蜂窩紙板面內(nèi)承載與面外抗彎?rùn)C(jī)理及其模型表征
發(fā)布時(shí)間:2022-10-08 09:53
蜂窩紙板具有質(zhì)量輕、能量吸收強(qiáng)與環(huán)保等特點(diǎn),近年來(lái)廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸包裝、建筑等,其中蜂窩紙板面內(nèi)承載、抗彎性能是保證其加工制品機(jī)械力學(xué)性能的關(guān)鍵。蜂窩紙板面內(nèi)壓縮與面外彎曲時(shí),蜂窩紙芯與面紙受力形式復(fù)雜,其變形機(jī)理及承載性能表征是蜂窩紙板應(yīng)用的基礎(chǔ),為此開(kāi)展蜂窩紙板面內(nèi)壓縮與面外彎曲等理論與工程應(yīng)用研究具有重要的工程價(jià)值。本課題重點(diǎn)考慮蜂窩紙板包裝件在物流環(huán)境條件下的準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為,從蜂窩紙板面內(nèi)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮承載與紙板梁面外抗彎?rùn)C(jī)理、承載模型表征、蜂窩芯層結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與表征等方面進(jìn)行深入研究,建立了蜂窩紙板面內(nèi)承載理論模型、面外抗彎理論模型,設(shè)計(jì)了增強(qiáng)型蜂窩芯層結(jié)構(gòu)并進(jìn)行表征。研究工作主要包括:(1)蜂窩紙板面內(nèi)承載機(jī)理及性能影響分析;诓煌牧霞敖Y(jié)構(gòu)參數(shù)的蜂窩紙板面內(nèi)承載試驗(yàn),分析其面內(nèi)承載機(jī)理。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用灰關(guān)聯(lián)熵理論對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載力影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià),得出面紙定量、蜂窩孔徑和紙板厚度對(duì)承載性能影響的主次關(guān)系和影響程度。研究表明,縱向和橫向承載中芯層和面層屈曲分別呈現(xiàn)不同的規(guī)律性變形且縱向壓縮主要由斜向單壁及面層承載,橫向壓縮則主要由雙層胞壁、單層胞壁、面層共同承載。面紙性能、紙...
【文章頁(yè)數(shù)】:122 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號(hào)表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 蜂窩夾層材料研究現(xiàn)狀
1.2.1 蜂窩夾層材料面外承載性能及理論表征
1.2.2 蜂窩夾層材料面內(nèi)承載性能及理論表征
1.2.3 蜂窩夾層材料面外抗彎性能及理論表征
1.2.4 蜂窩芯層結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)研究
1.3 本課題的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 蜂窩紙板原紙
2.1.2 蜂窩紙板材料
2.2 主要儀器與設(shè)備
2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
2.3.1 原紙和紙板物理性能測(cè)試
2.3.2 蜂窩紙板面內(nèi)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)
2.3.3 蜂窩紙板面外準(zhǔn)靜態(tài)彎曲試驗(yàn)
2.3.4 蜂窩紙板面外準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)
2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
2.4.1 原紙參數(shù)數(shù)據(jù)處理
2.4.2 蜂窩紙板面內(nèi)承載數(shù)據(jù)處理
2.4.3 蜂窩紙板抗彎數(shù)據(jù)處理
2.5 本章小結(jié)
第三章 蜂窩紙板面內(nèi)承載機(jī)理及參數(shù)評(píng)價(jià)研究
3.1 蜂窩紙板面內(nèi)承載變形機(jī)制分析
3.1.1 蜂窩紙板面內(nèi)承載彈性變形階段
3.1.2 蜂窩紙板面內(nèi)承載塑性漸進(jìn)失穩(wěn)變形階段
3.1.3 蜂窩紙板面內(nèi)承載密實(shí)階段
3.2 蜂窩紙板參數(shù)對(duì)面內(nèi)承載性能的影響分析
3.2.1 孔徑尺寸對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.2 紙板厚度對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.3 面紙性能對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.4 芯紙性能對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.5 面層縱橫方向?qū)Ψ涓C紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.6 芯層縱橫方向?qū)Ψ涓C紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.7 蜂窩芯層拉伸率對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.8 蜂窩紙板高度對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.3 基于灰關(guān)聯(lián)熵理論的蜂窩紙板面內(nèi)性能影響分析
3.3.1 灰關(guān)聯(lián)度
3.3.2 灰關(guān)聯(lián)熵分析
3.3.3 蜂窩紙板面內(nèi)承載性能影響因素評(píng)價(jià)
3.3.4 灰關(guān)聯(lián)熵
3.4 基于幾何尺度效應(yīng)評(píng)估蜂窩紙板面內(nèi)壓縮密實(shí)應(yīng)變
3.4.1 蜂窩紙板面內(nèi)縱向壓縮密實(shí)應(yīng)變?cè)u(píng)估
3.4.2 蜂窩紙板面內(nèi)橫向壓縮密實(shí)應(yīng)變?cè)u(píng)估
3.5 蜂窩紙板面內(nèi)壓縮密實(shí)應(yīng)變驗(yàn)證
3.5.1 芯紙厚度與胞元邊長(zhǎng)比值對(duì)密實(shí)應(yīng)變的影響
3.5.2 面紙厚度與胞元邊長(zhǎng)比值對(duì)密實(shí)應(yīng)變的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 蜂窩紙板面內(nèi)承載性能表征
4.1 蜂窩紙板面內(nèi)平臺(tái)應(yīng)力性能表征
4.1.1 塑性鉸的能量耗散機(jī)制
4.1.2 蜂窩紙板縱向承載理論分析
4.1.3 蜂窩紙板橫向承載理論分析
4.2 蜂窩紙板邊壓強(qiáng)度理論分析
4.3 蜂窩紙板面內(nèi)承載理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 基于紙板厚度影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.3.2 基于蜂窩孔徑影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.3.3 基于面紙性能影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.3.4 基于芯紙性能影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 蜂窩紙板梁面外抗彎性能表征
5.1 蜂窩紙板梁面外抗彎承載機(jī)理分析
5.1.1 蜂窩紙板梁面外抗彎變形機(jī)制分析
5.1.2 蜂窩紙板梁面外抗彎性能影響因素分析
5.2 蜂窩紙板梁面外抗彎性能表征
5.2.1 蜂窩紙板梁面外抗彎剛度理論表征
5.2.2 蜂窩紙板梁面外極限彎曲載荷表征
5.2.3 蜂窩紙板梁面外最大彎曲撓度表征
5.3 蜂窩紙板梁面外抗彎理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 蜂窩紙板梁面外彎曲剛度理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.2 蜂窩紙板梁面外極限彎曲載荷理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.3 蜂窩紙板梁面外最大彎曲撓度理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
第六章 增強(qiáng)型蜂窩芯層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能表征研究
6.1 增強(qiáng)型蜂窩芯層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.1 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)原理
6.1.2 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)粘合尺寸設(shè)計(jì)
6.2 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)粘合工藝設(shè)計(jì)
6.2.1 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)纏繞式芯層粘合工藝
6.2.2 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)全自動(dòng)芯層粘合工藝
6.3 新舊芯層蜂窩紙板承載性能對(duì)比分析
6.3.1 新舊芯層蜂窩紙板面外壓縮性能對(duì)比分析
6.3.2 新舊芯層蜂窩紙板面內(nèi)壓縮性能對(duì)比分析
6.3.3 新舊芯層蜂窩紙板面外抗彎性能對(duì)比分析
6.4 增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)面外平臺(tái)應(yīng)力性能表征
6.4.1 水平固定鉸耗散的能量計(jì)算
6.4.2 傾斜移行鉸耗散的能量計(jì)算
6.4.3 環(huán)形鉸耗散的能量計(jì)算
6.4.4 面外平臺(tái)應(yīng)力理論推導(dǎo)
6.5 增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)面外承載平臺(tái)應(yīng)力理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.6 本章小結(jié)
主要結(jié)論與展望
主要結(jié)論
研究不足與展望
論文創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于灰關(guān)聯(lián)熵理論的CFRP-鋼管混凝土構(gòu)件軸壓承載力影響因素分析[J]. 孫國(guó)帥,顧威,柳春光. 混凝土. 2018(11)
[2]基于灰關(guān)聯(lián)分析水下混凝土和易性與砂漿流變性的關(guān)系[J]. 趙晶,楊帆,曲俊龍,吳會(huì)軍. 混凝土. 2017(05)
[3]基于物流過(guò)程的蜂窩紙板緩沖性能研究進(jìn)展[J]. 吳月,王桂英. 包裝工程. 2016(01)
[4]金屬蜂窩夾層結(jié)構(gòu)彎曲性能分析[J]. 楊宇. 科技視界. 2015(26)
[5]高度方向尺寸對(duì)鋁蜂窩面外力學(xué)性能的影響[J]. 賈培奇,金濤,樹(shù)學(xué)峰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(15)
[6]原紙彈性模量和屈服強(qiáng)度的測(cè)定方法[J]. 鄂玉萍,李龍平. 包裝學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]超輕多孔類(lèi)蜂窩夾心結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型及其力學(xué)性能[J]. 李響,周幼輝,童冠,喻里程,李陽(yáng),張洵. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]蜂窩夾層木質(zhì)復(fù)合梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的力學(xué)特性[J]. 郝景新,劉文金,吳新鳳. 木材加工機(jī)械. 2013(05)
[9]蜂窩紙芯成型工藝的改進(jìn)研究[J]. 翟震,楊鵬,曹蕙. 包裝工程. 2013(01)
[10]蜂窩紙板面內(nèi)平臺(tái)應(yīng)力表征[J]. 王軍,盧立新. 工程力學(xué). 2012(08)
博士論文
[1]濕度和應(yīng)變率對(duì)紙質(zhì)緩沖材料能量吸收特性的影響[D]. 鄂玉萍.江南大學(xué) 2010
[2]木質(zhì)復(fù)合蜂窩夾芯材料性能的研究[D]. 徐朝陽(yáng).南京林業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]蜂窩紙基托盤(pán)靜載特性研究與結(jié)構(gòu)分析[D]. 朱永輝.江南大學(xué) 2009
[2]鋁蜂窩夾層板等效模型研究及數(shù)值分析[D]. 胡玉琴.南京航空航天大學(xué) 2008
[3]鋁蜂窩夾層板的力學(xué)性能等效模型研究[D]. 趙金森.南京航空航天大學(xué) 2006
本文編號(hào):3687496
【文章頁(yè)數(shù)】:122 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號(hào)表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 蜂窩夾層材料研究現(xiàn)狀
1.2.1 蜂窩夾層材料面外承載性能及理論表征
1.2.2 蜂窩夾層材料面內(nèi)承載性能及理論表征
1.2.3 蜂窩夾層材料面外抗彎性能及理論表征
1.2.4 蜂窩芯層結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)研究
1.3 本課題的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 蜂窩紙板原紙
2.1.2 蜂窩紙板材料
2.2 主要儀器與設(shè)備
2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
2.3.1 原紙和紙板物理性能測(cè)試
2.3.2 蜂窩紙板面內(nèi)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)
2.3.3 蜂窩紙板面外準(zhǔn)靜態(tài)彎曲試驗(yàn)
2.3.4 蜂窩紙板面外準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)
2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
2.4.1 原紙參數(shù)數(shù)據(jù)處理
2.4.2 蜂窩紙板面內(nèi)承載數(shù)據(jù)處理
2.4.3 蜂窩紙板抗彎數(shù)據(jù)處理
2.5 本章小結(jié)
第三章 蜂窩紙板面內(nèi)承載機(jī)理及參數(shù)評(píng)價(jià)研究
3.1 蜂窩紙板面內(nèi)承載變形機(jī)制分析
3.1.1 蜂窩紙板面內(nèi)承載彈性變形階段
3.1.2 蜂窩紙板面內(nèi)承載塑性漸進(jìn)失穩(wěn)變形階段
3.1.3 蜂窩紙板面內(nèi)承載密實(shí)階段
3.2 蜂窩紙板參數(shù)對(duì)面內(nèi)承載性能的影響分析
3.2.1 孔徑尺寸對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.2 紙板厚度對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.3 面紙性能對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.4 芯紙性能對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.5 面層縱橫方向?qū)Ψ涓C紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.6 芯層縱橫方向?qū)Ψ涓C紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.7 蜂窩芯層拉伸率對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.2.8 蜂窩紙板高度對(duì)蜂窩紙板面內(nèi)承載性能的影響
3.3 基于灰關(guān)聯(lián)熵理論的蜂窩紙板面內(nèi)性能影響分析
3.3.1 灰關(guān)聯(lián)度
3.3.2 灰關(guān)聯(lián)熵分析
3.3.3 蜂窩紙板面內(nèi)承載性能影響因素評(píng)價(jià)
3.3.4 灰關(guān)聯(lián)熵
3.4 基于幾何尺度效應(yīng)評(píng)估蜂窩紙板面內(nèi)壓縮密實(shí)應(yīng)變
3.4.1 蜂窩紙板面內(nèi)縱向壓縮密實(shí)應(yīng)變?cè)u(píng)估
3.4.2 蜂窩紙板面內(nèi)橫向壓縮密實(shí)應(yīng)變?cè)u(píng)估
3.5 蜂窩紙板面內(nèi)壓縮密實(shí)應(yīng)變驗(yàn)證
3.5.1 芯紙厚度與胞元邊長(zhǎng)比值對(duì)密實(shí)應(yīng)變的影響
3.5.2 面紙厚度與胞元邊長(zhǎng)比值對(duì)密實(shí)應(yīng)變的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 蜂窩紙板面內(nèi)承載性能表征
4.1 蜂窩紙板面內(nèi)平臺(tái)應(yīng)力性能表征
4.1.1 塑性鉸的能量耗散機(jī)制
4.1.2 蜂窩紙板縱向承載理論分析
4.1.3 蜂窩紙板橫向承載理論分析
4.2 蜂窩紙板邊壓強(qiáng)度理論分析
4.3 蜂窩紙板面內(nèi)承載理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 基于紙板厚度影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.3.2 基于蜂窩孔徑影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.3.3 基于面紙性能影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.3.4 基于芯紙性能影響的蜂窩紙板面內(nèi)承載理論驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 蜂窩紙板梁面外抗彎性能表征
5.1 蜂窩紙板梁面外抗彎承載機(jī)理分析
5.1.1 蜂窩紙板梁面外抗彎變形機(jī)制分析
5.1.2 蜂窩紙板梁面外抗彎性能影響因素分析
5.2 蜂窩紙板梁面外抗彎性能表征
5.2.1 蜂窩紙板梁面外抗彎剛度理論表征
5.2.2 蜂窩紙板梁面外極限彎曲載荷表征
5.2.3 蜂窩紙板梁面外最大彎曲撓度表征
5.3 蜂窩紙板梁面外抗彎理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 蜂窩紙板梁面外彎曲剛度理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.2 蜂窩紙板梁面外極限彎曲載荷理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.3 蜂窩紙板梁面外最大彎曲撓度理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
第六章 增強(qiáng)型蜂窩芯層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能表征研究
6.1 增強(qiáng)型蜂窩芯層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.1 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)原理
6.1.2 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)粘合尺寸設(shè)計(jì)
6.2 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)粘合工藝設(shè)計(jì)
6.2.1 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)纏繞式芯層粘合工藝
6.2.2 蜂窩芯層增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)全自動(dòng)芯層粘合工藝
6.3 新舊芯層蜂窩紙板承載性能對(duì)比分析
6.3.1 新舊芯層蜂窩紙板面外壓縮性能對(duì)比分析
6.3.2 新舊芯層蜂窩紙板面內(nèi)壓縮性能對(duì)比分析
6.3.3 新舊芯層蜂窩紙板面外抗彎性能對(duì)比分析
6.4 增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)面外平臺(tái)應(yīng)力性能表征
6.4.1 水平固定鉸耗散的能量計(jì)算
6.4.2 傾斜移行鉸耗散的能量計(jì)算
6.4.3 環(huán)形鉸耗散的能量計(jì)算
6.4.4 面外平臺(tái)應(yīng)力理論推導(dǎo)
6.5 增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)面外承載平臺(tái)應(yīng)力理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.6 本章小結(jié)
主要結(jié)論與展望
主要結(jié)論
研究不足與展望
論文創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于灰關(guān)聯(lián)熵理論的CFRP-鋼管混凝土構(gòu)件軸壓承載力影響因素分析[J]. 孫國(guó)帥,顧威,柳春光. 混凝土. 2018(11)
[2]基于灰關(guān)聯(lián)分析水下混凝土和易性與砂漿流變性的關(guān)系[J]. 趙晶,楊帆,曲俊龍,吳會(huì)軍. 混凝土. 2017(05)
[3]基于物流過(guò)程的蜂窩紙板緩沖性能研究進(jìn)展[J]. 吳月,王桂英. 包裝工程. 2016(01)
[4]金屬蜂窩夾層結(jié)構(gòu)彎曲性能分析[J]. 楊宇. 科技視界. 2015(26)
[5]高度方向尺寸對(duì)鋁蜂窩面外力學(xué)性能的影響[J]. 賈培奇,金濤,樹(shù)學(xué)峰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(15)
[6]原紙彈性模量和屈服強(qiáng)度的測(cè)定方法[J]. 鄂玉萍,李龍平. 包裝學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]超輕多孔類(lèi)蜂窩夾心結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型及其力學(xué)性能[J]. 李響,周幼輝,童冠,喻里程,李陽(yáng),張洵. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]蜂窩夾層木質(zhì)復(fù)合梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的力學(xué)特性[J]. 郝景新,劉文金,吳新鳳. 木材加工機(jī)械. 2013(05)
[9]蜂窩紙芯成型工藝的改進(jìn)研究[J]. 翟震,楊鵬,曹蕙. 包裝工程. 2013(01)
[10]蜂窩紙板面內(nèi)平臺(tái)應(yīng)力表征[J]. 王軍,盧立新. 工程力學(xué). 2012(08)
博士論文
[1]濕度和應(yīng)變率對(duì)紙質(zhì)緩沖材料能量吸收特性的影響[D]. 鄂玉萍.江南大學(xué) 2010
[2]木質(zhì)復(fù)合蜂窩夾芯材料性能的研究[D]. 徐朝陽(yáng).南京林業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]蜂窩紙基托盤(pán)靜載特性研究與結(jié)構(gòu)分析[D]. 朱永輝.江南大學(xué) 2009
[2]鋁蜂窩夾層板等效模型研究及數(shù)值分析[D]. 胡玉琴.南京航空航天大學(xué) 2008
[3]鋁蜂窩夾層板的力學(xué)性能等效模型研究[D]. 趙金森.南京航空航天大學(xué) 2006
本文編號(hào):3687496
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