使瓦楞纸板产生变形使得平台应力下降,因此建立不同厚度的瓦楞纸板平台应力理论模型对瓦楞纸板的力学性能进行评估,这对瓦楞纸板缓冲材料尺寸选择,以及瓦楞纸箱的设计等有一定的指导意义.     

瓦楞纸板托盘结构及性能研究

目的探讨瓦楞纸板托盘结构与性能的关系。方法托盘由铺板和垫块或纵梁粘合而成,铺板为1块3A楞瓦楞纸板或2块AB楞瓦楞纸板粘合而成,垫块或纵梁通过瓦楞纸板层叠粘合或卷绕成型,利用抗弯和抗压试验测试托盘抗弯强度和抗压强度,并分析托盘力学性能。结果托盘抗弯性能主要与铺板瓦楞纸板层数有关,1块3A楞瓦楞纸板铺板的抗弯性能优于2块AB楞瓦楞纸板粘合铺板;托盘抗压性能与垫块或纵梁结构有关,层叠粘合成型的垫块或纵梁的抗压性能优于回字卷绕成型的,抗压强度可达到33.48 k N;B楞瓦楞纸板层叠粘合成型的垫块或纵梁的抗压强度优于AB楞的;垫块的抗压强度优于纵梁。结论通过对瓦楞纸板托盘结构、抗弯性能、抗压性能的研究与测试,可为实际应用提供参考和依据。