【摘要】：二十世紀以來,環(huán)境污染、能源短缺等問題已經(jīng)惡化到影響人類社會持續(xù)發(fā)展的程度,全世界對于發(fā)展新型綠色工業(yè)、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的呼聲越來越高。棕櫚作為一種綠色環(huán)保、來源廣泛的植物材料,使用歷史悠久,如今人類又重新將目光投向了它。當前,對棕櫚的工業(yè)應用主要停留在經(jīng)驗層面,缺乏系統(tǒng)的研究。因此本文以棕櫚纖維及其制品棕櫚床墊為研究對象,開展對纖維結構特性的研究以及棕櫚床墊的優(yōu)化,為進一步擴大棕櫚的應用范圍提供可能性。本文的主要工作包括以下幾個方面:首先,根據(jù)工業(yè)設備生產(chǎn)的片狀纖維結構的特點,選取具有代表性的多孔結構胞元,采用等效理論,推導了其彈性模量參數(shù);結合相關實驗,對片狀結構的力學性能的影響因素進行了分析。其次,建立了三角形和梯形波紋夾芯結構的力學等效模型,導出了結構等效彈性模量的計算公式;利用ANSYS有限元分析軟件,選取定量參數(shù),對兩種夾芯結構的模量參數(shù)進行計算并同理論推導對照;運用材料力學和板殼力學理論,推導了硬夾芯各向同性板、硬夾芯正交異性板、厚面層硬夾芯板的剛度計算公式以及等效重量計算公式。再次,通過對床墊支撐層試樣進行壓縮實驗,獲得壓縮應力應變曲線和強度、模量等數(shù)據(jù),分析厚度、密度、噴膠濃度和膠的種類等因素對于床墊支撐層力學性能的影響。最后,從結構輕量化的角度,分析了夾芯結構承載情況下的多約束條件,構建多約束優(yōu)化模型,運用相關優(yōu)化算法,解決工程問題。
[Abstract]:Since the 20th century, environmental pollution, energy shortage and other problems have worsened to the extent of affecting the sustainable development of human society. The voice of the world for the development of new green industries and the realization of sustainable development is increasingly high. As a green and widely used plant material, palm has been used for a long time. At present, the industrial application of palm mainly stays at the level of experience and lacks systematic research. Therefore, this paper takes palm fiber and its product palm mattress as the research object, carries out the research on the fiber structure characteristics and the optimization of the palm mattress, and provides the possibility for further expanding the application scope of the palm. The main work of this paper includes the following aspects: firstly, according to the characteristics of sheet fiber structure produced by industrial equipment, the typical porous structure cell is selected, and the elastic modulus parameters are deduced by using equivalent theory; The influence factors of mechanical properties of flake structure were analyzed. Secondly, the mechanical equivalent models of triangular and trapezoidal corrugated sandwich structures are established, and the formulas for calculating the equivalent elastic modulus of the structures are derived. The modulus parameters of the two sandwich structures are calculated by using ANSYS finite element analysis software and the quantitative parameters are selected and compared with the theoretical derivation. Based on the theory of material mechanics and shell mechanics, the calculation formulas of stiffness and equivalent weight of isotropic plate with hard sandwich core, orthotropic plate with hard sandwich core and thick layer hard sandwich plate are derived. Thirdly, the compressive stress-strain curve, strength and modulus of the mattress support layer were obtained by the compression experiment. The effects of thickness, density, adhesive concentration and adhesive type on the mechanical properties of the mattress support layer were analyzed. Finally, from the point of view of structural lightweight, the multi-constraint conditions of sandwich structure are analyzed, the optimization model of multi-constraint is constructed, and the engineering problems are solved by using the relevant optimization algorithm.
【學位授予單位】：暨南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TS102.2;TB33

【參考文獻】

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本文編號：2353415