纸浆模制品在动态实验条件下的性能研究

论文摘要

纸浆模制品具备良好的缓冲性能和对环境的友好性,随着绿色包装呼声的增高被越来越多的作为绿色缓冲包装材料广泛应用。纸浆模制品结构变化的多样性和不确定性,为缓冲包装结构设计带来了难题。为使纸浆模结构设计有据可循,提高纸浆模缓冲包装的可靠性,对纸浆模制品结构与性能之间的相互关系进行研究。课题在全面了解纸浆模模体要素的基础上,进一步分析各模体要素的尺寸变化影响结构性能变化的规律。将纸浆模模体按照受外力时起作用方式的不同,分为受顶向、侧向、棱角方向载荷的三大类结构类型,并对每一大类结构类别继续细化分类,为纸浆模模体性能的测试提供了试样类别选择依据。针对已分类的纸浆模结构类型,选择各类别下最具典型代表性的结构试样,进行静态和动态压缩实验,得到各类别结构在静态、动态实验条件下的载荷-应变曲线和加速度-时间曲线。通过对测试过程中的实验现象和实验数据的综合分析,得到了模体受外力时结构的变形方式及结构发生不同程度变形对模体承载、缓冲性能的影响,明确各结构模体起最佳承载、缓冲作用的应变范围；通过对结构变形情况、静压极限载荷、冲击峰值加速度等的分析,对各结构模体的载荷能力、缓冲性能、弹性恢复能力、抗反复载荷能力等结构性能特征进行分析。根据分析结果,对不同结构模体的综合性能进行评价,针对存在缺陷的结构类型提出改善方案。对纸浆模制品模体的结构分类和结构与性能关系的测试及分析,为纸浆模缓冲包装的结构设计提供了依据和指导,有助缩短设计周期,提高制品性能的可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 常用缓冲材料的缓冲原理及应用分析
• 1.1.1 塑料缓冲材料
• 1.1.2 瓦楞纸板和蜂窝纸板缓冲材料
• 1.1.3 松散填充缓冲材料
• 1.1.4 植物纤维发泡材料
• 1.1.5 纸浆模缓冲材料
• 1.2 缓冲包装材料的缓冲特性分析
• 1.2.1 缓冲材料的弹性与塑性
• 1.2.2 产品脆值理论
• 1.2.3 冲击理论
• 1.2.4 破损边界理论
• 1.2.5 缓冲效率与缓冲系数
• 1.3 纸浆模工业在包装领域的发展现状及趋势
• 1.4 纸浆模制品的研究现状
• 1.4.1 纸浆模制品的缓冲条件及缓冲机理研究
• 1.4.2 纸浆模制品材料性能研究
• 1.4.3 纸浆模制品结构特性与承载缓冲能力关系研究
• 1.4.4 纸浆模制品结构设计研究
• 1.4.5 纸浆模制品的计算机模拟研究
• 1.5 纸浆模制品模体要素分析
• 1.5.1 模体侧壁要素
• 1.5.2 模体过度圆角要素
• 1.5.3 模体缓冲高度要素
• 1.5.4 模体材料厚度要素
• 1.5.5 模体拔模斜度要素
• 1.6 纸浆模制品研究的发展趋势
• 1.7 本课题的研究内容及研究意义
• 1.7.1 研究内容
• 1.7.2 研究意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验样品来源
• 2.1.2 试样均匀性测试
• 2.2 实验仪器、设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 纸浆模制品缓冲结构的分类设计
• 2.3.2 静态压缩实验
• 2.3.3 动态压缩实验
• 3 结果与讨论
• 3.1 凸台结构静态、动态压缩性能分析
• 3.1.1 凸台结构静态压缩实验结果分析
• 3.1.2 凸台结构动态压缩实验结果分析
• 3.1.3 凸台模体在动静态实验条件下性能关系分析
• 3.2 侧棱结构静态、动态压缩性能分析
• 3.2.1 静态压缩实验结果分析
• 3.2.2 动态压缩实验结果分析
• 3.2.3 侧棱模体在动、静态实验条件下性能分析
• 3.3 棱角处结构的动态压缩性能分析
• 3.3.1 支撑棱结构动压实验结果分析
• 3.3.2 内凹棱结构动压实验结果分析
• 3.3.3 内凹角结构动压实验结果分析
• 3.3.4 棱角处结构性能的总结分析
• 4 结论
• 4.1 结论
• 4.2 创新点
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间论文发表情况
• 8 致谢