纸夹芯—聚乙烯泡沫复合层状结构的缓冲吸能特性研究

发布时间：2020-10-16 05:43

　　 纸瓦楞、纸蜂窝、泡沫塑料是三种防护型包装材料,充分利用这三类轻质多孔材料的优点,研究纸夹芯-聚乙烯泡沫(EPE)复合层状结构的力学性能和缓冲吸能特性,在军工/民用产品的包装防护领域有重要的学术意义和工程价值。本文试验研究了纸夹芯-聚乙烯泡沫(EPE)复合层状结构在静态压缩和跌落冲击压缩下的力学性能和缓冲吸能特性。主要研究内容包括:首先,根据冲击加速度-冲击持续时间和应力-应变曲线,分析了不同复合层状结构的曲线特征及跌落冲击下不同复合种类层状结构和纸蜂窝厚度变化对峰值加速度、冲击持续时间的影响,得到不同复合种类层状结构适用的外部加载环境。其次,基于瓦楞夹芯和蜂窝夹芯的结构特征,分析了复合层状结构中纸瓦楞与纸蜂窝的变形模式,对比了静态压缩和跌落冲击下不同复合种类层状结构的变形结果。最后,利用缓冲吸能评价指标总吸能、单位体积吸能、比吸能、行程利用率,重点对比分析了冲击质量、冲击能量对不同蜂窝厚度的层状结构纸瓦楞-纸蜂窝(瓦楞/蜂窝、瓦楞/蜂窝/瓦楞)和纸蜂窝-EPE(蜂窝/EPE、蜂窝/EPE/蜂窝)动态缓冲吸能特性的影响规律。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS206.4
【部分图文】：

２．１纸夹芯与闭孔泡沫材料??本文选取ＢＣ型双瓦楞纸板，其具有抵抗平面压力的能力又有良好的缓冲减震性能，??如图２－１所示。??瓦楞芯纸多八纸??图２－１?ＢＣ型双瓦楞夹层结构示意图??Ｆｉｇ．２－１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＢＣ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎ?ｓａｎｄｗｉｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??本文选用正六边形孔穴形状的蜂窝纸板，芯层蜂窝胞元边长均相等，每个孔穴包含两??个双层孔壁和四个单层孔壁，在受到面外压缩时，蜂窝芯层通过六边形孔穴的轴向屈曲压??缩变形来吸能缓冲，如图２－２所示。??懸??（ａ）纸蜂窝夹芯结构?（ｂ）芯层单元结构??图２－２纸蜂窝夹芯结构示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ?ｓａｎｄｗｉｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??多孔闭孔泡沫的胞元被胞壁完全封闭，胞元之间没有液体或空气流动的通道。本文选??用聚乙烯泡沫（ＥＰＥ），其为弹塑性闭孔泡沫材料，用立方体结构模型来模拟闭孔泡沫塑??料的力学行为，如图２－３所示。单独压缩时首先以线弹性发生变形，然后孔穴产生坍塌破??坏，最后孔棱与孔面挤压，应力急剧上升。每个阶段内都有一个特定的变形机制占主导地??位

２．１纸夹芯与闭孔泡沫材料??本文选取ＢＣ型双瓦楞纸板，其具有抵抗平面压力的能力又有良好的缓冲减震性能，??如图２－１所示。??瓦楞芯纸多八纸??图２－１?ＢＣ型双瓦楞夹层结构示意图??Ｆｉｇ．２－１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＢＣ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎ?ｓａｎｄｗｉｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??本文选用正六边形孔穴形状的蜂窝纸板，芯层蜂窝胞元边长均相等，每个孔穴包含两??个双层孔壁和四个单层孔壁，在受到面外压缩时，蜂窝芯层通过六边形孔穴的轴向屈曲压??缩变形来吸能缓冲，如图２－２所示。??懸??（ａ）纸蜂窝夹芯结构?（ｂ）芯层单元结构??图２－２纸蜂窝夹芯结构示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ?ｓａｎｄｗｉｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??多孔闭孔泡沫的胞元被胞壁完全封闭，胞元之间没有液体或空气流动的通道。本文选??用聚乙烯泡沫（ＥＰＥ），其为弹塑性闭孔泡沫材料，用立方体结构模型来模拟闭孔泡沫塑??料的力学行为，如图２－３所示。单独压缩时首先以线弹性发生变形，然后孔穴产生坍塌破??坏，最后孔棱与孔面挤压，应力急剧上升。每个阶段内都有一个特定的变形机制占主导地??位

２．１纸夹芯与闭孔泡沫材料??本文选取ＢＣ型双瓦楞纸板，其具有抵抗平面压力的能力又有良好的缓冲减震性能，??如图２－１所示。??瓦楞芯纸多八纸??图２－１?ＢＣ型双瓦楞夹层结构示意图??Ｆｉｇ．２－１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＢＣ?ｄｏｕｂｌｅ?ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎ?ｓａｎｄｗｉｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??本文选用正六边形孔穴形状的蜂窝纸板，芯层蜂窝胞元边长均相等，每个孔穴包含两??个双层孔壁和四个单层孔壁，在受到面外压缩时，蜂窝芯层通过六边形孔穴的轴向屈曲压??缩变形来吸能缓冲，如图２－２所示。??懸??（ａ）纸蜂窝夹芯结构?（ｂ）芯层单元结构??图２－２纸蜂窝夹芯结构示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ?ｓａｎｄｗｉｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??多孔闭孔泡沫的胞元被胞壁完全封闭，胞元之间没有液体或空气流动的通道。本文选??用聚乙烯泡沫（ＥＰＥ），其为弹塑性闭孔泡沫材料，用立方体结构模型来模拟闭孔泡沫塑??料的力学行为，如图２－３所示。单独压缩时首先以线弹性发生变形，然后孔穴产生坍塌破??坏，最后孔棱与孔面挤压，应力急剧上升。每个阶段内都有一个特定的变形机制占主导地??位
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赁敦敏,肖定全,朱建国,余萍,鄢洪建;铋层状结构无铅压电陶瓷的研究与进展——无铅压电陶瓷20年发明专利分析之三[J];功能材料;2003年05期

2 李兆霖,姚新程,郭荭莲,程丙英,张道中;操纵对象的层状结构对光作用力影响的研究[J];量子电子学报;2000年05期

3 李微，叶天麒，章怡宁，杨旭;复合材料层状结构低速冲击的接触－冲击分析[J];机械科学与技术;1996年01期

4 胡卸文,钟沛林;似层状结构岩体变形参数的软弱层带厚度效应[J];岩石力学与工程学报;2002年09期

5 齐亚娥;徐莉;;氧化铝层状结构陶瓷的研究进展[J];河西学院学报;2015年02期

6 石会民;;单一层状结构岩体边坡极限高度的计算与分析[J];中国新技术新产品;2009年08期

7 黄善;徐忠根;;鉴评实例八 云岭泻瀑[J];宝藏;2012年03期

8 赵大洲;;模板法合成层状钛硅分子筛的表征及稳定性能[J];石油化工;2019年05期

9 林磊,龚微,张启卫;层状结构MnO_2的制备及性能研究[J];三明高等专科学校学报;2002年04期

10 解玉鹏;;颗粒增强体对层状结构陶瓷力学性能的影响[J];吉林化工学院学报;2016年11期

相关博士学位论文 前10条

1 钱征华;压电复合材料及层状结构中弹性耦合波问题研究[D];西安交通大学;2007年

2 谢东;层状结构二硫化钼、二硒化钼复合材料的设计制备与储锂储钠性能研究[D];浙江大学;2017年

3 吴昊;钛基层状复合材料的反应合成及其室温变形机制研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

4 孔艳平;铌镁酸铅—钛酸铅单晶层状复合介质中弹性波传播特性研究[D];北京交通大学;2016年

5 方宏远;基于辛算法的层状结构探地雷达检测正反演研究[D];大连理工大学;2012年

6 苏凌浩;钴铝双氢氧化物层状材料的制备、表征及电容性能研究[D];南京航空航天大学;2009年

7 毛莹博;铵—胺盐强化硫化孔雀石浮选理论与试验研究[D];昆明理工大学;2016年

8 李杰;层状氯氧化铋结构调控及其光催化活性增强[D];华中师范大学;2016年

9 刘阳;水系电化学储能体系锰氧化物电极材料的制备及性能[D];华中科技大学;2014年

10 王建林;Sr、Co共掺杂铋层状结构氧化物的制备及其多铁性能研究[D];中国科学技术大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 康健芬;纸夹芯—聚乙烯泡沫复合层状结构的缓冲吸能特性研究[D];西安理工大学;2019年

2 王行宁;纸夹芯—聚乙烯泡沫复合层状结构的面外压缩本构模型研究[D];西安理工大学;2019年

3 刘佳;3003铝合金层状复合结构的设计与强韧性研究[D];东北大学;2015年

4 朱恺;Mn12Ni2MoTi(Al)钢的层状结构研究[D];湖南大学;2018年

5 郭亚琼;层状结构复合ZrO_2陶瓷的制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2017年

6 李莹;铋层状结构铁电材料组成设计与性能优化[D];西安科技大学;2008年

7 赵燚;铋层状结构无铅压电陶瓷的离子取代改性研究[D];西安科技大学;2010年

8 周康;铌酸铋锶基铋层状结构复相陶瓷的制备与性能研究[D];西安科技大学;2016年

9 郭振雷;高温铋层状结构压电陶瓷的电学性能研究[D];山东大学;2013年

10 曹召鹏;高温铋层状结构SrBi_4Ti_4O_(15)压电陶瓷的性能及温度稳定性研究[D];山东大学;2014年

本文编号：2842854