基于FEM的不规则纸芯结构的蜂窝纸压缩性能分析

针对蜂窝纸芯存在不规则结构参数的现状,提出了不规则结构参数对蜂窝纸静态压缩力学性能的影响.调查蜂窝纸芯结构现状的基础上引入蜂窝纸芯的成型原理,介绍蜂窝纸静态压缩的4个阶段.建立具有不同胶边值的蜂窝纸模型,分析蜂窝纸在有限元软件中成型过程,并完成各蜂窝纸的分析与比较.最后得到相应结论,有利于进一步分析蜂窝纸板性能和上胶设备的改进.     

基于FEM的蜂窝纸压溃分析

 分析了正六边形蜂窝纸芯的边长值对蜂窝纸压溃性能的影响.首先引入蜂窝纸的压缩机理并将压溃过程分为4个阶段.其次建立了蜂窝纸分析模型,在有限元MSC.MARC中进行屈曲分析并得到蜂窝纸的压溃变形过程,同时对该过程进行实验验证.最后通过比较不同边长值的蜂窝纸的压溃情况,发现边长值对蜂窝纸压溃性能影响起到非常重要的作用,为蜂窝纸进一步分析提供帮助.     

蜂窝纸芯静态压缩性能有限元分析

目的对蜂窝纸芯静态压缩性能进行分析。方法基于有限元软件对蜂窝芯层静态压缩性能进行仿真。结果得到了蜂窝芯层不同位移下的变形图、应力分布图以及后处理曲线。结论仿真结果与试验相吻合,芯层的破坏从上端开始,弹塑性阶段有明显的屈服波,屈服波数目随着边长比增大呈阶梯状上升。蜂窝芯层应力分布显示随位移增加,载荷的承载主体从蜂窝壁板过渡到蜂窝楞,解释了试验中粘结处易开胶现象。     

基于Marc的蜂窝纸芯力学性能研究

简要介绍了国内外蜂窝纸板力学性能的研究现状.考虑到蜂窝纸芯受力后的变形和破坏过程包括了材料非线性和结构非线性,采用了高级非线性有限元分析软件Msc.marc 2005对蜂窝纸芯的静态压缩特性进行了计算模拟,其中参考了前人实验得到的应力应变曲线,确定了蜂窝纸芯的弹性模量等力学参数,设定了各种可选用的单元进行相应的模拟,得到了受载时蜂窝纸芯的应力应变分布图,画出了应力沿路径分布曲线图,结合图形和曲线分析了蜂窝纸芯的应力分布规律和变形特点.结果表明,采用thin shell 139等单元做出的蜂窝纸芯应力应变图与前人所做的结果相符,同时也符合蜂窝纸芯的变形模式;通过对蜂窝纸芯的计算模拟,单元和约束之间如何协调才能满足分析要求,需要进一步研究;此结论为下一步对蜂窝复合纸板的理论研究提供参考.     

纸蜂窝芯结构的比较

纸蜂窝芯以其质轻、环保、价廉、承载性能好、吸能、隔音而广泛用于包装、缓冲衬垫、家具、建材等领域.纸蜂窝芯的结构和生产工艺主要是借鉴金属蜂窝的成果而发展起来,它可以在上下表面贴纸形成复合夹层板,通常称之为蜂窝纸板.蜂窝纸板的结构变化要发生在纸蜂窝芯的形状上,纸蜂窝芯的形式多样,其结构如图1所示,(a)正六角形;(b)带加强带的六边形;(c)矩形;(d)棱形;(e)瓦楞纸板形;(f)正方形;(g)疏排圆形;(h)密排圆形;(i)三角形等[1～3].     

蜂窝纸芯成型工艺的改进研究

鉴于现有蜂窝纸芯成型工艺存在很多不足,设计了一种改进工艺。该改进工艺结合了缠绕式和叠层式纸芯成型工艺的优点,避免了这两种常用工艺的不足,既可以减少生产过程中原纸材料的浪费,生产出高抗压能力的蜂窝纸芯,又有很好的生产效率。该改进工艺对蜂窝纸芯的生产具有重要的现实意义。     

蜂窝纸芯成形质量在线检测系统的开发

基于MATLAB 开发软件,对蜂窝纸板生产过程中蜂窝纸芯的成形质量进行了在线自动检测。将生产线上获得的蜂窝纸芯实际图像进行处理后,与标准模板图像进行比对运算,得出蜂窝纸芯的实际生产质量情况。比对算法的关键有2 个:在图像中寻找匹配目标;将实际图像与模板图像的匹配部分进行相似度计算。采用相关模板匹配的方法进行目标匹配,采用逐个像素点比较的方法进行相似度的比对计算,通过该算法可以高效快速地将实际图像与模板图像中提取的匹配部分进行运算,得到其相似度,获得产品的生产质量。     

基于FEA的蜂窝纸振动分析

蜂窝纸凭借一定的六边形纸芯结构在包装行业得到了快速发展,其中一个原因就是蜂窝纸可以有效地防止或减轻运输过程中传递给物体的振动和冲击.以不同纸芯边长值的蜂窝纸为研究对象,在有限元分析的基础上来研究它们的防振效果.分析结果为物品包装中选择合理的蜂窝纸边长规格提供一定的理论指导,为包装件振动分析提供一种方法.     

纸木蜂窝板面外静态压缩有限元仿真分析

目的 探究纸木蜂窝板的压溃模式和单个蜂窝单元的变形失效模式,为纸木蜂窝板内部失效机制提供一定的理论基础。方法 通过有限元仿真模拟,分析面外静态压缩得到变形云图、应力–应变云图和应力–应变曲线。结果 纸木蜂窝板的受压过程分为4个阶段,应力集中分布在蜂窝芯层,最外侧的蜂窝最早出现变形且变形较大,随后中间区域的蜂窝逐步变形增大。蜂窝芯层在受压时存在至多1个应力峰,蜂窝壁弯曲折叠了1～2次,产生了1～2个塑性铰,并在此过程中吸收能量。结论 纸木蜂窝板的压溃失效趋势为由外侧蜂窝向内部蜂窝,由单层壁向双层壁,由最弱的压溃点向其余位置。     

考虑弹性支撑时蜂窝芯剪切屈曲强度的插值求解方法

结合最小余能原理和薄板剪切屈曲失稳理论,给出了蜂窝芯等效剪切屈曲强度的理论表达式。将胞壁等效为受弹性支撑的梁,通过对固支和简支条件下的屈曲强度进行插值求解实际胞壁间为弹性支撑时的剪切屈曲强度。然后,利用三点短梁弯曲试验测量常用Nomex蜂窝芯的剪切屈曲强度,并与弹性支撑下的理论解进行对比,试验结果与理论解吻合较好,验证了理论方法的有效性。最后,讨论了剪切屈曲强度的各向异性及蜂窝高度对剪切屈曲强度的影响。结果表明,剪切屈曲强度的各向异性程度与蜂窝高度无关,但随着蜂窝高度的增加,蜂窝芯的纵向和横向剪切屈曲强度均逐渐减少,减小幅度逐渐减缓。     

垂直载荷作用下蜂窝纸板的非线性屈曲分析

蜂窝纸板质轻、强度高、抗冲击性能好,广泛应用于包装物流领域,但是由于其屈曲机理非常复杂而不能准确预测其屈曲强度。借助于有限元分析软件ANSYS对垂直载荷作用下蜂窝纸板的屈曲强度进行了特征值和非线性屈曲模拟分析,并对其结果进行了对比分析。结果表明,应用ANSYS软件对蜂窝纸板进行屈曲分析是可行的。分析结果对蜂窝纸板的设计、力学性能研究与测试具有一定的参考价值;非线性屈曲分析结果的精度比特征值屈曲分析高,将两者结合使用可以有效地提高分析的效率和精度。     

蜂窝芯条对接设备的控制分析

在蜂窝纸板加工生产线中,对接蜂窝芯条的设备自动化程度低和加工精度不高.为此改进现有设备的结构和控制系统,引出一种基于仿真技术设计一种新型对接设备的控制系统.在设计出对接设备的结构和用仿真软件分析其工作原理,并利用德国FESTO软件FluidSIM设计和优化蜂窝芯条对接设备的气动回路和电气回路,实现它的有效控制.目前该设备用在了蜂窝纸板生产线上,自动完成蜂窝纸芯的对接,提高了效率和精度.     

基于ANSYS11.0的蜂窝纸芯静压特性研究

通过对蜂窝纸压缩破坏过程的分析,建立蜂窝纸芯压缩力学模型及临界载荷的计算方法。利用AN-SYS11.0对不同边长的Nomex蜂窝芯的压缩进行了模拟,得到了不同位移载荷下芯纸的变形特点及应力分布图。结果表明,蜂窝纸的结构参数(特别是纸芯边长)对蜂窝纸芯的承载能力有很大的影响。     

纸蜂窝结构平压性能的实验研究

通过对蜂窝纸芯和纸板平压强度的测试，分析孔径比、犀度对蜂窝纸芯平压强度的影响以及纸芯和纸板平压强度的差异，探讨了生产工艺对蜂窝纸板平压强度的影响。     

Three-dimensional Finite Element Buckling Analysis of Honeycomb Sandwich Composite Shells with Cutouts

This paper investigates the buckling response of honeycomb sandwich composite shells with cutouts under axial compression. The Wilson's incompatible solid Finite Element (FE) is used around cutouts to obtain the detail stress distribution there. While to reduce the computational expense, a special multilayered relative degrees-of-freedom (DOF) shell FE is used to model the regions far from the cutouts. The efficiency and accuracy of this modeling scheme are illustrated by two benchmarks. Then parametric studies are carried out to reveal how the buckling response is influenced by the area, the shape and the orientation of cutouts.     

蜂窝纸板和蜂窝纸托盘的性能研究进展

简述了蜂窝纸板和蜂窝纸托盘的性能研究现状.通过对已有研究的分析,发现目前对于蜂窝纸板的性能研究主要集中在纸板的性能指标、静态和动态特性、理论建模和有限元建模分析等方面,而对于蜂窝纸托盘的研究主要集中在力学性能和结构优化等方面.但已有研究缺乏从现实环境考虑的一些动力学方面影响因素的测试和分析,为提高蜂窝纸板和蜂窝纸托盘的实际应用,这将是以后对蜂窝纸板和蜂窝纸托盘研究的重点和难点.