瓦楞紙板和蜂窩紙板的力學性能研究
2007-05-24 00:00 來源:中魂包裝網 責編:中華印刷包裝網
紙板結構力學性能方面的研究也分為兩個部分,一部分是靜態或者準靜態力學內容的研究,主要是蜂窩紙板作為一種結構的穩定特性,比如屈曲和后屈曲,屈曲是針對線彈性材料,而材料或者結構的性質往往呈現出非線性的特性,或者結構在屈曲后還能承受一定的載荷,直至壓潰,這就需要后屈曲的研究。作為包裝用的紙箱或是襯墊的屈曲主要應用于計算貨物堆碼等方面。這方面有Tomas Nordstand等在上述復合材料研究基礎上給出瓦楞紙板的屈曲和后屈曲的分析方法,還與試驗以及有限元分析的結果進行了對比。M.E.Biancolini在上述復合材料研究基礎上最終獲得紙板箱體的屈曲。郭彥峰,許文才和王梅蜂窩紙板緩沖性能的研究,通過實驗給出了4種不同厚度蜂窩紙板的橫向靜壓曲線,說明蜂窩紙板在壓潰的過程中分為彈性階段,緩慢彈性階段以及塑性變形階段,并給出了彈簧阻尼器的等效彈簧阻尼器模型。張安寧…等不同速率下蜂窩紙板靜態壓縮特性的試驗研究。孫亞平””等利用試驗對瓦楞紙板的平壓性能進行了研究,并且研究了孔徑比和蜂窩板高度等參數對屈曲軸向壓力的影響。孫亞平等““把蜂窩紙板的軸向屈曲簡化等效為方形薄板的屈曲問題,利用平板的大撓度變形理論,以環壓強度為屈服強度,得到計算蜂窩紙板的軸向屈曲的公式,并結合試驗,認為這種理論得到的結果比彈性屈曲理論得到的結果更符合試驗結果。國外蜂窩結構的研究集中在航天航空以及汽車工業領域,材料一般是金屬的(鋁),主要是板內側壓屈曲載荷研究。Ole Thybo Thomsen等指出對于蜂窩型板結構,在局部單元內部面內載荷屈曲的情況下,作者認為以前的局部邊界條件已經不適用,這種設計方法不合理,試驗結果也顯示傳統的設計方法提供的結果過于保守,作者通過實驗觀察提出一種新的預測面內載荷屈曲的方法,專門用于單元內部屈曲這種情況。鑒于蜂窩結構是周期性結構,N.Ohno,D.okumur和U.NoguehiL建立起蜂窩結構局部失穩時Lagrangian形式的有限變形均質化理論,并且在一定假設的基礎上給出局部失穩所滿足的微觀對稱分叉條件。
理論的結果符合以前試驗所觀察到的失穩模態,這種模態利用以往的理論不能闡明。Stein A. Berggren等論述了方形蜂窩結構作為復合結構的面內剛度性質的理論,基于此種理論然后使用有限元方法用以優化方形網格的棱柱方位。
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