纸浆模制缓冲结构、性能及仿真研究
Research on Structure,Performance and Simulation of Molded Pulp Cushion
以回收的瓦楞纸板为原料设计、加工并制备了纸浆模制双向波状缓冲结构样品,通过改变波状缓冲结构的高度和波状斜度得到10mm,15mm和30mm高度及5°,15°和30°波状斜度的9种不同规格的缓冲模体结构.对缓冲结构样品进行静态压缩和动态冲击实验的结果表明:当模体结构高度一定时,其模体的波状斜度越大,载荷能力越强,缓冲应用范围越宽,回弹率越小:对于30mm高的缓冲结构,其波状斜度为5°时,所能承受的最大压缩载荷为1885N,最大动态冲击加速度最小值为50g's;波状斜度为15°时,最大压缩载荷为2521N,最大冲击加速度最小值约为80 g's;波状斜度为30°时,最大压缩载荷为3569N,最大加速度最小值约为70g's.结构的波状斜度一定时,高度越高,载荷能力越强,缓冲应用范围越宽,回弹率越小,最大冲击加速度随结构高度的增加而降低.为保证有限元软件参数输入对仿真模拟的可靠性,通过拉伸实验对纸浆模制品材料结合纵向引伸计利用非接触的激光测微计进行了纵向应变和横向应变测试,获取被实验样品材料的泊松比.实际测试获得的材料的弹性模量为281MPa,泊松比为0.3.并根据实验获得的材料性能参数对纸浆模制双向波状缓冲结构进行仿真模拟.对该波状结构建立模型并进行了静态压缩和动态冲击的实验模拟,静态压缩的仿真结果反映了波状缓冲结构模体受压变形的总体趋势,动态冲击的仿真接近实际测试得到的冲击加速度.研究工作中分析了实验测试及仿真结果二者之间存在误差的可能性,通过调整输入材料参数的方法与对应仿真结果的对比与分析,对有限元仿真的可靠性进行了探讨.
- 作者：
- 李芸
- 学位授予单位：
- 天津科技大学
- 专业名称：
- 印刷工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 康勇刚
- 中图分类号：
- TB485.1
- 关键词：
- 纸浆模制双向波状结构；缓冲性能；有限元仿真
- molded pulps with bi-wave cushioning structure; cushioning performance; finite element simulation;