预压对蜂窝纸板缓冲性能的影响

通过压缩试验,研究了预压缩之后蜂窝纸板二次加载时的缓冲性能,并与首次加载时的缓冲性能进行对比分析,结果表明蜂窝纸板预压之后二次加载时没有首次加载时的峰值,直接进入屈服平台,其弹性阶段刚度小于首次加载,缓冲性能优于未预压的蜂窝纸板.     

预压缩对蜂窝纸板能量吸收的影响

目的探究相同温湿度环境条件下,不同程度的预压缩对不同型号蜂窝纸板缓冲性能的影响。方法利用电子材料试验机对材料进行压缩,进而通过Matlab软件绘制出应力-应变曲线、静态缓冲系数曲线以及能量吸收曲线。结果预压缩限制在线弹性阶段,对蜂窝纸板各项性能无明显影响;当预压缩进入弹塑性阶段,蜂窝纸板的各项性能产生较为明显的下降;当预压缩进入塑性坍塌阶段,蜂窝纸板的各项性能显著下降,甚至丧失缓冲特性。结论随着预压缩程度的增加,蜂窝纸板静态压缩性能、静态缓冲性能及能量吸收性能都会降低。     

蜂窝纸板缓冲曲线特征分析

分析了典型缓冲材料与蜂窝纸板力学模型的应力-应变曲线及缓冲系数-最大应力曲线特征,并提出了利用缓冲系数-最大应力曲线设计蜂窝纸板缓冲衬垫的方法。研究结果表明:典型缓冲材料的应力-应变曲线呈现单调递增趋势;蜂窝纸板的应力-应变曲线特征比较复杂,分为线弹性阶段、屈曲变形阶段、密实化阶段;蜂窝纸板的缓冲系数-最大应力曲线不规则,线弹性阶段的缓冲系数较大,缓冲效率不高,在该阶段可以与其它缓冲材料组合使用,屈曲变形阶段的缓冲系数及应力均较小,缓冲效率较高,但需要跨越峰值应力,在该阶段衬垫设计按照线弹性阶段的峰值应力计算,密实化阶段的材料承受应力较大,不利于保护产品。预压后的蜂窝纸板损失了部分承载能力,其缓冲系数-最大应力曲线平滑,因而其衬垫可按照经典缓冲衬垫设计方法进行设计。     

疲劳振动对蜂窝纸板承载力和缓冲性能的影响

对蜂窝纸板进行疲劳振动实验,测定分析振动次数、加速度对蜂窝纸板承载力、缓冲性能的影响,并与未振动纸板进行比较.结果表明,随着振动次数和振动加速度的增加,蜂窝纸板剩余屈服应力减小,缓冲系数增大,蜂窝纸板的缓冲性能有所下降.缓冲包装设计时,应考虑疲劳振动对蜂窝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.     

疲劳振动对蜂窝纸板缓冲性能影响

为探究蜂窝纸板在不同程度疲劳振动下缓冲特性的变化规律,通过对多种湿度环境下处理的纸板进行不同程度的疲劳振动,再进行准静态压缩试验,并借助Matlab软件得到其应力-应变曲线、缓冲系数与湿度、振动次数关系曲线、塑性形变及能量吸收曲线。结果表明,随着振动次数和相对湿度的不断增加,材料的承载能力、剩余屈服力、缓冲效果、吸能特性都随之减弱,且随应变大小而有所不同。振动后的蜂窝纸板与振前相比各项性能都有响应减弱,此研究可以为产品不同环境条件和物流情况下的缓冲包装设计提供理论依据。     

随机移除胞壁对纸蜂窝异面缓冲性能影响试验研究

目的研究随机缺陷对蜂窝纸板承载及缓冲性能的影响。方法通过预制不同胞壁移除比的蜂窝纸板,采用准静态压缩试验,得到其应力-应变曲线、胞壁移除比与蜂窝纸板缓冲系数之间的关系曲线和初始峰应力及能量吸收曲线,并依据试验结果,分析缺陷率对蜂窝纸板承载与缓冲性能的影响。结果随着胞壁移除比的不断增加,材料的缓冲系数不同程度增加,缺陷会显著降低初始峰值应力,能量吸收性能呈现下降趋势。结论为产品包装优化设计提供了依据。     

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。     

纸蜂窝材料的有效缓冲及其预压缩试验

通过对纸蜂窝材料(蜂窝纸板)进行预压缩试验的方法,研究了预压前后纸蜂窝材料缓冲性能的变化,提出了纸蜂窝材料有效缓冲的概念。进一步研究了不同预压缩率下纸蜂窝材料缓冲性能的变化,得到了一组缓冲系数C-最大静应力σm曲线,此曲线可以方便缓冲包装设计的材料选择。     

EPE / EPS 与蜂窝纸板组合静态缓冲性能的研究

以EPE与蜂窝纸板组合结构和EPS与蜂窝纸板组合结构为研究对象,通过静态压缩试验得到了3种材料和2种组合结构的应力-应变曲线和缓冲系数曲线。对比分析表明,组合结构力学性能得到了改善;较小应力状态下,组合结构分别呈现出EPE和EPS的缓冲性能,且EPE与蜂窝纸板组合结构的缓冲性能优于EPS与蜂窝纸板组合;压缩中间阶段,2种组合结构缓冲曲线基本重合,且接近于蜂窝纸板缓冲曲线;压缩后期,较大应力条件下,组合结构仍有一定的缓冲性能。组合后的材料结合了2种材料的优点,在较小应力和较大应力条件下均具有较好的缓冲性能。     

蜂窝纸板一维动态本构关系及应用

为了在蜂窝纸板一维压缩应力-应变曲线基础上建立其一维本构关系,首先得到蜂窝纸板在应变率0.0017/s~114.3/s范围内的试验压缩行为。试验结果表明蜂窝纸板呈现较强的率相关性,这是由于蜂窝结构的横向惯性作用引起的。基于最低应变率0.0017/s压缩载荷下的应力-应变数据,提出了形状函数,用于精确拟合蜂窝纸板应力-应变曲线所表现的线弹性、应力软化、屈服平台和压实等四个典型特征。然后在形状函数的基础上,考虑应变率的影响,得到蜂窝纸板一维动态本构关系。最后研究了易损件-产品主体-蜂窝纸板缓冲系统在跌落冲击载荷下的冲击响应,得到缓冲系统的最大加速度-静应力曲线,所得出的结论可以直接用于具有易损件物品的缓冲设计。     

蜂窝纸板及其衬垫缓冲特性研究

测试蜂窝纸板的静态压缩特性曲线、蠕变及回复特性曲线和缓冲特性曲线，并建立其力学模型。结果表明，蜂窝纸板具有优良的力学特性和缓冲性能。另外，讨论了叠置蜂窝衬垫和并置蜂窝衬垫的缓冲系数。     

内含气体对蜂窝纸板静态缓冲性能的影响

目的研究蜂窝纸板的内部气体对其静态缓冲性能的影响规律。方法通过静态压缩实验,研究在不同孔隙率的条件下蜂窝纸板的缓冲性能。结果通过静态压缩实验,得到了应力-应变曲线,对比不同孔隙率条件下的应力-应变曲线,可以观察到孔隙率越大,蜂窝纸板在压缩过程中的静态峰应力越小,蜂窝纸板越容易被压变形,并且形成的密实层越薄,其中孔隙率为0与孔隙率为100%时的应力-应变曲线变化明显,且气体泄漏不受厚长比和孔径尺寸的影响。结论在静态压缩过程中,蜂窝纸板内的气体使蜂窝纸板所能承受的应力明显增强,并且通过理论推导,得出了内含气体影响下蜂窝纸板在静态压缩过程中各个阶段的应力理论公式,为其缓冲性能的研究提供了一定的理论方法。     

变幅多次冲击对蜂窝纸板缓冲特性影响

目的研究了蜂窝纸板在面外变幅多次冲击下的缓冲特性,为蜂窝纸板的运输包装设计提供参考。方法对蜂窝纸板进行不同强度类型的多次冲击,以模拟运输过程中其经历的冲击与跌落,再通过进行准静态压缩试验来评估其缓冲性能的变化情况。结果多次冲击后蜂窝的剩余结构产生了2个明显的变形情况:具有垂直胞壁的未压溃部分和由于冲击累积而导致褶皱的压溃部分;发现冲击强度由低到高比由高到低对蜂窝结构应力-应变、缓冲系数和能量吸收曲线造成的影响更为明显,且影响程度随着高度种类的增多而增加。结论多次冲击会对蜂窝纸板的缓冲性能产生不利影响,且影响的程度会受到冲击顺序的影响,因此,考虑冲击的类型对于缓冲包装来说具有十分重要的意义。     

Influence of Low‐Intensity Repeated Impacts on Energy Absorption and Vibration Transmissibility of Honeycomb Paperboard

Packaging products in logistics typically will receive multiple low‐intensity repeated impacts, fewer moderate to high‐intensity impacts and vibration. As a result of low‐intensity repeated impacts, local buckling and fold will be formed in honeycomb paperboard, and its cushioning performance will be weakened. This paper investigates the influence of low‐intensity repeated impacts on the cushioning performance of honeycomb paperboard. The low‐intensity repeated impacts with dropping height 5 cm were conducted at first. Then, the moderate‐intensity impact with dropping height 80 cm and vibration experiment were, respectively, conducted. The results show: (a) honeycomb paperboard absorbs the energy produced by low‐intensity repeated impacts through layer upon layer folding of honeycomb structure. The highest buckling peak turns up in low‐intensity impact, followed by a series of buckling in intact honeycomb paperboard. However, the buckling is not obvious in repeated impacts; (b) the load carrying capacity of honeycomb paperboard after low‐intensity repeated impacts declines significantly. Three deformation stages are observed in the load–displacement curve. Most of impact energy is absorbed in the plateau stage. The absorbed energy of damaged honeycomb paperboard under moderate‐intensity impact decreases with the increasing of low‐intensity impact repetitions; and (c) the low‐intensity repeated impacts have an obvious influence on the resonance frequency of packaging product and stiffness of honeycomb paperboard. To confirm vibration properties of product using honeycomb paperboard cushioning, it should be considered in a designing process that honeycomb paperboard changes soften more in logistics. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

蜂窝纸板/EPE组合材料的动态缓冲性能

对发泡聚乙烯、蜂窝纸板及其组合材料进行动态压缩试验,测试这些材料的动态缓冲性能,目的是考察组合后材料缓冲性能的变化,以及组合方式对缓冲性能的影响。测试结果表明:组合结构兼有两者的优点,对可变载荷的缓冲与防振具有一定的自适应性能力;采用厚度较大的蜂窝纸板有利于提高组合材料对大载荷的缓冲性能;采用一定厚度的发泡聚乙烯可较大幅度地提高组合材料的缓冲性能。     

简支梁式关键部件在蜂窝纸板缓冲作用下的冲击响应研究

具有简支梁式关键部件的电子产品,在运输过程中常用蜂窝纸板作为缓冲材料。为了分析这类易损部件在冲击载荷下的失效行为,先研究蜂窝纸板的压缩力学性能,并得到蜂窝纸板简化本构方程;然后在矩形加速度脉冲激励下,求解出最大应力与矩形脉冲峰值之间的关系,进而得到蜂窝纸板横截面积与厚度所满足的约束条件,推导出简支板弯曲应力的近似解析解;最后通过有限元分析验证解析法的可靠性。研究结果表明:蜂窝纸板在屈服阶段的应力可以表示为平台应力,且蜂窝纸板呈现率相关性;运用矩形加速度脉冲替代蜂窝纸板实际传递的加速度脉冲,在求解易损件的应力响应中具有较高的精度。     

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。