B楞双层瓦楞纸板衬垫平压缓动态性能建模

根据B楞双层瓦楞纸板衬垫静、动态平压的测试数据,归纳出瓦楞纸板平压缓冲性能的三个基本特征及其它特点。在构造静态模型的基础上,首次建立了能较全面反映瓦楞纸板衬垫在不同条件下连续多次平压冲击时动态响应的非线性粘弹塑性模型。该模型的建立及其参数的成功识别,不仅解决了瓦楞纸板衬垫的平压动力学计算问题,为缓冲包装优化设计创造了条件;也解决了测试工作量庞大的问题,通过少量测试,识别出模型参数,便可全面掌握瓦楞纸板平压的缓冲性能。     

泡沫塑料包装衬垫缓冲性能建模

本文从非线性粘弹性物质的多重积分型本构方程出发,引入塑性应变,推导了粘弹塑性物质的微分型本构方程.进一步考虑材料的损伤特性,建立了泡沫塑料包装衬垫的缓冲性能模型.根据在一种跌落高度、衬垫厚度和静态应力组合条件下的国产可发聚苯乙烯沫泡塑料的连续多次跌落冲击试验数据,识别了其缓冲性能模型参数.动力学计算与试验结果的比较表明,该模型能较好地反映可发聚苯乙烯泡沫塑料包装衬垫在连续多次跌落冲击过程中的加速度、速度、位移变化,冲击能量的吸收性和塑性变形等基本特性.并且仅根据在一种组合条件下的试验数据所识别的这一模型,在其它组合条件下其缓冲性能与试验结果也吻合较好.     

瓦楞纸板的动态压缩性能及模型

通过对瓦楞纸板的测试，根据瓦檀纸板缓冲性能的基本特征，建立瓦楞纸板非线性粘弹塑性模型，并根据实测数据，利用优化方法识别瓦楞纸板非线性粘弹塑性模型参数。     

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。     

瓦楞纸板串联缓冲系统动力学响应

基于试验数据,得到单块C楞瓦楞纸板动态本构关系,并运用最小二乘法成功识别本构关系中的参数。然后建立了多层瓦楞纸板组成的串联缓冲系统动力学模型。最后计算串联缓冲系统的动力学响应,与试验数据对比并进行验证。所提出的方法为串联缓冲系统的优化结构设计奠定了基础。     

矩形波冲击下C 楞瓦楞纸板系统的冲击谱研究

基于C 楞瓦楞纸板动态本构模型,建立了C 楞瓦楞纸板包装系统动力学模型。借助三维冲击谱、破损边界曲面的概念,利用Rnuge-Kutta 算法,研究了C 楞瓦楞纸板缓冲包装系统在矩形波冲击下,不同阻尼、线性参量、正弦参量、正切参量对C 楞瓦楞纸板包装系统易损件冲击谱和破损边界的影响。计算结果表明:C 楞瓦楞纸板缓冲性能受阻尼系数、线性参量、正弦参量及正切参量的制约,且对C 楞瓦楞纸板缓冲包装系统的冲击谱和破损边界有显著影响。     

快递包装EPE/瓦楞纸板动态缓冲性能

目的在设计快递包装时,应综合考虑瓦楞纸板和发泡聚乙烯(EPE)组合材料的缓冲作用,以达到减少缓冲材料用量的目的。方法以快递包装中常用的、不同厚度的EPE、三层瓦楞纸板、五层瓦楞纸板为研究对象,按照GB/T 8167—2008进行试验,得到EPE、三层瓦楞纸板/EPE、五层瓦楞纸板/EPE的最大加速度-静应力曲线,并进行拟合。结果 EPE材料越厚,其缓冲性能越好;将EPE、三层瓦楞纸板/EPE、五层瓦楞纸板/EPE等3组数据的双曲线函数进行拟合,拟合度均大于95%,拟合效果较好;在同一静应力下,动态缓冲性能优劣顺序为五层瓦楞纸板/EPE>三层瓦楞纸板/EPE>EPE。结论拟合函数可用于快递包装设计,同时试验结果为快递包装减量化设计提供了依据。     

X-PLY超强瓦楞纸板动态缓冲特性的试验研究

基于跌落冲击试验,研究X-PLY(A)、X-PLY(B)两种超强瓦楞纸板的动态缓冲性能,获得了动态缓冲特性曲线的经验公式及其特征系数,为X-PLY超强瓦楞纸板在缓冲包装中的推广应用提供了基本数据.结果表明,X-PLY超强瓦楞纸板的动态缓冲特性曲线呈凹谷状,开口向上,只有一个极小值点,冲击加速度波形近似于半正弦波,具有优良的动态缓冲特性,而且X-PLY(A)超强瓦楞纸板的动态缓冲性能比X-PLY(B)超强瓦楞纸板更好.     

基于非线性有限元的瓦楞纸板动态冲击响应的仿真研究

应用ABAQUS有限元分析软件,针对AB型瓦楞纸板在动态冲击下的缓冲性能,进行非线性有限元仿真分析,得到表征瓦楞纸板缓冲性能的加速度曲线,并与动态跌落实验测试得到的曲线进行比较,结果验证了ABAQUS有限元仿真的有效性,为瓦楞纸板缓冲性能的研究提供了新方法.     

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     

瓷砖产品的全瓦楞纸板缓冲包装设计

以某品牌瓷砖产品为研究对象,用瓦楞纸板替代传统的EPS泡沫塑料,对瓷砖产品进行全瓦楞纸板缓冲包装的优化设计。以原包装的EPS泡沫塑料衬垫和瓦楞纸板的缓冲性能数据为基础,对所选择的材料与结构进行了初步的性能校核。研究表明,从材料性能、成型工艺和成本等方面考虑,采用全瓦楞纸板衬垫取代EPS衬垫进行瓷砖产品的包装是可行的。     

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。     

电商包装方式对水蜜桃运输缓冲防震及货架品质的影响

目的 研究常规电商包装中不同缓冲材料和包装量对水蜜桃在跌落、随机振动条件下的损伤防护及货架品质的影响。方法 以“华玉”水蜜桃为试材，分别采用瓦楞纸隔板+单盒包装、聚乙烯发泡棉(EPE)内衬+单盒包装、瓦楞纸隔板+两盒包装及EPE内衬+两盒包装等4种形式包装后，依据ISTA 3A标准开展模拟公路运输实验，分析水蜜桃货架期品质变化。结果 瓦楞纸隔板+两盒包装在面跌落时的加速度仅为90.306 m/s²，缓冲性能比单盒包装更好，但其在随机振动中响应较大，而EPE内衬+单盒包装处理受随机振动影响最小，一阶共振响应和二阶共振响应分别为0.012 2 g²/Hz和0.014 3 g²/Hz。模拟运输后在常温货架条件下，瓦楞纸隔板+两盒包装的水蜜桃在货架期内始终保持较低的呼吸强度和乙烯释放量，维持较好的外观品质。相较于单盒包装，两盒包装对维持水蜜桃质地、可溶性固形物、总酸含量及外观品质具有积极作用。结论 综合来看，以瓦楞纸隔板为缓冲材料，两盒包装更有利于水蜜桃电商物流运输中的震动防护，并能较好地保持货架品质，为适宜水蜜桃的电商物流包装...     

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。     

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.     

预压缩多层钙塑瓦楞纸板隔振性能研究

目的对不同预压程度下多层钙塑瓦楞纸板隔振特性进行研究。方法通过对不同预压程度下的钙塑瓦楞纸板进行振动试验,发现压缩率为50%的钙塑瓦楞纸板有很好的隔振效果。然后基于材料的粘弹性理论建立压缩率为50%钙塑瓦楞纸板的本构模型,并用最小二乘法识别参数,根据车辆运输包装系统建立基于1/4车辆运输模型条件下的含易损件的二自由度非线性产品包装系统模型,得到动力学方程并数值求解,并通过一个算例说明该模型可直接用于包装隔振设计。结果无量纲加速度值一般随着隔振材料面积的增大而减小,随着材料层数的增加呈现先增大后减小的变化。结论为进一步研究钙塑瓦楞纸板的隔振性以及相关包装设计提供一定的理论基础。     

三重组合瓦楞纸板静态平压性能的理论建模

分析了典型的三重组合瓦楞纸板静态平压应力应变曲线规律,按线性、正弦、正切曲线分段建立起非线性数学模型,由实验数据识别了模型参数,并进行了拟合精度的讨论.这种处理方法对提升试验成果,尤其是将材料的非线性特征引用到包装结构的计算机优化设计中提供了可能.     

A theoretical and experimental study on corrugated paperboard crushing under quasi‐static loadings

This paper presents 2 mathematical models to predict the initial peak stress and the plateau stress of corrugated paperboard which is simplified and regarded as the orthotropic plate under longitudinal compression. The resultant stress‐strain curve exhibits initial stiffening stage and a long plateau stage, where the initial peak stress determining the edgewise crush resistance of the board and most impact energy will be absorbed by the long plateau stage. By analyzing the elastic buckling of the board wall, a model of predicting the initial peak stress was obtained, while the plateau stress model was developed based on the gradual process of compression for corrugated board and energy conservation principle. Moreover, experiments were carried out to corroborate the presented model by comparing the predicted value with that by experiments, showing overall good agreement. It can be concluded that the proposed models can be applied for design of corrugated containers and cushioning packaging by corrugated paperboard.