發(fā)布時間：2022-01-18 22:33

　　目的分析比較不同種類緩沖材料組合結(jié)構(gòu)的緩沖性能。方法將EPS和EPE分別與單、雙瓦楞紙板進行疊合,獲得4種組合結(jié)構(gòu)件,對上述緩沖材料進行靜態(tài)壓縮試驗。結(jié)果得到不同材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及緩沖系數(shù)曲線。結(jié)論泡沫塑料/雙瓦楞紙板的應(yīng)變能大于泡沫塑料/單瓦楞紙板;EPE/雙瓦楞紙板的緩沖性能相對于EPS/雙瓦楞紙板來說更為優(yōu)異;泡沫塑料/雙瓦楞紙板的最小緩沖系數(shù)低于相對應(yīng)的泡沫塑料。 

【文章來源】：包裝工程. 2016,37(15)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

單一材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

第37卷第15期梁秀等：泡沫塑料/瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)的緩沖性能·131·楞紙板、EPE/雙瓦楞紙板靜態(tài)壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖2。觀察實驗現(xiàn)象并分析曲線可知，泡沫塑料/雙瓦楞紙板曲線均位于泡沫塑料/單瓦楞紙板曲線之上，曲線與兩坐標軸所形成的面積較大，即同樣的應(yīng)變下，泡沫塑料/雙瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)變能大。圖2組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.2Stress-straincurvesofcompositestructure由圖2a可知，在壓縮前期，EPS/瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)的曲線與EPS相一致，但由于有瓦楞紙板的部分承載作用，組合結(jié)構(gòu)的屈服應(yīng)力高于單獨的EPS材料。對于EPS/單瓦楞紙板，當應(yīng)變達到17%左右時，應(yīng)力達到第1峰值（與單瓦楞紙板的峰值應(yīng)力相近）。在應(yīng)變?yōu)?7%～22%時，單瓦楞紙芯開始部分坍塌，主要表現(xiàn)為瓦楞紙板的特性；當應(yīng)變?yōu)?2%時，單瓦楞紙板壓縮到極限，開始表現(xiàn)為EPS特性。EPS/雙瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)由于其堅挺的硬度，故變形壓潰發(fā)生在壓縮過程最后階段，且壓潰速度低于單瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)。由圖2b可知，EPE/瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)曲線的中間和結(jié)束部分出現(xiàn)不規(guī)則曲線，這是由瓦楞紙板緩沖作用所致，代表瓦楞紙板由開始的壓縮變形到最后達到其極限值。對于EPE/單瓦楞紙板，其壓縮各階段特征與EPS/單瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)特征基本一致。由試驗觀察知瓦楞紙板基本被壓潰，形變量由絕大多數(shù)瓦楞紙板和一部分EPE材料產(chǎn)生，且隨著應(yīng)變持續(xù)增加，組合結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為EPE材料特性。對于EPE/雙瓦楞紙板所需應(yīng)力較高，在應(yīng)力較大時，單瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)已被壓縮破壞，而雙瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)才開始屈服。變形過程是EPE先屈服，不斷密實化，然后瓦楞紙板才開始發(fā)生變形被破壞，當應(yīng)變達到66%時，組合結(jié)構(gòu)開始壓潰。由圖2c和2d可知，EPS/瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)比EPE/瓦楞?

·132·包裝工程2016年8月圖3緩沖系數(shù)曲線Fig.3Curvesofcushioncoefficient由圖3a和3b知，泡沫塑料/雙瓦楞紙板的最小緩沖系數(shù)低于相對應(yīng)的泡沫塑料。EPS/雙瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)的緩沖系數(shù)最小值為2.86，低于EPS/單瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)及EPS的值2.91。在小應(yīng)力下，EPE/單瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)的緩沖系數(shù)最小，即選取EPE/單瓦楞紙板最省材料。在應(yīng)力較大時，EPE/雙瓦楞紙板的緩沖系數(shù)值較小，緩沖性能好。由圖3c和3d知，EPS/瓦楞紙板的曲線較EPE/瓦楞紙板向右方推移，當應(yīng)力低于105～115kPa時，在相同應(yīng)力下，EPE/瓦楞紙板的值要低于EPS/瓦楞紙板，緩沖性能較好；當應(yīng)力大于105～115kPa時則相反。在壓縮過程靠后階段，EPS/單瓦楞紙板與EPE/單瓦楞紙板、EPS/雙瓦楞紙板和EPE/雙瓦楞紙板的緩沖曲線基本重合。泡沫塑料/瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線比單獨的泡沫塑料增加了瓦楞紙板的壓縮階段，屈曲強度和平臺應(yīng)力都有所提高。泡沫塑料/雙瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線下所圍面積最大，表示應(yīng)變能較大，緩沖性能較好。EPS/瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)比EPE/瓦楞紙板組合結(jié)構(gòu)更早進入屈服階段；EPE/雙瓦楞紙板的緩沖性能相對于EPS/雙瓦楞紙板來說更為優(yōu)異；泡沫塑料/雙瓦楞紙板的最小緩沖系數(shù)低于相對應(yīng)的泡沫塑料。當許用應(yīng)力較小時，EPE/單瓦楞紙板的緩沖系數(shù)最�。划攽�(yīng)力較大時，EPS/雙瓦楞紙板的緩沖系數(shù)較小，用材最剩參考文獻：[1]李連進,馬春雪,計宏偉.聚苯乙烯發(fā)泡塑料的本構(gòu)關(guān)系模型及參數(shù)識別的研究[C]//第十三屆全國包裝工程學(xué)術(shù)會議,2010.LILian-jin,MAChun-xue,JIHong-wei.AStudyoftheConstitutiveModelandParameterIdentificationofPolystyrenePlasticFoam[C]//The13thNationalCon-ferenceonPackagingEngineering,2010.[2

【參考文獻】：
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