充气型缓冲结构静动态性能研究
发布时间：2021-12-02 00:51
空气垫是一种经济、环保、缓冲性能优良的新型缓冲包装材料,由聚合物薄膜包裹一定压力的空气构成。主要应用于电子产品、易碎产品等的内层保护包装,已逐步取代泡沫塑料,成为主流的缓冲包装形式。本文通过试验测试与数值仿真分析相结合的方式,研究了高弹塑料薄膜材料的力学性能及空气垫的缓冲性能。对空气垫的能量吸收机理进行了阐述,基于经典脆值理论体系,提出了空气垫的缓冲包装设计方法,为利用有限元分析方法进行空气垫缓冲包装设计提供理论依据。对空气垫薄膜的力学性能进行了试验测试分析,对空气垫的密封部位进行了剥离强度试验,研究发现空气垫薄膜的密封强度要大于空气垫薄膜的抗拉伸强度。试验测试数据为基于通用型非线性有限元软件ABAQUS的数值模拟提供材料参数。通过静态压缩实验对空气垫进行了缓冲吸能特性分析,讨论了不同充气压力对空气垫缓冲性能的影响。研究表明空气垫充气压力越大,空气垫承载能力越强。但在一定范围内,充气压力越小,空气垫吸收的能量越大,缓冲性能越好。单个气室吸收的能量与多个气室中每个气室平均吸收的能量基本相同。另外,加载速度对空气垫的缓冲性能影响不大。利用有限元软件进行了空气垫的静态压缩模拟,在对空气垫结构...
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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快递包裹装卸
硕士学位论文2材料仍然广泛使用，植物纤维类缓冲材料代替泡沫材料的发展趋势迅猛，空气垫类缓冲材料在电商领域发展迅速的局面。这些缓冲包装材料各具特点，有效地支承了现代物流行业的迅速发展。图1-3电脑显示器的缓冲包装Figure1-3Bufferpackagingforcomputermonitors图1-4EPE缓冲垫Figure1-4EPEcushion发泡塑料属于高分子材料，由塑料内部分布大量气体微孔制成，如图1-4所示的EPE材料的缓冲衬垫。其具有质轻、比强度高、隔热、吸音、减震、吸湿性孝耐腐蚀、温度适应范围广、价格便宜等优点。但不易降解，废弃物处理成本较大，污染问题严重。随着人们环保意识的提高，越来越认识到泡沫塑料的危害，许多国家已颁布了禁塑令，限制某些泡沫塑料的应用。植物纤维类缓冲材料，是一种以植物纤维或废纸纤维制作而成的、能回收再利用或可降解的环保材料。目前应用最广泛的植物纤维类缓冲材料包括瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑以及植物纤维多孔缓冲材料等。瓦楞纸板易于加工，使用温度范围广，但吸湿性大，不耐潮。瓦楞纸板通过模切、折叠、粘合后能够形成复杂的空间结构，对产品进行可靠的固定和缓冲保护，图1-5为某产品的瓦楞纸板一体化包装。蜂窝纸板内芯中充满空气，质量轻，具有良好的隔热性能和隔音性能，防震性能优良，强度、刚度较高，成本低。蜂窝纸板的缺点是生产效率较低，加工性能较差，不易加工过于复杂的结构，图1-6为蜂窝纸板缓冲衬垫。纸浆模塑以废纸为原料，更环保，但其缓冲性能对结构依赖性较大，并且强度较差，易于损坏。植物纤维多孔缓冲材料，主要成分是植物纤维、废纸纤维与淀粉，在发泡剂、胶粘剂或者其他助剂的辅助下，经过发泡成型的材料。其理想状态是不使用化学发泡剂，仅依靠植物纤维、废纸纤维与淀粉共混发泡，以
【参考文献】：
期刊论文
[1]气囊回收系统的着陆适应性仿真分析[J]. 赵炳旗,徐振亮,吴胜宝,何欢,陈国平. 装备环境工程. 2018(09)
[2]充气压力对空气衬垫缓冲防护性能的影响研究[J]. 谷吉海,田野,高翔,王慧,王成文,迟广志. 振动与冲击. 2016(20)
[3]薄膜超弹性本构模型及其在空气垫中的应用[J]. 陈鸣,彭雄奇,石少卿,杨华正. 上海交通大学学报. 2014(06)
[4]充气垫缓冲材料动态冲击性能评价[J]. 郭静,康勇刚. 包装工程. 2014(01)
[5]硒鼓缓冲气柱包装冲击响应与变形行为的图像测量分析[J]. 计宏伟,王心宇,王佼,孟宪文. 振动与冲击. 2012(19)
[6]柱状缓冲空气垫动态刚度研究[J]. 郭振斌,陈安军. 包装工程. 2012(05)
[7]缓冲空气垫静态刚度研究[J]. 郭振斌,陈安军. 包装工程. 2011(11)
[8]柱状塑膜空气垫承载与缓冲性能的试验研究[J]. 沈剑锋,卢立新,任冬远. 包装工程. 2008(06)
[9]空气垫几何压缩模型的研究[J]. 任冬远,卢立新. 包装工程. 2008(02)
[10]充气垫作为小型家电缓冲包装的可行性研究[J]. 傅静芳. 包装工程. 2005(05)
硕士论文
[1]空气弹簧特性分析与试验研究[D]. 邢立浩.石家庄铁道大学 2018
[2]汽车帘式安全气囊建模与性能仿真分析[D]. 孙绍铮.辽宁工业大学 2018
[3]高速动车组二系悬挂空气弹簧的研究[D]. 祝启峰.石家庄铁道大学 2018
[4]气垫式起落系统方案设计及着陆仿真分析[D]. 李旭波.南京航空航天大学 2017
[5]汽车驾驶员安全气囊静态爆破仿真与试验研究[D]. 袁立明.长春工业大学 2016
[6]高频破碎锤减振系统弹性特性分析与研究[D]. 王凯.上海工程技术大学 2016
[7]空气衬垫的缓冲防护机理与冲击特性研究[D]. 王慧.哈尔滨商业大学 2014
[8]着陆缓冲气囊缓冲过程数值模拟和优化设计研究[D]. 乐永祥.湖南大学 2010
[9]气囊工作过程仿真研究[D]. 程涵.南京航空航天大学 2009
[10]无人机回收气囊减震性能的有限元研究[D]. 方康寿.浙江大学 2008
本文编号：3527390
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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硕士学位论文2材料仍然广泛使用，植物纤维类缓冲材料代替泡沫材料的发展趋势迅猛，空气垫类缓冲材料在电商领域发展迅速的局面。这些缓冲包装材料各具特点，有效地支承了现代物流行业的迅速发展。图1-3电脑显示器的缓冲包装Figure1-3Bufferpackagingforcomputermonitors图1-4EPE缓冲垫Figure1-4EPEcushion发泡塑料属于高分子材料，由塑料内部分布大量气体微孔制成，如图1-4所示的EPE材料的缓冲衬垫。其具有质轻、比强度高、隔热、吸音、减震、吸湿性孝耐腐蚀、温度适应范围广、价格便宜等优点。但不易降解，废弃物处理成本较大，污染问题严重。随着人们环保意识的提高，越来越认识到泡沫塑料的危害，许多国家已颁布了禁塑令，限制某些泡沫塑料的应用。植物纤维类缓冲材料，是一种以植物纤维或废纸纤维制作而成的、能回收再利用或可降解的环保材料。目前应用最广泛的植物纤维类缓冲材料包括瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑以及植物纤维多孔缓冲材料等。瓦楞纸板易于加工，使用温度范围广，但吸湿性大，不耐潮。瓦楞纸板通过模切、折叠、粘合后能够形成复杂的空间结构，对产品进行可靠的固定和缓冲保护，图1-5为某产品的瓦楞纸板一体化包装。蜂窝纸板内芯中充满空气，质量轻，具有良好的隔热性能和隔音性能，防震性能优良，强度、刚度较高，成本低。蜂窝纸板的缺点是生产效率较低，加工性能较差，不易加工过于复杂的结构，图1-6为蜂窝纸板缓冲衬垫。纸浆模塑以废纸为原料，更环保，但其缓冲性能对结构依赖性较大，并且强度较差，易于损坏。植物纤维多孔缓冲材料，主要成分是植物纤维、废纸纤维与淀粉，在发泡剂、胶粘剂或者其他助剂的辅助下，经过发泡成型的材料。其理想状态是不使用化学发泡剂，仅依靠植物纤维、废纸纤维与淀粉共混发泡，以
【参考文献】：
期刊论文
[1]气囊回收系统的着陆适应性仿真分析[J]. 赵炳旗,徐振亮,吴胜宝,何欢,陈国平. 装备环境工程. 2018(09)
[2]充气压力对空气衬垫缓冲防护性能的影响研究[J]. 谷吉海,田野,高翔,王慧,王成文,迟广志. 振动与冲击. 2016(20)
[3]薄膜超弹性本构模型及其在空气垫中的应用[J]. 陈鸣,彭雄奇,石少卿,杨华正. 上海交通大学学报. 2014(06)
[4]充气垫缓冲材料动态冲击性能评价[J]. 郭静,康勇刚. 包装工程. 2014(01)
[5]硒鼓缓冲气柱包装冲击响应与变形行为的图像测量分析[J]. 计宏伟,王心宇,王佼,孟宪文. 振动与冲击. 2012(19)
[6]柱状缓冲空气垫动态刚度研究[J]. 郭振斌,陈安军. 包装工程. 2012(05)
[7]缓冲空气垫静态刚度研究[J]. 郭振斌,陈安军. 包装工程. 2011(11)
[8]柱状塑膜空气垫承载与缓冲性能的试验研究[J]. 沈剑锋,卢立新,任冬远. 包装工程. 2008(06)
[9]空气垫几何压缩模型的研究[J]. 任冬远,卢立新. 包装工程. 2008(02)
[10]充气垫作为小型家电缓冲包装的可行性研究[J]. 傅静芳. 包装工程. 2005(05)
硕士论文
[1]空气弹簧特性分析与试验研究[D]. 邢立浩.石家庄铁道大学 2018
[2]汽车帘式安全气囊建模与性能仿真分析[D]. 孙绍铮.辽宁工业大学 2018
[3]高速动车组二系悬挂空气弹簧的研究[D]. 祝启峰.石家庄铁道大学 2018
[4]气垫式起落系统方案设计及着陆仿真分析[D]. 李旭波.南京航空航天大学 2017
[5]汽车驾驶员安全气囊静态爆破仿真与试验研究[D]. 袁立明.长春工业大学 2016
[6]高频破碎锤减振系统弹性特性分析与研究[D]. 王凯.上海工程技术大学 2016
[7]空气衬垫的缓冲防护机理与冲击特性研究[D]. 王慧.哈尔滨商业大学 2014
[8]着陆缓冲气囊缓冲过程数值模拟和优化设计研究[D]. 乐永祥.湖南大学 2010
[9]气囊工作过程仿真研究[D]. 程涵.南京航空航天大学 2009
[10]无人机回收气囊减震性能的有限元研究[D]. 方康寿.浙江大学 2008
本文编号：3527390
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