【摘要】：瓦楞結(jié)構(gòu)材料,因其無污染、可再生、質(zhì)量輕、剛度好、緩沖吸能、易加工成型、可回收且成本低廉,在造船、汽車、建筑、航空航天、鐵路運(yùn)輸和包裝等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。目前對瓦楞結(jié)構(gòu)材料的研究主要集中在平壓方向的力學(xué)性能上,而在實(shí)際應(yīng)用中瓦楞結(jié)構(gòu)材料常在其瓦楞方向上承載。因此研究瓦楞結(jié)構(gòu)材料瓦楞方向的力學(xué)性能,對于促進(jìn)其應(yīng)用具有十分重要的意義。瓦楞結(jié)構(gòu)材料是由瓦楞芯材和面材復(fù)合而成。根據(jù)瓦楞形狀不同,瓦楞可分為U、V和UV形。瓦楞楞型有A、C、B和E型。通過靜態(tài)拉伸試驗(yàn)對瓦楞原紙的物理性能進(jìn)行了測定,得到相關(guān)物理參數(shù),為有限元模擬提供基材的力學(xué)參數(shù)。對瓦楞結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行靜態(tài)壓縮試驗(yàn),驗(yàn)證有限元模型的可靠性。建立不同種類的瓦楞結(jié)構(gòu)材料的有限元靜力學(xué)分析模型,并使用試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證模型的可靠性�；诖�,通過能量效率法分別研究不同楞型和楞形瓦楞結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能,深入分析它們對瓦楞結(jié)構(gòu)材料瓦楞方向靜力學(xué)性能的影響。不同楞型、楞形和壁厚的瓦楞結(jié)構(gòu)材料,瓦楞方向的變形模式都是呈現(xiàn)自上而下的折曲變形,應(yīng)力應(yīng)變曲線形態(tài)都是由彈性、屈服、平臺和密實(shí)化四個階段組成,能量效率曲線都是呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢。對于任一楞型的瓦楞結(jié)構(gòu)材料,瓦楞方向的初始峰應(yīng)力、平均抗壓強(qiáng)度、最大能量吸收效率、密實(shí)化單位體積能量吸收和密實(shí)化比能量吸收隨著壁厚的增大而增大。對于任一壁厚的瓦楞結(jié)構(gòu)材料,A、C、B和E楞瓦楞的初始峰應(yīng)力、平均抗壓強(qiáng)度、密實(shí)化單位體積能量吸收和密實(shí)化比能量吸收依次增大。對于U、V和UV任一楞形的瓦楞結(jié)構(gòu)材料,其瓦楞方向的初始峰應(yīng)力、平均抗壓強(qiáng)度、最大能量吸收效率、密實(shí)化單位體積能量吸收和密實(shí)化比能量吸收隨著壁厚的增大而增大。它們之間的相互關(guān)系,可擬合為一定的關(guān)系曲線,基于計(jì)算結(jié)果給出了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式。對于任一壁厚的瓦楞結(jié)構(gòu)材料,U、V和UV形瓦楞的初始峰應(yīng)力、平均抗壓強(qiáng)度、密實(shí)化單位體積能量吸收和密實(shí)化比能量吸收總是呈現(xiàn)出V形瓦楞最小,U形瓦楞最大,UV形瓦楞介于兩者之間的規(guī)律。綜上所述,楞型、楞形和壁厚對瓦楞結(jié)構(gòu)材料瓦楞方向的靜力學(xué)性能,影響較大,相關(guān)規(guī)律可以為瓦楞結(jié)構(gòu)材料在緩沖包裝設(shè)計(jì)方面提供指導(dǎo)性參考與幫助。
【圖文】：

瓦楞結(jié)構(gòu)材料概述最簡單最常見的多孔材料是楞邊或壁面呈二維多邊形排列，像蜂窩一樣堆積充間，所構(gòu)成的材料稱為“二維多孔材料”。二維多孔材料具有優(yōu)良的緩沖性能，緩沖、減振和沖擊動能的吸收系統(tǒng)。還具有吸聲、隔熱、低密度、比剛度大等特作隔熱、包裝、結(jié)構(gòu)、漂浮性材料和抗靜電材料等。二維多孔材料的孔穴形狀、排列方式和基體材質(zhì)的不同，會使其力學(xué)性能具有異。在二維多孔材料中，，孔穴的主要形狀有正六邊形、凹六邊形、圓形、三角形、斜方形、正方形和瓦楞形等等，如圖 1-1 所示�；w材質(zhì)主要有紙、金屬玻璃以及復(fù)合材料等。a) 三角形 b) 密集 X 形 c) 長方形 d) 凸六邊形 e) 凹六邊形

容易貼合；缺點(diǎn)是芯紙使用V 形瓦楞兼具有 U 和 V 形瓦楞的優(yōu)點(diǎn)芯紙的使用方面又優(yōu)于 U 形，耐壓強(qiáng)軟，彈性優(yōu)良，使之在承載能力和緩運(yùn)輸包裝，用來制造易碎物品的外包的產(chǎn)品的零部件。B 型瓦楞紙板受壓通常適用于像包裝食品、木器、日用不高的產(chǎn)品的包裝。C 型瓦楞紙板綜，剛性好，具有 A 型瓦楞的減震能力和此，可以有效地用來包裝像玻璃、陶產(chǎn)品。E 型瓦楞紙板楞高和楞寬較小用空間較小，所以儲存和運(yùn)輸工具的家電產(chǎn)品，以及各種成套商品的包裝
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB301

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