基于结构稳定理论的瓦楞纸箱抗压强度研究
发布时间：2021-10-05 13:40
瓦楞纸箱作为物流运输中的重要承载容器,其消耗量一直是各类包装用品之首。在检验和评估瓦楞纸箱质量的多种方法之中,抗压强度是最重要的技术指标。现阶段纸箱抗压强度主要是通过经验公式进行计算,而对压缩过程的理论研究较少。基于结构稳定理论研究纸箱压缩时的形变和受力情况,有助于寻找纸箱失稳机理,对优化纸箱结构意义重大。同时对于提高纸箱抗压强度的方法研究有许多,但其中大多数方法都会增加制箱成本、储运费用,很难平衡经济支出与纸箱抗压强度之间的关系。因此,寻找一种不额外增加制箱成本的新方法意义非凡。本文以0201型纸箱为研究对象,结合理论计算、试验以及有限元分析,对瓦楞纸箱的抗压强度进行研究,建立了纸箱屈曲方程、有限元分析模型,并提出了一种增强纸箱抗压强度的新方法。主要研究内容如下:（1）基于结构稳定理论,建立瓦楞纸箱屈曲微分方程。将正交各向异性的瓦楞纸板等效为各向同性薄板,使用能量法推导出瓦楞纸板的功能方程,建立瓦楞纸箱的屈曲微分方程,计算出纸箱的临界屈曲载荷,得到计算纸箱抗压强度的新方法,为瓦楞纸箱抗压强度的理论研究提供了依据。（2）试验测定纸和纸板的性能参数。进行瓦楞原纸拉伸试验,求出纸板弹性参数...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术路线示意图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ??１．４主要研究内容??本论文将基于结构稳定理论分析瓦楞纸箱失稳状态，建立纸箱屈曲方程，得到纸箱??临界屈曲载荷
图２－１结构的稳定与平衡??
?基于结构稳定理论的瓦楞纸箱抗压强度研究???相应的载荷称为极限或压溃载荷。计算极值点失稳的过程，本质来说就是通过连续计算??几何非线性和材料非线性刚度矩阵，寻找当结构的切线刚度矩阵趋于奇异时外载荷的最??大值。如图２－３所示，从一开始，偏心压缩构件的横向运动就随负载Ｐ的增加而增加。??之后，因为塑性区的发展，构件的横向偏移越来越快。当达到最终载荷之后，必须逐渐??减小负载以保持内外力的平衡。??Ｐ?Ｐ??ｇ丄／??ｊ??／?——＾?＞?ｕ??Ｐ??图２－２分支型失稳??Ｆｉｇ．?２－２?Ｂｒａｎｃｈ?ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ??！ｐ?ｐ??ｕｃ?ｉ?ｉ??門?ｕ?—?—??■?ｉ?＇????ｄＪ?ｉ??Ｉｐ?＾?＞ｕ??图２－３极值点失稳??Ｆｉｇ．?２－３?Ｅｘｔｒｅｍｅ?ｐｏｉｎｔ?ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ??跳跃型失稳是载荷达到阈值之前和之后结构变形的突然变化，并且临界点处结构位??移的变化是不连续的，如图２－４。可以将跳跃型失稳视为特殊的分支型失稳。??瓦楞纸箱受压时，当压力均匀增加，纸箱的四个侧板承受主要压力，随着压力的进??一步增加，纸箱原有的稳定形式被破坏，此时的纸箱侧板所承受的压力即为临界载荷，??纸箱侧板的失效形式为分支点失稳。??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]瓦楞纸箱在快递物流包装中的应用和挑战[J]. 索艳格,王长智. 今日印刷. 2019(11)
[2]瓦楞纸箱材质的合理配比[J]. 汤国峰. 印刷技术. 2019(04)
[3]Buckling and post-buckling behavior of titanium alloy stiffened panels under shear load[J]. Yuru SU,Zhidong GUAN,Xin WANG,Zengshan LI,Jun GUO,Yongjie HUANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(03)
[4]0201型瓦楞纸箱生命周期不同阶段的环境影响评价[J]. 王璟瑶,吴金卓,龙占璐. 包装工程. 2019(05)
[5]湿度对瓦楞纸箱抗压强度影响的试验研究[J]. 李德鹏. 科技经济导刊. 2019(07)
[6]快递包装的能耗现状及对策分析[J]. 王姿怡,义艺,孙锲. 包装工程. 2019(03)
[7]楞型对瓦楞结构材料瓦楞方向准静态力学性能的影响[J]. 李耿,孙德强,李国志,金强维,李靖靖,史英惠,胡昕. 包装工程. 2018(19)
[8]保鲜功能性瓦楞纸箱在农产品包装上的应用分析[J]. 黄少云. 今日印刷. 2018(10)
[9]瓦楞纸箱在电商领域的应用趋势分析[J]. 房效永. 今日印刷. 2018(10)
[10]立式瓦楞复合纸板静态压缩试验与有限元分析[J]. 李光,李津乐. 包装工程. 2018(13)
硕士论文
[1]典型薄壁结构非线性后屈曲特性研究[D]. 刘张君.哈尔滨工程大学 2017
[2]瓦楞纸箱的屈曲和后屈曲研究[D]. 段艳健.江南大学 2012
[3]瓦楞形状对瓦楞纸板力学性能的影响分析[D]. 孟超莹.武汉理工大学 2010
本文编号：3419853
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术路线示意图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ??１．４主要研究内容??本论文将基于结构稳定理论分析瓦楞纸箱失稳状态，建立纸箱屈曲方程，得到纸箱??临界屈曲载荷
图２－１结构的稳定与平衡??
?基于结构稳定理论的瓦楞纸箱抗压强度研究???相应的载荷称为极限或压溃载荷。计算极值点失稳的过程，本质来说就是通过连续计算??几何非线性和材料非线性刚度矩阵，寻找当结构的切线刚度矩阵趋于奇异时外载荷的最??大值。如图２－３所示，从一开始，偏心压缩构件的横向运动就随负载Ｐ的增加而增加。??之后，因为塑性区的发展，构件的横向偏移越来越快。当达到最终载荷之后，必须逐渐??减小负载以保持内外力的平衡。??Ｐ?Ｐ??ｇ丄／??ｊ??／?——＾?＞?ｕ??Ｐ??图２－２分支型失稳??Ｆｉｇ．?２－２?Ｂｒａｎｃｈ?ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ??！ｐ?ｐ??ｕｃ?ｉ?ｉ??門?ｕ?—?—??■?ｉ?＇????ｄＪ?ｉ??Ｉｐ?＾?＞ｕ??图２－３极值点失稳??Ｆｉｇ．?２－３?Ｅｘｔｒｅｍｅ?ｐｏｉｎｔ?ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ??跳跃型失稳是载荷达到阈值之前和之后结构变形的突然变化，并且临界点处结构位??移的变化是不连续的，如图２－４。可以将跳跃型失稳视为特殊的分支型失稳。??瓦楞纸箱受压时，当压力均匀增加，纸箱的四个侧板承受主要压力，随着压力的进??一步增加，纸箱原有的稳定形式被破坏，此时的纸箱侧板所承受的压力即为临界载荷，??纸箱侧板的失效形式为分支点失稳。??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]瓦楞纸箱在快递物流包装中的应用和挑战[J]. 索艳格,王长智. 今日印刷. 2019(11)
[2]瓦楞纸箱材质的合理配比[J]. 汤国峰. 印刷技术. 2019(04)
[3]Buckling and post-buckling behavior of titanium alloy stiffened panels under shear load[J]. Yuru SU,Zhidong GUAN,Xin WANG,Zengshan LI,Jun GUO,Yongjie HUANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(03)
[4]0201型瓦楞纸箱生命周期不同阶段的环境影响评价[J]. 王璟瑶,吴金卓,龙占璐. 包装工程. 2019(05)
[5]湿度对瓦楞纸箱抗压强度影响的试验研究[J]. 李德鹏. 科技经济导刊. 2019(07)
[6]快递包装的能耗现状及对策分析[J]. 王姿怡,义艺,孙锲. 包装工程. 2019(03)
[7]楞型对瓦楞结构材料瓦楞方向准静态力学性能的影响[J]. 李耿,孙德强,李国志,金强维,李靖靖,史英惠,胡昕. 包装工程. 2018(19)
[8]保鲜功能性瓦楞纸箱在农产品包装上的应用分析[J]. 黄少云. 今日印刷. 2018(10)
[9]瓦楞纸箱在电商领域的应用趋势分析[J]. 房效永. 今日印刷. 2018(10)
[10]立式瓦楞复合纸板静态压缩试验与有限元分析[J]. 李光,李津乐. 包装工程. 2018(13)
硕士论文
[1]典型薄壁结构非线性后屈曲特性研究[D]. 刘张君.哈尔滨工程大学 2017
[2]瓦楞纸箱的屈曲和后屈曲研究[D]. 段艳健.江南大学 2012
[3]瓦楞形状对瓦楞纸板力学性能的影响分析[D]. 孟超莹.武汉理工大学 2010
本文编号：3419853
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