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。     

六边形蜂窝芯异面类静态压缩力学行为的仿真分析

目的研究六边形蜂窝芯材异面类静态压缩载荷的数值模拟方法及相关力学行为。方法基于蜂窝单元阵列的方法,构筑了单双壁厚六边形蜂窝芯材异面类静态压缩有限元数值计算模型和分析方法。结果借助于该模拟方法,分析计算了不同结构参数条件下单双壁厚六边形蜂窝芯材的异面变形模式、变形曲线和类静态峰应力值,并绘制了相应的图、压缩力位移曲线和数据表格。结论将计算结果与现有的实验和理论计算结果作对比分析可知,计算结果与已有结果吻合较好,证明了所提出的有限元分析方法的可靠性。     

蜂窝纸板箱的静态压缩特性研究

建立了蜂窝纸板箱的基本方程,并对蜂窝纸板箱进行了有限元模拟,利用ANSYS对其压缩特性进行了计算;得到了中面受均布载荷时无衬垫和带有蜂窝纸板衬垫两种情况下蜂窝纸板箱的应力图和变形图;同时分析了箱体的应力和变形特点.结果表明:在蜂窝纸板箱底部的中央位置应力和变形均为最大值,这将影响其抗压性能;蜂窝纸板衬垫可以有效地降低最大应力值.此结论为蜂窝纸板箱的优化设计提供了参考依据.     

纸蜂窝夹芯复合板材静态缓冲性能研究

目的为了新型纸蜂窝夹芯复合板材在运输包装中的推广应用,对新型泡状纸蜂窝夹芯复合板和纸蜂窝夹芯复合平板的缓冲性能和吸能特性进行研究。方法主要通过静态压缩实验,研究不同芯高的纸蜂窝结构类板材的应力-应变曲线、总能量吸收图、单位体积能量吸收图和缓冲系数-应变曲线,分析结构和芯高对板材静态压缩性能的影响。结果数据表明同种芯高的板材,纸蜂窝夹芯复合平板的应力峰值稍高;纸蜂窝夹芯复合平板的能量吸收、单位体积能量吸收最好;泡状纸蜂窝夹芯板由于泡结构的作用,缓冲性能大大增强。结论纸蜂窝夹芯复合平板的平压强度最好,而泡状纸蜂窝夹芯复合板的缓冲性能优于同等结构的蜂窝纸板,2种板材都有很好的应用前景。     

蜂窝芯横向面内压缩平台应力研究

目的考虑到蜂窝芯斜向孔壁发生折叠的能量耗散机制,建立基于孔壁折叠的平台应力表达式。方法首先从理论上分析蜂窝芯变形单元水平固定塑性铰的能量耗散情况,然后对不同厚跨比条件下的蜂窝纸芯进行横向面内压缩试验,得到平台应力,最后将试验结果与Gibson&Ashby模型以及文中模型进行对比。结果蜂窝胞壁厚度与蜂窝胞元边长之比对平台应力有一定的影响,蜂窝芯面内压缩平台应力与胞壁厚度和蜂窝胞元边长之比的平方呈正比关系。由对比结果可知,文中模型理论值与平台应力试验值更加吻合。结论揭示了蜂窝芯横向面内压缩的能量耗散机制,平台应力表达式可用于多种材料的双壁厚蜂窝面内压缩力学性能的评估,具有一定的普适性。     

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.     

蜂窝纸板压缩破坏机理研究

从蜂窝纸板的结构和力学角度分析了蜂窝纸板的破坏模式、纸蜂窝芯的压缩破坏过程和蜂窝胞壁壁板受载破坏机理,得知蜂窝纸板的压缩破坏主要与纸蜂窝芯的结构和蜂窝胞壁的屈曲有关,为蜂窝纸板缓冲性能的研究提供了理论基础.     

芳纶纸蜂窝外观缺陷分析

拉伸工艺是影响芳纶纸蜂窝孔格形态最关键的工序之一。本文基于纳米压痕法确定了芯条胶粘弹性力学本构关系,建立了芳纶纸蜂窝双边拉伸工艺有限元模型。通过蜂窝拉伸-保载实验验证了该模型的有效性。研究发现,芯条胶的应力松弛行为导致了蜂窝两端孔格内切圆直径增大,使蜂窝中部孔格内切圆直径减小。同时,在保载过程中纸-胶粘接处孔格粘结圆角半径减小导致蜂窝孔格内角减小。最后,基于该有限元模型探索了涂胶工艺参数对拉伸后蜂窝孔格尺寸的影响规律。研究表明,涂胶宽度和涂胶厚度的增加会导致蜂窝孔格内切圆直径的减小,而蜂窝孔格内角仅受涂胶宽度的影响,随涂胶宽度的增加而增大。     

基于特征单元的三角形蜂窝异面压缩的有限元分析

目的 研究三角形蜂窝排列方式对三角形蜂窝异面动态压缩性能的影响。方法 借助Ansys/LS-DYNA建立基于特征单元的三角形蜂窝异面动态压缩的有限元分析模型,研究三角形蜂窝排列方式对三角形蜂窝异面压缩性能的影响。结果 将三角形蜂窝胞元阵列模型的有限元分析结果与理论值进行对比,证明三角形蜂窝的有限元模型是可靠的,随后将三角形胞元阵列模型与此研究中采用的特征单元模型计算结果进行对比,结果显示2种有限元计算模型的计算结果一致,证明此研究特征单元结构的选取和模型的建立是可靠的。结论 不同排列方式对三角形蜂窝在异面方向上的动态峰应力和单位体积能量吸收没有影响。     

纸木复合蜂窝材料蠕变性能研究

主要是利用四元件Burger模型对纸木复合蜂窝材料蠕变性能进行研究,其中蠕变实验采用三点弯曲的加载方式.研究结果表明:四元件模型可以用来模拟纸木复合蜂窝材料的短期蠕变行为;瞬间弹性变形和延迟弹性变形均随着应力水平的加大而加大;参数A和B、 C和D关联度大小依次为B＞D＞C,该材料的瞬时弹性变形和延迟弹性变形之间联系紧密.建议可通过单板与纸板直接胶合来提高纸木复合蜂窝复合材料的胶接性能.     

蜂窝纸板静态缓冲性能的影响因素分析

分析了影响蜂窝纸板静态缓冲性能的3个因素:蜂窝纸板厚度、蜂窝孔径和蜂窝纸芯定量。根据静态压缩试验所得的应力-应变曲线,得出了3个影响因素对临界应力和临界应变的影响趋势,为缓冲包装中蜂窝纸板的选材提供一定的设计依据。     

含线性阻尼的正切型包装系统跌落冲击响应分析的NHB法

目的 研究温湿度对蜂窝纸板力学性能的影响规律,提高蜂窝纸制品包装在高温高湿环境下的承载性能和使用寿命。方法 制作不同温湿度参数下处理的蜂窝纸板试样,进行静态压缩试验,得到其应力-应变曲线;建立一定温湿度环境下的蜂窝纸板有限元模型,进行有限元仿真分析,得到其位移云图和应力-应变曲线,并与试验结果进行对比分析。结果 蜂窝纸板静态压缩试验结果和有限元仿真结果相似,包括弹性、屈服和平台等阶段,试验和有限元分析所得的应力-应变曲线吻合。蜂窝纸板的等效弹性模量和屈服应力与温湿度有关,且随着相对湿度的增大而减少,随着温度的升高而增加。结论 通过试验研究和有限元分析,发现湿度对蜂窝纸板力学性能影响显著,研究结果对蜂窝纸制品包装的承载应用有重要参考价值。     

基于ANSYS8.0的蜂窝纸板力学性能研究

建立了蜂窝纸板的基本力学方程,利用ANSYS 8.0对其静态特性进行了计算;得到了面受均布载荷时蜂窝纸板的应力分布图,分析了蜂窝纸芯的应力特点.结果表明:应力集中主要在蜂窝纸板的面纸和芯纸的胶接处,并出现应力峰值,这将对其缓冲性能产生不良的影响.此结论为蜂窝纸板的改进和优化设计提供了参考依据.     

Design guidelines for load introduction points at the boundaries of sandwich panels

In order to use sandwich structures effectively, load introduction points are required. Standardized inserts have been developed for this purpose and investigated in many scientific studies. However, these inserts are unsuitable for use directly at the sandwich edge. The aim of this paper is to develop design guidelines for the construction process of special inserts for load introduction at the sandwich edge. These are based on the theoretical failure modes of standardized inserts. The paper also describes the design and manufacture of a boundary insert on the basis of these considerations. It is demonstrated experimentally that these inserts can withstand higher loads compared with the standardized inserts that are placed directly at the edge of sandwich panels.     

缺陷对蜂窝铝压缩变形机制及性能的影响

缺陷普遍存在于蜂窝材料中,对蜂窝材料的压缩变形机制和性能均有不同程度的影响.利用有限元法模拟研究了蜂窝铝的压缩过程,分析了制备蜂窝铝的过程中可能存在的缺陷及其数量,如断边、填充、大孔(SBS)、小孔(BSB)缺陷,研究了缺陷对其变形机制、屈服强度、平台应变和能量吸收特性的影响.研究结果表明:断边和大孔缺陷对蜂窝铝屈服强度的影响较为显著;而填充和小孔缺陷对平台应变和能量吸收的影响较为显著.     

预压缩处理蜂窝纸板静压缩特性试验研究

通过RMT计算机辅助压力自动测试系统,对蜂窝纸板进行预压缩处理,并对经处理后的蜂窝纸板特性进行了静态压缩试验研究,得到了单层和多层蜂窝纸板连续静、动态压缩F-δ、σ-ε特性曲线.试验结果表明:经预压缩处理后,蜂窝纸板静态压缩特性曲线明显呈现出弹性、塑性和压实变形3个阶段,弹性阶段产生的应力峰值与塑性阶段产生的应力值相同,多层蜂窝纸板的静态压缩特性已不存在周期性脉动现象,改善了蜂窝纸板的缓冲性能.