蜂窝纸基托盘结构及承载性能研究

发布时间：2017-04-24 09:10

  本文关键词：蜂窝纸基托盘结构及承载性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：托盘货物单元是实施物流作业机械化的前提条件,可以认为一个国家的托盘拥有量是衡量其物流现代化的标准之一。目前市场的托盘主要有:木托盘、纸托盘、塑料托盘等,其中木托盘是托盘市场的主流。木托盘的性能相对于纸托盘来说还是存在一定的优势,但是随着代木托盘研究的深入这种优势逐渐减少,甚至在某些方面(如外观、成本)代木托盘更优于木托盘,而且由于世界环保呼声的高涨且自然资源的日益短缺,托盘的绿色环保化必然成为今后发展的趋势。而蜂窝纸板因其优越的力学性能,使得以蜂窝纸板为基材的纸托盘成为代木托盘市场的一大发展趋势。纸托盘代替木托盘得到了广泛的应用,但是关于蜂窝纸托盘的各项力学性能的研究和在代木托盘方面的比较还很少,没有形成比较完整的数据。且蜂窝纸托盘的设计方法没有形成系统,现在大部分的蜂窝纸托盘的设计都是根据实际经验,不科学,不能充分发挥蜂窝纸板的性能来设计托盘,进而有效的降低成本减少材料的浪费。本课题针对纸托盘的性能基本特点,通过对基材和不同结构的研究来改善其性能的不足,并将其与木托盘的性能进行比较,得到一组纸托盘代替木托盘的数据。主要内容有:(1)从一般夹层结构材料的弯曲强度和平压强度理论上分析了蜂窝纸板的强度影响因素,得到了蜂窝纸板面板的临界失稳应力方程式和蜂窝纸板的平压强度关系式,并分析这些因素对蜂窝纸托盘承载性能的影响。(2)利用ANSYS有限元分析软件对整托盘性能进行模拟分析,对托盘结构进行设计并分析不同结构的受力情况,比较不同结构的性能优势,为后期试验托盘的设计提供依据。(3)针对理论分析中影响蜂窝纸托盘性能的因素,从基材的性能进行测试,对其结果进行分析比较,探讨厚度、含水率、环境温湿度对蜂窝纸板性能的影响,得出较优的代替木质托盘的蜂窝纸质基材的规格参数。(4)根据蜂窝纸板的基础试验数据和ANSYS有限元分析软件的模拟分析,对比得到的加强筋托盘结构形式提出了十种具体结构设计方案,并对这十种结构的托盘分别进行了抗压、垫块承重、跌落、抗弯试验研究,通过对试验结果的分析比较,得到了在不影响托盘正常使用的情况下,不同结构的托盘堆码和抗弯的使用范围。(5)将所得的试验数据进行对比总结分析,从而得到蜂窝纸质托盘代替木托盘使用的数据。本文的研究成果将为蜂窝纸托盘代替木托盘在承重与抗弯方面提供一定的设计数据,对蜂窝纸托盘的推广和应用具有较大的实际意义。
【关键词】：蜂窝纸托盘 代木托盘 静载特性 有限元分析
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB484.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10-14
• 1.1.1 托盘简介10-13
• 1.1.2 纸基托盘13-14
• 1.2 国内外的研究现状14-18
• 1.2.1 蜂窝纸板的研究现状14-16
• 1.2.2 托盘的研究现状16-18
• 1.2.3 蜂窝纸板托盘研究存在问题分析18
• 1.3 本课题研究的意义和内容18-21
• 1.3.1 研究的意义18-19
• 1.3.2 研究的对象19
• 1.3.3 研究的主要内容和思路19-21
• 第二章 蜂窝纸板强度理论在托盘分析中的应用21-31
• 2.1 蜂窝纸板弯曲强度分析21-23
• 2.2 蜂窝纸板平压强度分析23-24
• 2.3 蜂窝纸托盘承载能力的影响因素分析24-27
• 2.4 蜂窝纸托盘在叉举情况下的抗弯分析27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 蜂窝纸托盘承载能力有限元分析31-47
• 3.1 有限元方法和ANSYS简介31-32
• 3.1.1 有限元方法简介31-32
• 3.1.2 有限元软件的发展32
• 3.2 有限元方法的实现32-35
• 3.2.1 有限元单元的选择32-34
• 3.2.2 材料特性的定义34-35
• 3.2.3 有限元单元接触设置35
• 3.3 蜂窝纸托盘有限元分析35-40
• 3.3.1 蜂窝纸托盘平压强度分析35-38
• 3.3.2 蜂窝纸托盘抗弯强度分析38-40
• 3.4 蜂窝纸托盘的结构设计40-45
• 3.5 本章小结45-47
• 第四章 蜂窝纸板性能研究47-57
• 4.1 蜂窝纸板的主要性能指标47-48
• 4.1.1 蜂窝原纸的主要性能指标47-48
• 4.1.2 蜂窝纸芯的主要性能指标48
• 4.2 蜂窝纸板的强度影响因素试验分析48-55
• 4.2.1 试验内容48-49
• 4.2.2 试验材料49
• 4.2.3 主要的试验仪器49
• 4.2.4 试验方法49-51
• 4.2.5 试验结果与分析51-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第五章 蜂窝纸基托盘承载性能研究57-71
• 5.1 蜂窝纸托盘性能的检测方法57-61
• 5.1.1 抗压试验57-58
• 5.1.2 垫块的压缩试验58
• 5.1.3 角跌落试验58-59
• 5.1.4 集中载荷下托盘货架存取弯曲试验59-61
• 5.2 测试仪器61
• 5.3 托盘性能检测结果与分析61-69
• 5.3.1 抗压试验61-62
• 5.3.2 垫块的压缩试验62-65
• 5.3.3 角跌落试验65-66
• 5.3.4 集中载荷下托盘货架存取弯曲试验66-69
• 5.4 本章小结69-71
• 第六章 结论与展望71-74
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 攻读硕士期间公开发表的论文及其他成果78-79
• 致谢79

【参考文献】

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