预压对蜂窝纸板缓冲性能的影响
不同预压程度下蜂窝纸板动态缓冲特性的研究
不同预压程度下蜂窝纸板动态缓冲特性的研究刘晶，刘乘，陈满儒（陕西科技大学设计与艺术学院，西安710021）[摘要] 对蜂窝纸板进行不同程度的预压缩处理，并对经处理后的蜂窝纸板特性进行动态冲击试验研究，利用动态缓冲试验软件得到了最大加速度-静应力系G m-δst、缓冲系数-最大应力C-δm特性曲线。
实验结果表明：预压缩程度的大小对蜂窝纸板的冲击缓冲特性有一定的影响，蜂窝纸板不适合应用在承受多次冲击压缩的场合【1】。
关键词：蜂窝纸板；动态缓冲特性；预压Research on Dynamic Cushioning Properties of Different Degrees Pre-compressed Honeycomb PaperboardLIU Jing，LIU Cheng,Chen Man-ru（Shannxi University of Science & Technology，Xi'an 710021，China）Abstract:Different degrees of pre-compression was made to honeycomb paperboards,study their dynamic cushioning e software to get the continuous G m-δst and G m-δst curves. From the test we know that:Different degrees of pre-compression have certain effects on the dynamic cushioning properties,it cannot be used in the place where more impact would be happened.Key words:Honeycomb paperboard；Dynamic cushioning property；Pre-compression蜂窝纸板是一种粘弹性缓冲包装材料，具有优良的缓冲防震性能【2】。
蜂窝纸板二次加载缓冲性能研究
第２ ２卷 第 ４期
Ｖ０ ．２ ． １ ２ Ｎｏ ４
湖 北 工 ７年 Ｏ ４月
Ａｕ ． ０７ ｇ ２０
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｂ ｉＵｎ ｖ ｒ ｉ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＨｕ ｅ ｉｅ ｓｔ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｙ
完全 压 溃试验 ， 然后 进 行 预压 试 样 与 未 预压 试样 叠 加 的组合 试样 的压缩 试验 ， 直至 压溃． 试 验标准
试 验方 法 》 ； 试 验环境 温度 Ｔ一１ ℃， ６ 湿度 ＲＨ一４ ； ９
ＧＢ １ ８ 包装 用 缓 冲材 料静态 压 缩 ８ ６（ （
试样
缓 冲性 能．
加 载 速 度 按 照 ＧＢ １ ８ 包 装 用 缓 冲 材 料 静 ８６ （ （ 态压缩 试验方 法 》 的 Ａ 法 ， 试样 厚 度 方 向 以 １ 中 沿 ０ ｍｍ／ ｎ的速度对 试 样 逐 渐 加 载 ， ｍｉ 电脑 自动 记 录 压 力 Ｆ和 变形 ｚ． 每 个 试验 进 行 多组 ， 取试 验 数 据较 为规范 的试 样 进行 分析． 研 究将进 行应 力一 变 （ ｓ 本 应 旷 ）曲线 和 缓 冲系数～ 应变 （ － 曲线 的对 比分析 ， 括单 个 试 Ｃｅ） 包 样 首次 加载 与二次 加载 的对 比以及二 次加 载对组 合
的缓 冲性 能进行对 比． 验 进行 ２ ， 一次是 预压 试 次 第
（ 首次加 载） 对蜂 窝纸 板预 压到屈 服平 台即可 ， ， 然后
试 样按试 验要求 的保 存 环境 存 放 ， 以供 第 ２天二 次 加 载时使 用 ； ２次是二 次加 载 ， 先进行 单个试 样 第 首
［ 稿 日期 ］２ ０ —０ —１ 收 ０６ ９ ８
国内关 于蜂 窝纸 板 的研 究主要 集 中于蜂窝 纸板 的缓 冲性 能 ， 静态压 缩 、 态压缩 和 冲击时 的缓 冲 如 动 性能， 也有 部分 学者 进 行 了蜂 窝 纸板 与其 他 材料 组 合 而成 的组合 构件 的缓 冲性 能测试 及分 析［ ］ 但 多 ２ ， 是 采用没 有使用 过 的蜂窝纸 板进行 测试 、 研究． 本文 将 通过试 验研 究 已使 用过 的蜂窝纸 板 二次加 载时 的
蜂窝纸板动态压缩性能试验研究
引 言
产 品在 整个 物 流 过 程 中会 经 受 各 种 不 同 的环 境 应
３） 缓 冲材料收 到冲击之后会产生变形 ，但 当外力消 除之后 ，缓 冲材 料 的变形消失恢 复到原来 形状 的一 定程 度 。一 般来说 吸收能 量大而复原 性不好 的材料并不 适合
力 ，尤 其是 在搬运过 程 中可 能 出现 的跌落 冲击经 常会 使 产 品发生严 重损坏 ，造成 巨大的经 济损失 。为 了防止产 品的损坏 ，需要使 用缓 冲材料来 降低跌落 带来 的冲击 。
ｐ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ． Ｋｅ ｙ ＷＯ ｒ ｄ ｓ ：ｈ ｏ ｎ ｅ ｙ ｃ ｏ ｍ ｂ ｃ ａ ｒ ｄ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ： ｃ ｕ ｓ ｈ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ： ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｆ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
ＤＩ ＮＧ Ｙ ｏｎｇ ， ＬＩ Ｘｉ ａ ｏ— ｘｉ ， Ｓ ＨＩ Ｙｕａ ｎ— ｙｕ ａｎ
（ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ １ ｉ ｔ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ，Ｓ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｅ ｎ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ＆ Ｏ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｓ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｅ ｎ ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
蜂窝纸板的包装的优缺点以及工艺
蜂窝纸板的包装的优缺点以及工艺蜂窝纸板包装的优点：1.强度高：蜂窝纸板由纸张通过特殊的工艺制成，其蜂窝结构可以提供极高的强度和刚性，能够承受较大的压力和冲击力。
因此，蜂窝纸板包装在运输和储存过程中能够有效保护产品的完整性。
2.轻质：蜂窝纸板相比于传统的木箱和塑料包装材料具有更轻的重量，这使得搬运和运输更加便捷。
此外，蜂窝纸板还能够减少运输过程中所需的能源消耗和碳排放。
3.环保：蜂窝纸板是由纸张制成，纸张是一种可再生资源。
与塑料包装相比，蜂窝纸板可以更容易地回收再利用，减少对环境的负面影响。
此外，制造蜂窝纸板的过程也相对环保，不会产生污染物或有害气体。
4.缓冲性能好：蜂窝纸板的蜂窝结构可以有效吸收和分散外部冲击带来的力量，从而减少产品受损的可能性。
这对于一些易碎的产品，如玻璃、陶瓷等，具有重要意义。
蜂窝纸板的包装能够为产品提供良好的保护，减少损坏和报废率，提高产品的品质和价值。
5.可定制性强：蜂窝纸板的制造工艺非常灵活，可以根据不同的包装需求进行定制。
可以根据产品的尺寸、重量、形状等因素来设计蜂窝纸板的规格和结构，以确保最佳的包装效果。
蜂窝纸板包装的缺点：1.湿气敏感：蜂窝纸板在潮湿的环境中受潮容易失去强度，从而影响其使用寿命和保护性能。
因此，在具有高湿度的气候或使用环境中，蜂窝纸板包装的效果可能会有所下降。
2.使用限制：蜂窝纸板的使用范围在一定程度上受到限制。
例如，在需要防水防潮的情况下，蜂窝纸板可能就不太适用。
因为蜂窝纸板的纸张材料会受到水分的吸收，导致其失去原有的强度和刚性。
3.成本较高：与一些传统的包装材料相比，蜂窝纸板的成本较高。
这主要是因为蜂窝纸板的制造过程相对复杂，并需要特殊的设备和技术。
因此，蜂窝纸板包装在一些低成本产品的包装中可能不太经济。
蜂窝纸板包装的工艺：1.纸张选择：制造蜂窝纸板的第一步是选择适合的纸张材料。
常用的纸张材料有牛皮纸、牛皮纸板、卡纸、瓦楞纸板等。
纸张的质量和特性对蜂窝纸板的强度和缓冲性能有重要影响。
组合蜂窝纸板的缓冲性能研究
所 以芯纸和面纸均采用 Ｓ Ｌ １ １ ＨＥ Ｌ 单元 ，在 单元几何特 性中 ８ 分别设置两者的厚度 。其 中四个模型的单元划分见图 ２ 所示 。
＿ ＿
１ 组合模 型 的建 立
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维普资讯
２０ ０ ８年 １月
第 １ （ 期 总第 １ ０ ） 期 １
广 西 轻 工 业 Ｇ Ａ Ｇ Ｉ ｏ『 Ａ ＦＬ Ｈ ｕ ＴＹ ｕ Ｎ ｘ Ｉ Ｎ ＬＯ Ｉ ＴⅡ ｓＲ Ｊ Ｒ Ｇ
４ ｚ与材 料 ６．．
组 合 蜂 窝纸 板 的缓 冲性 能 研 究
需包装箱 、 缓冲衬垫 、 托盘等数量随 生产 的扩大 和出 口量 的增 加而迅 速增加 。 彩色电视 机、 计算机 、 空调 、 电冰箱 、 洗衣机等家
用 电器所需包装箱 、 托盘 、 冲衬垫等数量也惊人。 缓 托盘、 衬垫 是现代工商业生产 、 运输、 存储及包装 中的一种
重 要工 具 。 国际 上 对 保护 森林 日益 重 视 ， 托 盘 成 本 越 来 越 高 ， 木
零部件 、 玻璃等包装及周转贮运 ， 还可用 于食 品的包装和包 装 时 的空隙填充等 。随着我国经济的迅速发展 包装箱将大量应用 ， 电子信 息产品所
蜂 窝纸模型 中的芯纸厚度相 同， 是组合 高度不一样 。蜂 但
窝纸板 的每一个六边形蜂窝都是 由上下两 张纸粘接而成 ， 其厚 度定义 为其它 四边 的两倍。 衬垫模 型在 Ｓ ｌ ｗ ｒ ｓ ｏｉ ｏｋ 中构造 后导入 ＭＡＲ ｄ Ｃ中，对模型
进行 网格划分与各种参数的定义。蜂窝芯纸 的厚度 为 ０ ｍｍ， ． ３
蜂窝纸板的检测指标
蜂窝纸板的检测指标
1.纸板的厚度和密度：蜂窝纸板通常由两层纸板和中间的蜂窝纸芯层组成，因此纸板的厚度和密度是评估其质量的重要指标。
2. 压缩强度：蜂窝纸板的压缩强度是指在一定条件下，纸板能
承受多大的压力而不会变形或破裂。
这是评估纸板承载能力的重要指标。
3. 拉伸强度：蜂窝纸板的拉伸强度是指在一定条件下，纸板能
承受多大的拉力而不会撕裂或断裂。
这是评估纸板抗拉性能的重要指标。
4. 湿度抗性：蜂窝纸板在潮湿环境下的性能也很重要，因为它
通常用于包装和运输。
湿度抗性指纸板在潮湿环境下不易变形或破裂。
5. 热稳定性：蜂窝纸板的热稳定性是指在高温环境下，纸板的
性能是否会发生变化。
这是评估纸板在特殊包装和运输条件下的重要指标。
通过以上指标的检测，可以有效评估蜂窝纸板的质量和性能，保证其在包装和运输过程中的安全和可靠性。
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蜂窝纸板的动态缓冲特性的研究
摘要蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理制作的，蜂窝纸板以纸作为原材料，绿色环保，来源广泛，对环境的影响较小，是替代发泡塑料的的新型材料。
蜂窝纸板在运输过程中，搬运、装卸、堆码、销售环节产生的冲击和振动等力学因素会对蜂窝纸板的力学性能造成一定的影响，从而提高内装物破损的几率本课题以蜂窝纸板为研究对象，利用改变蜂窝纸板的厚度、实验中重锤的跌落高度使用跌落试验仪，得到蜂窝纸板的动态缓冲曲线最大加速度-静应力曲线（Gm-δm）和最大加速度厚度曲线（Gm-h），并根据所得的曲线得出蜂窝纸板厚度、最大加速度和应力之间的关系，结论是：蜂窝纸板受冲击的最大加速度和静应力、冲击初速度有密切关系，随着静应力的增加，峰值加速度减小，冲击初速度增加，峰值加速度减小，蜂窝纸板的缓冲性能较好。
关键词：蜂窝纸板，动态缓冲特性，跌落高度，压溃ABSTRACTMade of honeycomb honeycomb structure is based on the natural world, honeycomb paper as raw materials, green environmental protection, sources, less impact on the environment, is to replace the plastic foam material. Cellular cardboard in transport process in the, handling, and handling, and heap code, and sales link produced of impact and vibration, mechanical factors will on cellular cardboard of mechanical performance caused must of effect, to improve within loaded real damaged of chances this subject to cellular cardboard for research object, using change cellular cardboard of thickness, and experiment in the heavy hammer of fell height using fell test instrument, get cellular cardboard of dynamic buffer curve maximum acceleration-static stress curve (Gm-δ m) and maximum acceleration thickness curve (Gm-h), And according to the curve drawn honeycomb thickness, maximum acceleration and the relationship between stress, the conclusion is: hit the maximum acceleration of honeycomb paperboard and static stresses, impact velocity is closely related, with the increase of stress, peak acceleration is reduced, increased impact velocity, peak acceleration is reduced, good cushioning properties of honeycomb paperboard.KEY WARDS:Honeycomb cardboard, dynamic cushioning properties, drop height, crushing目录第1章绪论 (1)1.1运输包装 (1)1.1.1运输包装的要求 (4)1.1.2运输包装的形式 (4)1.2蜂窝纸板在运输包装上的应用 (6)1.3国内外蜂窝纸板的研究现状 (7)1.3.1国内蜂窝纸板的研究现状 (7)1.3.2国外蜂窝纸板的研究现状 (7)1.4本课题研究目标 (8)第2章蜂窝纸板综述 (10)2.1蜂窝纸板的定义 (10)2.2蜂窝纸板的结构 (10)2.3蜂窝纸板的发展 (11)2.3.1蜂窝纸板的由来 (11)2.3.2我国蜂窝纸板的起步 (12)2.3.3蜂窝纸板的发展 (12)2.4蜂窝纸板的技术要求 (13)2.4.1材料和尺寸 (13)2.4.2蜂窝纸板的平压强度和静态弯曲强度 (15)2.4.3其他技术要求 (16)2.5蜂窝纸板的制作工艺与应用 (17)2.5.1蜂窝纸板的制作工艺 (17)2.5.2蜂窝纸板的应用 (18)第3章实验设计 (20)3.1实验目的 (20)3.2实验原理 (20)3.3实验仪器 (23)3.3.1实验仪器介绍 (23)3.3.2系统功能 (24)3.3.3系统构成 (24)3.3.4实验仪器特点 (25)3.4实验内容 (26)3.4.1准备阶段 (26)3.4.2实验步骤 (27)第4章实验结果及数据分析 (29)4.1实验结果 (29)4.2数据分析 (31)第5章总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)诚信声明第1章绪论1.1运输包装运输包装，是为了降低在运输流通的过程中各种外界因素对产品造成的损坏，以保障被包装产品的安全，也为了方便储运与装卸，加速交接点验节省劳动必要时间，人们将包装中以运输储运为主要目的的包装成为运输包装，又被称为外包装，其主要作用在于保护商品免受或减轻外部因素所造成的伤害，防止在储运过程中发生货物的损坏，并最大限度地避免在运输过程中各种外界条件对商品可能产生的影响，方便产品的检验、计数和分拨。
基于MSC_Marc的蜂窝纸板抗压性能分析
第7卷第6期2008年11月杭州师范大学学报(自然科学版)Journal of Hangzhou Normal University (Natural Science Edition )Vol.7No.6Nov.2008收稿日期:2008205216基金项目:浙江省科技厅重点科研项目(2005C21097).作者简介:许红平(1964—),男,浙江杭州人,副教授,主要从事于机电一体化技术应用研究.文章编号:1674-232X (2008)06-0465-04基于MSC.Marc 的蜂窝纸板抗压性能分析许红平(浙江广播电视大学萧山学院,浙江杭州311201)摘 要:对不同边长值的规则蜂窝纸进行抗压分析,得到了纸芯边长值对其承载能力的影响.首先分析蜂窝纸的压缩机理,随后建立一系列蜂窝纸分析模型,在有限元MSC.Marc 进行抗压分析,得到蜂窝纸压缩变形过程和临界屈曲值,最后得到边长值对其性能的影响.关键词:抗压;蜂窝纸;Marc ;临界载荷中图分类号:TB484.1;TB485.1 文献标志码:A0 引 言蜂窝纸已广泛应用于包装、家具、建筑墙板与门等领域,但在蜂窝纸选型过程中有时强度不够或者强度过高,都不利于蜂窝纸在包装领域的应用.因此使用合适的蜂窝纸芯边长对包装来说具有重要意义.蜂窝纸由正六边形纸芯和面纸组成,据国内外资料,目前纸芯的正六边形边长值可以在40mm 之内选择.由于目前国内没有统一的蜂窝纸标准体系,每个厂家生产出来的蜂窝纸芯边长规格也不相同.而对其承载能力的研究非常少.为此,有必要针对蜂窝纸芯的边长值对蜂窝纸性能产生的影响做进一步分析.蜂窝纸的压缩特性可以分为如下几个阶段:线弹性阶段、弹塑性阶段、塑性坍塌阶段、密实化阶段.有图1 蜂窝芯纸错位上胶机理限元分析与试验相结合将大大简化理论分析,在此用有限元软件MSC.Marc 分析了蜂窝纸压溃性能并得出相关结果,对蜂窝纸结构的选择和改进提供参考.1 蜂窝纸成型过程简介图1为蜂窝纸芯的成型方式,芯纸之间通过按一定规律性的错位上胶,形成节距为b 、上胶宽度为a 的交替粘接复合层结构,将此交替粘接复合层沿垂直于纸面方向拉伸,即可逐步形成蜂窝状结构.其中纸蜂窝双层壁板的边长为a ,纸蜂窝单层壁板的边长为a ,此时为正六边形纸芯的蜂窝纸结构,并得到如图1(b )的蜂窝纸结构.蜂窝结构是一种网状、多孔结构.蜂窝在承载时,不是单个壁板而是众多蜂窝参与承载.为分析其力学性能,可将蜂窝拆成蜂窝单层壁和双层壁,从而将之转化为求解单壁板的临界载荷问题.前人对蜂窝纸板大量试验研究后得出蜂窝纸的压缩特性.可将它们分为如下几种阶段:线弹性阶段、弹塑性阶段、塑性坍塌阶段、密实化阶段.1.1 线弹性阶段 蜂窝纸的应力应变关系可以由以下公式所得σ=E ε(1)其中σ为蜂窝纸板压缩过程中所受到的应力,ε为应变,E 为纸蜂窝芯的法向弹性模量.σE s =839t a ε(2)其中t 为纸蜂窝单层壁板的厚度;a 为蜂窝纸结构的边长;E s 为承载截面面积计量的蜂窝原纸的纵向弹性模量.蜂窝纸板的弹性屈曲在蜂窝纸板的压缩变形中只占微小的一部分,所以将其简化为线弹性区同样的模型,当线弹性应力等于弹性屈曲临界载荷σcr 时,在应力应变曲线中表现出一个弹性屈曲应力峰值.1.2 弹塑性阶段 随着蜂窝纸板载荷的加载,蜂窝纸芯的变形由局部的弹性坍塌转化为以塑性胶为特征的塑性屈曲.蜂窝纸板产生微小的压缩应变,其压缩应力迅速下降,因此模型中简化为压缩应变而压缩应力下降,直到塑性坍塌应力.1.3 塑性坍塌阶段 它表现为以蜂窝纸芯的塑性坍塌位置的持续压溃模式,压溃载荷随压缩应变的增大呈一定规律性地上下波动,直到蜂窝纸几乎完全坍塌以至与所有相对地蜂窝纸芯接触.1.4 密实化阶段 当蜂窝纸板的应变量达到密实化应变量后,其压应力几乎呈竖直上升状态,纸板本身几乎失去弹性,其压缩应力随着应变的增加迅速增大.当蜂窝纸芯压缩过程中的瞬时相对密度达到0.5左右时,压缩应变达到密实化应变[1].2 蜂窝纸压溃过程分析2.1 建立模型蜂窝纸板变形和破坏具有明显的材料非线性和结构非线性.材料非线性主要是芯纸和面纸材料的应力应变曲线是非线性曲线,而且是不可逆转的;几何非线性是蜂窝纸板压缩后将产生大变形;状态非线性是指蜂窝纸板压缩后,芯纸与面纸之间以及各芯纸之间可能存在接触问题.因此要把实际结构简化成计算模型,然后再利用有限元方法来分析.蜂窝纸模型用三维软件构造,首先建立单蜂窝芯并且高度设置为60mm ,以iges 格式导入pat ran 模型中,开始对蜂窝纸模型进行网格划分与各种参数的定义.目前采用蜂窝图2 蜂窝纸分析模型芯纸的厚度为0.3mm ,而面纸的厚度为0.38mm.经过实验分析所得:横向弹性模量为209M Pa ,泊松比为0.278;纵向弹性模量为225M Pa ,泊松比为01325.纸芯采用110g/mm 2,面纸采用180g/mm 2.建立边长为5～30mm 高为60mm 不同边长纸芯的蜂窝纸系列.一端面纸固定,另一端施加面载荷.在受压屈曲分析过程中,定义蜂窝纸底面固定3个平动自由度,顶部表面锁定2个平动自由度(除了蜂窝纸轴向平动自由度),并施加载荷.材料特性根据实验结果输入数值.蜂窝纸单元物理特性采用壳单元,并定义壳单元之间的接触关系.最后在MSC.Marc 中做非线性分析.图2为在有限元中建立的蜂窝纸模型.2.2 压溃分析2.2.1 压溃过程介绍稳定性要求是指结构应具有足够保持原有平衡状态的能力.当结构所受载荷达到某一特定值时,若增加一个微小的增量,结构的平衡状态将发生很大的改变,这种现象称为失稳或屈曲,相应的载荷称为屈曲临界载荷.屈曲分析的目的是用于确定结构从稳定平衡过渡到不稳定平衡时的临界载荷和失稳后的形态.前人经过实验分析后发现蜂窝纸的屈曲有以下2种情况,如图3所示.664杭州师范大学学报(自然科学版)2008年 图3 实验中变化情况分析 蜂窝纸板的缓冲性能主要体现在弹塑性阶段和塑性坍塌阶段,也就是纸蜂窝芯的结构压缩破坏阶段,在这个过程中蜂窝纸板吸收了大量的能量,因此通过改变纸蜂窝芯的结构可以改变蜂窝纸板的压缩吸能量,以得到合理的缓冲性能[1].以边长为10mm 的蜂窝纸为例,在有限元MSC.Marc 中进行压溃分析,如图4所示.图4 蜂窝纸压溃过程在图4(b )中可见是弹性阶段,蜂窝纸芯的壁板发生弹性变形,当载荷达到σp 时,纸芯的壁板出现塑性屈曲,壁板承受的载荷也会随之迅速减小σp ,称为蜂窝纸板的“平压强度”.接着出现塑性变形阶段(图4c ～e ).蜂窝纸芯壁板塑性屈曲后,在载荷的作用下发生塑性褶皱并吸收能量.最后出现压溃(图4f ),该阶段是应变强化阶段,当应变达到压实应变后,任何微小增加都会使应力迅速增加[2].2.2.2 纸芯边长值对蜂窝纸压溃性能的影响现在采用相同的蜂窝纸单元,即每个蜂窝纸具有8个单蜂窝芯.此时蜂窝纸载荷面积不一样,具有以下关系:y =153・x 2(3)其中,y 为载荷面积,x 为蜂窝纸芯的六边形边长.各蜂窝纸密度定义为ρ=m v =2p 1×153x 2+2400x ×p 2153×60×x 2(4)其中p 1,p 2分别是面纸密度和纸芯密度(单位为g/mm 2).分析结果各蜂窝纸芯在中部偏上部位开始弯曲.并且距离受载面处发生塑性坍塌.在图5中为各蜂窝纸压溃过程中位移变化,从中可以看出蜂窝纸随时间的变化过程,变化过程显示大致经历了以上的4个阶段,但略有不同.图6显示了一种蜂窝纸受载力的情况,可见蜂窝纸在线弹性阶段保持线性关系,位移变化较小,在载荷力为4.7N 左右时达到临界屈曲,此后载荷力曲线斜率变得很小,达到弹塑性和塑性坍塌阶段,载荷力的变化不大而位移变化很大.当载荷在5.8N 左右时达到密实化阶段,载荷力曲线的斜率又开始变大.该阶段是应变强化阶段,当应变达到压实应变,应变的任何微小增加都会使应力迅速增加.图7中可见蜂窝边长对纸蜂窝面外临界载荷的影响.结果表明,临界载荷均随蜂窝边长的增加而降低,且当蜂窝边长较小时(b <15mm ),变化较为显著;但随着蜂窝边长的进一步增加,临界载荷降低的幅值较小.764 第6期许红平:基于MSC.Marc 的蜂窝纸板抗压性能分析2.2.3 受载破坏机理在纸蜂窝芯的压缩过程中,蜂窝壁板受到纵向压缩,纤维之间产生同向弯曲在基体中主要产生剪切变形,并伴有纸纤维的局部曲折,蜂窝胞壁受压破坏的另一种模式就是在断面与加载方向之间产生脆性断裂[2].在对以上模型分析中发现,承载面积越小越容易出现这种现象,图8是分析模型中承载面积最小的蜂窝纸在压溃过程中出现了纸张曲折.3 结论文章用有限元模拟方式对不同边长的蜂窝纸压溃过程进行了分析.揭示了不同六边形边长值对蜂窝纸承受压力能力的影响,与前人实验结果曲线变化类似.同时提出了蜂窝纸压溃过程中可能存在的破坏机理,为蜂窝结构的优化设计和工艺设计提供了理论支持,可作为选择合理蜂窝纸边长的依据.蜂窝纸压缩过程是非常复杂的过程,涉及到许多方面,有限元模拟很难考虑到各种因素的影响,需要进一步的分析与研究.参考文献:[1]王冬梅.蜂窝纸板压缩破坏机理研究[J].包装工程,2006(2):37239[2]平幼妹,余本农,邵文泉.蜂窝纸板平压实验的研究[J].包装工程,2005(10):1152117.[3]Zhang J,Ashby M F.The out2of2plane properties of honeycombs[J].International Journal of Mechanical Science,1992,34(6):4752489.[4]Shafizadeh J E,Seferis J C.Scaling of honeycomb compressive yield stresses[J].Applied Science and Manufacturing.2000,A31:6182688.(下转第480页)A R esearch on Impact F actors of the Sustainable Development ofH angzhou Leisure Sports B ased on the F actor AnalysisZEN G Ge2zhi,CAO Shi2yun(College of Physical Education and Healt h,Hangzhou Normal University,Hangzhou310036,China)Abstract:By means of mathematical statistics,questionnaire surveys,expert advices and other research methods,the paper investigates and analyzes the impact factors of leisure sportsπsustainable development in Hangzhou.The results shows that there are6main affecting factors:the leisure sports object factor,the economic2society development struct factor,the inhabitant factor,the environment and the inf rastructure construction factor,the government behavior factor,the media attention factor.And finally the paper analyzes all the factors,its aims is to provide decision basis and promote the sustainable development of leisure sports in Hangzhou.K ey w ords:Hangzhou;leisure sports;sustainable development;factor analysis(上接第468页)The Analysis on R esisting Compression of H oneycombPaperboard on MSC MARCXU Hong2ping(Xiaoshan College,Zhejiang Radio&Television University,Hangzhou311201,China)Abstract:The paper analyzes the resisting compression of honeycomb paperboard with different side length,obtains the influence about the side length on its buckling load.The paper analyzes the subsection2function,modeling of honeycomb paperboard,sets up the models of honeycomb paperboard,analyzes the resisting compression on MSC.Marc,and obtains the changing process,the buckling load as well as the influence about the side length on its buckling load.K ey w ords:resisting compression;honeycomb paperboard;Marc;buckling load。
材质对蜂窝纸板缓冲性能的影响_王兆军
材质对蜂窝纸板缓冲性能的影响王兆军,鞠国良(中国人民解放军总后建筑工程研究所,陕西西安710032)[摘要] 对两种不同材质的蜂窝纸板静态应力应变性能和动态缓冲结果进行了比较分析。
讨论了蜂窝纸板力学性能对应变速度的敏感性及两种纸板的缓冲性能差异。
缓冲试验结果表明,在不同的冲击应变率下蜂窝纸板的材质影响蜂窝纸板缓冲性能。
关键词: 蜂窝纸板;材质;应变率中图分类号:TB484.1;TB487 文献标识码:B 文章编号:1001-3563(2003)06-0050-02C ushioning Properties of Honeycomb Corrugated Fiberboards Effected by the Properties of MaterialsW ANG Zhao jun ,JU Guo liang(Architectural Engineeri ng Institute of the General Logistic Department,P.L.A.,Xian 710032,China)Abstract:The paper analyzed the static mechanical and dynamic cushioning properties of two kinds of hon eycomb corrugated fiberboards that were made of two different materials.The diversities of cushioning properties during differen t strain rate were di scussed.The results of dynamic impacting test proved that cushioning proper ties of honeycomb corrugated fiberboards owed to the properties of materials in hi gher strain rate.Key words:Honeycomb corrugated fiberboards;Strain rate;The properties of materials收稿日期:2003 06 16作者简介:王兆军(1978-),男,总后建筑工程研究所助理工程师,主要从事空投装备研究。
蜂窝纸板常见质量质量问题分析
蜂窝纸板常见质量质量问题分析 2005-3-11蜂窝纸板是一种可以循环再生使用的绿色环保材料，具有质轻、强度大、刚度高、缓冲、保温、隔热、隔音性能好等诸多优点，经过特殊处理后能够阻燃、防潮、防水、防霉、防静电等，具有良好的应用和发展前景。
本文介绍了蜂窝纸板的特性及蜂窝纸板替代EPS在包装上的应用前景，并对缓冲垫应用蜂窝纸板材料的技术参数及蜂窝纸板常见质量问题进行了深入的分析。
随着我国加入WTO和经济全球化的发展，对外贸易快速增长，企业将面临着新的机遇和挑战，产品包装与国际市场接轨日显重要和必要。
尤其是目前欧盟对中国家用电器的进口配额已解冻，欧盟已成为我国家电出口的另一重要市场。
但欧盟各国对木质和EPS包装材料及包装废弃物都有严格的限制和规定。
如进入德国的商品包装需申请“绿点”标志，进入法国的商品包装需申请“竖点”标志。
为提升产品绿色环保包装形象，降低废弃物回收再生费用，避免“绿色”贸易壁垒，注重保护生态环境，治理白色污染，因此，研究、开发、生产、推广及应用蜂窝纸板、纸浆模塑等绿色包装材料已势在必行并具有深远的意义。
因此，信息产业部包装办公室、电子工业包装技术协会，不仅多次和有关部委联合举办了纸浆模塑、蜂窝纸板技术交流会和技术讲座，而且还以多形式、多层次、多方位的活动方式，举办培训、技术研讨、现场参观、推广应用等一系列活动。
与此同时，信息产业部包装办公室、电子工业包装技术协会的领导和有关蜂窝纸板生产企业的科技人员，本着深层次地挖掘蜂窝纸板的潜在需求市场，多次深入到品牌知名度高、产品结构设计难度大、有代表性的用户单位，进行现场实地研讨、设计、试制、检测等咨询服务工作。
通过这些有意义的活动，开阔了包装界技术人员的眼界，这将对我国蜂窝纸板的技术提升、工艺改进、市场拓展等无疑起到了积极的推动作用，至今已取得了可喜的成绩，实现了出口的电子整机仪器、家用电器包装以蜂窝纸板替代木质托盘、包装箱和EPS塑料缓冲衬垫等。
蜂窝纸板缓冲机理探讨
２中的Ａ Ｃ段 。图 ２中的 ｏ Ａ段为蜂窝纸板 的弹性 阶段 ， 此 时蜂 窝胞元 没有 变形 ，该 阶段 中 ，影 响蜂 窝纸 板
缓 冲性 能 的主要 因素是 纸蜂 窝 芯结构 和蜂 窝纸 板 的
１ 缓 冲 机 理 理 论 分 析
１１ 蜂 窝胞元密 闭气 囊的作用 ． 在 未 开槽 的蜂 窝 纸板 中 ，其 蜂 窝胞 元 中存在 大
量 气体 ，而这 些气 体将 会对 蜂 窝纸板 的缓 冲性能 产
生 较 大影 响 。
蜂 窝纸板 中 ，气体被封 闭在蜂 窝腔 内，当蜂窝纸 板 受压 时 ，随着 压力 Ｐ的增大 ，纸板蜂 窝壁 开始 弯
曲 ，纸板抵 抗 变形 的应 力 明显 减弱 ，但 由于腔 内气 体 的体 积 减小 ，气 体对 于 腔壁 的压 力增 大 。气体 压 力 增加 的过程 与腔 壁弯 曲使 得蜂 窝 纸板 抗压 能力 降 低 的过 程是 同时存 在 的 。假 设 蜂窝 纸板 中蜂 窝腔 内
原材料 。 图 ２中 的Ａ Ｂ段 为 当应力 达到蜂窝纸板 的弹 性 极 限后 ，蜂窝 胞元 壁开 始受 压弯 曲 ，导致 胞元 体 积 减小 ，气 体 的内压 力增加 ，应力 迅速 下 降 ，压力 值在 曰处达到平衡 。处 于 Ｂ Ｃ段 时 ，蜂窝胞元壁应力 依然很 弱 ，而气 体 的压 力随着应 变 的增加 直上升 ，
们 主要研 究金 属蜂 窝材料 的性 能 】 。 目前 ，针对 蜂 窝纸 板起 始屈 服应 力较 大 ，不能 很 好地 发挥 其 塑性平 台区的缓 冲性 能这 一 问题 ，国 内学者 主要 采用 预压 处理 和 开槽工 艺 ２种方 法 ，以
静态 压缩 下 的应 力 一应变 曲线 、利 用 冲击 实 验机测 试 蜂窝 纸板动 态冲击下 的峰值加速度 一静应 力 曲线 、 利用 振 动 台测 定 蜂窝 纸板 的振动 传递 率及 其 峰值频
组合蜂窝纸板缓冲性能的测试与分析
组合蜂窝纸板缓冲性能的测试与分析组合蜂窝纸板缓冲性能的测试与分析摘要：随着电子产品和物流业的不断发展，包装材料的性能要求也越来越高。
组合蜂窝纸板由于其独特的结构和优良的物理性能，在包装领域得到了广泛应用。
本文通过一系列实验测试和分析，探讨了组合蜂窝纸板的缓冲性能。
1. 引言随着电子产品的普及和物流业务的繁荣，包装材料需要具备良好的缓冲性能，以保护产品在运输过程中不受损坏。
传统的包装材料如塑料泡沫、泡沫纸等在使用过程中存在环境问题，因此寻找环保且具备较好缓冲性能的包装材料成为了一项重要的研究课题。
独具特点的组合蜂窝纸板，由于其轻质、强度高、抗压性好等特点，成为了一种非常有潜力的包装材料。
2. 实验方法本实验使用的组合蜂窝纸板样品尺寸为100mm×100mm×10mm，选取10份样本进行实验。
首先，将组合蜂窝纸板样品固定在一个特定高度的悬垂台上。
然后，从不同高度自由落下一个重量为500g的铁球，记录铁球落地时的冲击力。
同时，在冲击过程中记录组合蜂窝纸板的位移情况。
3. 实验结果与分析通过实验得到的数据可以看出，随着铁球下落高度的增加，冲击力逐渐增大。
而组合蜂窝纸板在冲击过程中能够有效吸收和分散冲击力，避免冲击传递到内部产品。
实验同时观察到，组合蜂窝纸板在冲击情况下出现一定程度的位移，进一步证实了其缓冲性能。
4. 结构与性能分析组合蜂窝纸板的缓冲性能与其特殊的结构密切相关。
该结构由两层纸板之间的一系列六角形蜂窝状隔间构成。
这种结构使得组合蜂窝纸板具备较好的强度和能够吸收冲击力的能力。
当外力作用于组合蜂窝纸板时，纸板通过弹性变形来减缓冲击力的传播和冲击能量的吸收，起到减缓冲击的效果。
5. 应用前景组合蜂窝纸板具备环保、轻质、强度高等优点，且在缓冲性能方面表现优秀，因此有广阔的应用前景。
目前已经有多家电子产品制造商采用组合蜂窝纸板作为其产品的包装材料。
除了电子产品，组合蜂窝纸板还可以应用于其他脆弱、易损坏的产品的包装中。
蜂窝纸板缓冲机理探讨
蜂窝纸板缓冲机理探讨
蜂窝纸板缓冲机理探讨主要涉及两个方面，一是蜂窝缓冲区的形状特性，二是利用蜂窝形状来实现缓冲的方法。
首先，蜂窝缓冲区的形状特性，在蜂窝缓冲区中，采用小弧度的弧面连接各个蜂窝，使蜂窝之间的错动能够发挥出最大的效果；其次，利用蜂窝形状的特点来实现缓冲，即采用蜂窝形状的特性用于绑定物体，比如将箱子、垃圾桶等物体和蜂窝一起用钩子或绳索系在一起，当箱子被推动时，蜂窝形状的孔洞将有效的阻止物体突然停止，从而起到缓冲的作用。
蜂窝纸包缓冲包装综述解析
蜂窝纸包缓冲包装综述解析蜂窝纸包缓冲包装的结构由两层纸包蜂窝纸板构成。
蜂窝纸板是一种由纸板和蜂窝纸层交替叠压而成的材料，形成了类似蜂窝的结构，因此得名。
这种结构使得蜂窝纸包缓冲包装具有很高的强度和刚性，同时还具有较轻的重量和杰出的缓冲性能。
蜂窝纸包缓冲包装具有许多出色的性能。
首先，它具有很高的抗冲击性能。
由于蜂窝纸板的结构，它能够吸收冲击能量，减少外部冲击对包装物的影响。
其次，它具有很高的抗压性能。
蜂窝纸包缓冲包装能够承受较大的压力，在运输和储存过程中保护产品的完整性。
此外，它还具有较好的耐湿性和防静电性能，能够在潮湿的环境中保持稳定性，同时也能够防止静电对产品的损害。
蜂窝纸包缓冲包装在各个领域都有广泛的应用。
首先，在电子产品的包装中，它可以用于手机、平板电脑、显示屏等产品的包装和运输，能够提供良好的缓冲和防护效果。
其次，在家具和家居产品的包装中，它可以防止家具在运输过程中被损坏。
此外，它还可以用于食品等易碎品的包装，保证产品的完整性和质量。
虽然蜂窝纸包缓冲包装在很多方面都有优势，但也存在一些局限性。
首先，由于其结构的复杂性，制造成本较高。
其次，蜂窝纸包缓冲包装的承重能力有限，对于比较重的产品可能不够。
此外，蜂窝纸包缓冲包装对潮湿环境的适应能力较差，容易受潮而减弱其性能。
总的来说，蜂窝纸包缓冲包装是一种具有独特结构和优越性能的包装材料。
它的使用可以提供良好的缓冲和保护效果，适用于各种产品的包装和运输。
然而，其制造成本较高，承重能力有限，对潮湿环境适应能力较差。
因此，在实际应用中需要综合考虑其特点和优势，选择合适的包装材料。
基于蜂窝纸板的系留平台缓冲分析与试验
第44卷第2期航天返回与遥感2023年4月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING33基于蜂窝纸板的系留平台缓冲分析与试验朱九英1黄锦辉2米红林1王泽贵1王晓栋1（1 上海电子信息职业技术学院，上海201411）（2 采埃孚（中国）投资有限公司，上海200031）摘要为保证系留气球平台在空投着陆中的安全，必须对其中的压力气瓶进行缓冲分析与实验。
文章采用蜂窝纸板作为气瓶缓冲材料，采用LS-DYNA软件，并依据蜂窝纸板实际参数处理材料模型，仿真分析了在不同蜂窝纸板厚度、不同跌落速度和不同着陆姿态下的缓冲过程。
根据仿真结果，设计了蜂窝纸板缓冲结构和加速度检测模块，采用吊车起吊跌落进行了实验验证。
仿真分析和实验结果均表明，蜂窝纸板厚度为500mm，跌落速度低于10m/s时，气瓶缓冲后加速度低于20g n，可满足空投着陆应用要求。
文章基于LS-DYNA的蜂窝纸板缓冲有限元分析是可行的，研究结果对于气瓶类装备的着陆缓冲结构设计有参考价值。
关键词蜂窝纸板系留平台隔振缓冲有限元仿真跌落冲击回收着陆中图分类号: V445.4文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2023)02-0033-10DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2023.02.004Cushioning Analysis and Test of Tethered Platform Based onHoneycomb CardboardZHU Jiuying1HUANG Jinhui2MI Honglin1WANG Zegui1WANG Xiaodong1（1 Shanghai Technical Institute of Electronics & Information, Shanghai 201411, China）（2 ZF (China) Investment Co., Ltd., Shanghai 200031, China）Abstract In order to ensure the safety of the air-drop landing of the tethered balloon platform, the cushioning analysis and test must be conducted on the high-pressure cylinders in it. In this paper, honeycomb cardboard is used as the cushioning material of the gas cylinder, and the cushioning processes under different thicknesses of honeycomb cardboard, different fall speeds, and different landing attitudes are simulated and analyzed by LS-DYNA software using the material model parameters according to the actual honeycomb paperboard. Based on the simulation results, the cushioning structure of honeycomb cardboard and the acceleration detection modules are designed, and the test verification is carried out through a crane. Both simulation analysis and test results show that when the thickness of honeycomb cardboard is 500mm and the fall speed is lower than 10m/s, the acceleration of the gas cylinder after cushioning is lower than 20g n, which can meet the requirements of air-drop landing applications. The study shows that the finite element analysis of honeycomb cardboard cushioning based on LS-DYNA is feasible, and the research results have reference values for the design of the landing cushioning structure of gas cylinder-type equipment.收稿日期：2022-07-14基金项目：上海电子信息职业技术学院专项项目（Z22105）引用格式：朱九英, 黄锦辉, 米红林, 等. 基于蜂窝纸板的系留平台缓冲分析与试验[J]. 航天返回与遥感, 2023, 44(2): 33-42.ZHU Jiuying, HUANG Jinhui, MI Honglin, et al. Cushioning Analysis and Test of Tethered Platform Based on34航天返回与遥感2023年第44卷Keywords honeycomb paperboard; tethered balloon platform; vibration isolating and cushioning; finite elements simulation; airdrop impact; recovery and landing0 引言系留气球被广泛应用于通信、观测、探测等领域。
蜂窝纸板防振缓冲特性研究及应用
所以 木包装的高温熏蒸导致出口 成本的增加和ห้องสมุดไป่ตู้境的 破坏〔 因此, 1 8 1 月 7 ] . 从 9 年 0 9
以 替代木材, 泥土砖, 发泡聚苯乙 (P)5 烯 ES 〔 , .
蜂窝纸板的特殊结构使之具有独特的性能; ()蜂窝纸板封闭的等六边型蜂窝结构相比其它结构,能以最少的材料获得最 1
大的 受力. 蜂窝纸芯的 平压强 相同 度比 用料的E 瓦 型 楞纸芯 强度大2 倍以 s 0 上[ ]
()吸收物体冲击能力大,防振性能好,缓冲性能优,隔热,隔音效果好. 3 ()蜂窝纸板易于切削,钻孔,可加工成各种所需的形状和尺寸,且与其它结 4 构材料也有很好的相容性,适合用作缓冲衬垫.
() 解或回 利用, 于环境保 5 蜂窝纸板可降 收 有科 护.
1 蜂窝纸板的应用背景 . 2
19 年 9 7日美国宣布: 月 1 98 为防止天肩星牛等虫害在本国的扩散, 禁止我国未 经严格高温熏蒸或防腐剂处理的实木包装入境.加拿大,英国等紧随其后,相继颁 布类似的禁令. 99 6 19 年 月欧盟 1 国实行紧急措施, 5 防止中国产品木质包装中携带
的虫害在欧盟扩散[ [ 9 ] 由于木材须在 1 1 0 0的高温下用蒸汽烘干 35 0 - 天,使木材中的含水率小于 8> %
得到了快速的发展. 现在国内研制生产蜂窝纸板的企业已达 3 多个,在蜂窝技术发 0 展方面, 有关的发明专利和实用新型专利己达 3 余项,生产方法和加工工艺都有了 0 突破性发展.20 年 8月,由中国包装总公司组织的 " 01 新型代木包装材料— 蜂窝
纸板" 被列入国家重点技术创新计划川 .
二次加载时蜂窝纸板的缓冲性能研究
二次加载时蜂窝纸板的缓冲性能研究
王保升;张丽
【期刊名称】《包装工程》
【年(卷),期】2011(32)15
【摘要】依据蜂窝纸板初次压缩应力-应变曲线,设计了预压方案,研究了二次加载时蜂窝纸板的静态缓冲性能,并与初次加载时的缓冲性能进行了对比分析。
结果表明:弹性预压对二次加载时缓冲系数曲线影响较小,塑性平台预压对缓冲系数曲线的影响较为显著;蜂窝纸板的最小缓冲系数随着预压量的增大而线性增大;弹性预压下,缓冲系数稳定时的应变随预压量的增加而增大,而塑性平台预压下,则随预压量的变大而减小;缓冲系数的波动幅度随预压量增加而逐渐减小,预压至塑性平台时,波动消失。
研究为蜂窝纸板在多次冲击状况下的应用提供了理论基础。
【总页数】4页(P62-65)
【关键词】蜂窝纸板;缓冲性能;二次加载;预压
【作者】王保升;张丽
【作者单位】南京工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB484.1;TB487
【相关文献】
1.蜂窝纸板承载缓冲性能研究进展 [J], 牟信妮
2.蜂窝纸板二次加载缓冲性能研究 [J], 李厚民;杨晓云;卢宸华
3.一种新型蜂窝纸板包边工艺及其制品缓冲性能研究 [J], 李光;樊明
4.基于物流过程的蜂窝纸板缓冲性能研究进展 [J], 吴月;王桂英
5.蜂窝纸板动态缓冲性能分析研究 [J], 曾克俭;刘珊
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缓冲包装材料性能测试
第5章 缓冲包装材料性能测试缓冲包装材料是缓冲包装件的介质层，能够吸收冲击和振动的能量，具有抑制冲击和振动、减少或防止包装件破损的作用。
泡沫塑料、瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑制品、气泡塑料薄膜、气垫袋、粘胶纤维缓冲材料和纸垫等是目前常用的一些缓冲包装材料。
本章主要介绍缓冲包装材料的性能测试，包括静态压缩特性测试、动态缓冲特性测试、蠕变与回复特性测试和振动传递特性测试。
5.1 静态压缩特性测试缓冲包装材料的静态压缩试验是采用在缓冲包装材料上低速施加压缩载荷的方法而求得缓冲包装材料的静态压缩特性及其曲线。
通过静态压缩试验，首先得到缓冲包装材料的应力—应变曲线，计算出单位体积变形能（）、缓冲系数（），从而得到缓冲系数—应变（e C ε−C ）曲线、缓冲系数—变形能（e C −）曲线，再从变形能角度评价缓冲包装材料的静态缓冲特性。
这些数据和曲线可用于缓冲包装设计。
5.1.1 缓冲效率与缓冲系数缓冲效率、缓冲系数是评价缓冲包装材料的冲击吸收性的两个重要概念，对缓冲包装设计具有指导意义。
不同的缓冲包装材料具有不同的弹性特性，对冲击能量的吸收性也不同。
在流通过程中，当包装件满足产品所承受的冲击强度小于脆值时，若单位体积缓冲包装材料所吸收的冲击能量越多，则包装件所需用的缓冲包装材料也越少，在相同流通条件下的运输费用和包装成本也越低。
（1）缓冲效率图5-1是缓冲包装材料的静态压缩试验原理图，上压板对试样施加载荷，加载速度控制在12±3mm/min 范围内，几乎接近于静态加载。
图5-1 静态压缩试验原理图 1-上压板；2-试样；3-下压板缓冲效率是一个无量纲的物理量，指在压缩状态下单位厚度的缓冲包装材料所吸收的能量（TE）与压缩载荷之比，即FTE F T E==η （5-1） 式中 η—缓冲效率；T —试样厚度；F —压缩载荷；E —试样所吸收的能量。
式（5-1）表明，缓冲效率越大，单位体积缓冲包装材料所吸收的能量就越多，则包装件所需用的缓冲包装材料就越少。
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图３绘制的缓冲系数一应力（ｃ一盯）曲线只显示了缓ｊ中系
应变，％ 图ｌ首次加载与二次加载时的矿一ｓ曲线 Ｆｉｇ．１ ７ｎｌｅ盯一占ｃｕｎｒｅｓ ｏｆ矗ｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｌｏａｄ
线上基本是一条直线。过了峰值之后，蜂窝纸板的芯纸部分被 压溃，应力大幅下降，到达屈服平台，然后在小范围内波动，屈 服平台总体保持为水平直线。在屈服平台阶段，应变增加，但 应力仅小幅波动。峰值之前显示为弹性阶段，此前卸载则可基 本恢复到蜂窝纸板的原始形状；峰值之后则为失稳阶段（应力
合构件的缓冲性能测试及分析‘２。９３，但多是采用没有使用过的 蜂窝纸板进行测试、研究。本文将通过试验研究经过预压的蜂 窝纸板二次加载时的缓冲性能。
１试验
为了研究蜂窝纸板二次加载时的缓冲性能，我们对多组蜂 窝纸板进行静态压缩试验，并与首次加载时的缓；中性能进行对 比。试验分２次进行，第一次是预压（首次加载），对蜂窝纸板 预压到屈服平台即可，然后试样按试验要求的保存环境存放， 以供第２天２次加载时使用；第２次是２次加载，对已预压的 试样进行完全压溃试验。
［９］刘晓红，周鲁兵．蜂窝板在代木托盘中的应用研究［Ｊ］．中国包 装，２００５，（３）：６５—７０．
［１０］ 张志民．复合材料结构力学［Ｍ］．北京：航空航天大学出版社，
】９９３．
（上接第２１页） 件¨Ｊ。振动后的果品与静置的果品呼吸速率会有很大的不 同，而果品的呼吸强度作为一项重要的生理特性是设计其气调 包装的关键因素之一。因此，在日后的气调包装设计中，应适 当考虑运输果品与静置水果在呼吸速率上的差异，从而完善气 调包装，减少果品的损耗，更好的保证果品的品质与价值。
—４．
［３］ 李清，齐明思．蜂窝纸板生产工艺改进［Ｊ］．包装工程，２００４，２５ （５）：１６一１８．
［４］ 耿敏，熊宏智．蜂窝纸板与瓦楞纸板的复合刚度试验及分析［Ｊ］． 北京轻工业学院学报，２００１，１９（３）：ｌｌ—１．
［５］孙亚平，卢立新，蔡和平．蜂窝纸板平压性能的实验研究［Ｊ］．包 装工程，２００３，２４（１）：来表征缓冲材料缓冲性能好坏的参数。缓
冲系数ｃ用公式（２）计算。
ｃ＝＿心＝｝
（２） 、７
上扪ｓ
利用式（１）和式（２）可以计算缓；中材料在各压缩状态下的 应力、应变和缓冲系数。
３预压对蜂窝纸板缓冲性能的影响
为便于对比，这里将试样首次加载及２次加载时的３条曲 线分别对应地绘制在图１（应力一应变曲线）、图２（缓冲系数 一应变曲线）和图３（缓冲系数一应力曲线）中。
２试验数据处理
根据电脑自动记录压力Ｆ和变形石，按式（１）计算应力和
应变：
Ｆ
ｆ盯２ｊ
Ｊ
（１）
【占＝÷
式中：矿为试样承受的静应力；ｇ为试样对应的应变；Ａ为
蜂窝纸板面积；￡为蜂窝纸板厚度。由于需要进行二次加载，所
以首次加载的位移量很小，试样进入屈服平台后就停止，此时
试样的厚度没有明显的变化，为计算简单，二次加载时仍用原
综合２条曲线来看，变形较小时，缓冲系数较大，变形较大 时，缓；中系数较小，所以，要使蜂窝纸板发挥其良好的缓冲能 力，须使其有较大的变形；当变形较大时，二次加载试样与一次 完全压缩试样的缓冲系数基本一致。
从图２中并不能明显看出预压对蜂窝纸板缓；中性能的影 响，下面对缓冲系数一应力（ｃ一盯）曲线进行分析。
收稿日期：２００７Ｄ２Ｄ１ 作者简介：李厚民（１９７１一），男，湖北宜城人，硕士，湖北工业大学副教授，主要从事工程力学、结构强度、包装测试等的教学
和研究。
万方数据
李厚民等预压对蜂窝纸板缓冲性能的影响
试验进行多组，取试验数据较为规范的试样进行研究。本 研究将对试样首次加载与二次加载的应力一应变（盯一占）曲线 和缓；中系数一应变（ｃ一占）曲线以及缓冲系数一应力（ｃ一旷） 曲线进行对比分析，以研究预压对蜂窝纸板缓冲性能的影响。
万方数据
妊 垛 量 螂
应力，ｋＰａ 图３首次加载与二次加载时的ｃ一盯曲线 Ｆｉｇ．３ ７ｎｌｅ Ｃ一口。ｃｕｎｒｅｓ ｏｆ ｆｉＩｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ １０ａｄ
４５
包装工程ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖ０１．２８ Ｎｏ．６ ２００７．０６
数在３００以下部分，较大的缓冲系数没有意义。 从图中可以看出，首次加载时，曲线在应力２８０ｋＰａ、缓；中
４结语
通过对蜂窝纸板首次压缩、二次压缩试验，对两者的盯一占 曲线、ｃ—ｓ曲线和ｃ一矿曲线进行对比分析，结论如下：
（１）没有预压的蜂窝纸板在其弹性范围内缓冲系数很大， 缓冲性能并不好，这与它刚性好、抗压强度大是一致的。但其 在塑性变形区域内屈服平台很长，缓冲系数较小，对冲击能量 的吸收性很好；
（２）经过预压的蜂窝纸板，在二次加载时没有首次加载时 的峰值，直接进入屈服平台，从而能更早更好地进入工作状态；
由图ｌ可看出，首次加载时，从开始加载到峰值，矿一Ｐ曲
日
山 ＿ 、
Ｒ 馏
快速下降阶段）和屈服阶段（应力小幅波动阶段），此两阶段蜂 窝结构部分破坏，卸载之后不能恢复到初始状态。本次试验峰 值在２８０ｋＰａ左右，屈服平台集中于１１０—１４０ｋＰａ之间。
二次加载时，蜂窝纸板没有首次加载时的峰值，当承受的 压力达到蜂窝纸板屈服阶段的屈服值时，曲线直接进入屈服阶 段，而没有失稳阶段。二次加载的屈服平台也呈现一种小幅波 动状态，但波动幅度稍大一些，应力值在１００～１４０ｋＰａ之间，与 首次加载基本～致。
从图２中可以看出，首次加载时，蜂窝纸板的缓冲曲线是 一条平滑的曲线，在应变为４％时已具有最佳缓冲效果，屈服 平台的缓冲系数在１５—２０之间。
二次加载时，蜂窝纸板的缓冲曲线仍然是一条比较平滑的 曲线，在应变大于１０％时，缓冲效果已达最佳，屈服平台的缓 冲系数在３—１２之间，较首次加载的１５～２０有明显的减小，主 要原因是二次加载时没有首次加载时２倍于屈服平台的峰值， 使得缓；中系数下降较多。
（３）经过预压的蜂窝纸板，弹性范围内刚度较小，在一个 较长的应力区间有较好的缓；中能力；
（４）将蜂窝纸板进行预压，使之进入屈服阶段，然后再用 于工业包装，其缓；中效果将会更好。
参考文献： ［１］黄善祥．评蜂窝纸板的现状及发展［Ｊ］．包装世界，１９９９，（３）：４３
—４４．
［２］ 方熊飞．采用蜂窝纸板改进运输包装［Ｊ］．湖南包装，２０００，（２）：３
但蜂窝纸板被用作缓冲包装材料，正常工作情况下，屈服 只是偶尔用来缓和冲击，更多的是靠其弹性进行减震，所以弹 性阶段的缓冲系数决定了其缓ｊ中能力的好坏。从图３中可以 看出，首次加载时，其弹性阶段的缓冲系数均大于１２５，而经过 预压的二次加载的蜂窝纸板，当应力在２０～１３０ｋＰａ之间时，其 缓冲系数在４０～７０之间。这些表明，经过预压的蜂窝纸板在 一个较长的应力区间有比较好的缓；中能力。所以，在缓；中包装 设计时，如果能将蜂窝纸板进行预压，使之进入屈服阶段，然后 再用于工业包装，其缓；中效果将会更好。
［６］郭彦峰，许文才，王梅．蜂窝纸板缓冲性能的实验研究［Ｊ］．包装 工程，１９９９，２０（２）：１２一１５．
［７］ 郭彦峰，张景绘，许文才，等．蜂窝纸板及其衬垫缓冲特性研究 ［Ｊ］．包装工程，２００２，２３（５）：１１０—１１２．
［８］ 李厚民，朱若燕，杨小俊，等．蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构缓冲 特性研究［Ｊ］．包装工程，２００５，２６（４）：９一１１．
将２次加载的矿一占曲线进行对比，可以看出，首次加载 时弹性极限较大，且曲线较陡，表明其刚度较大；２次加载的屈 服平台基本一致，表明在大变形时两者的承载能力是一致的。 首次及二次加载时缓；中系数一应变（ｃ一占）曲线见图２。
暴 垛 受 蝌
应变／％
图２首次加载与二次加载时的Ｃ一占曲线 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ Ｃ一占ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ６ｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｌｏａｄ
包装工程 ＰＡｃＫＡＧＩＮＧ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖ０１．２８ Ｎｏ．６ ２００７．０６
预压对蜂窝纸板缓冲性能的影响
李厚民，卢宸华，谢一魁 （湖北工业大学，武汉４３００６８）
摘要：通过压缩试验，研究了预压缩之后蜂窝纸板二次加载时的缓冲性能，并与首次加载时的缓 冲性能进行对比分析，结果表明蜂窝纸板预压之后二次加载时没有首次加载时的峰值，直接进入屈服 平台，其弹性阶段刚度小于首次加载，缓冲性能优于未预压的蜂窝纸板。
蜂窝纸板在我国的使用不过１０来年。以前对于重型商品 可以采用木质包装箱，但随着１９９８年９月，西方发达国家对我 国的实木包装箱实行禁入命令，蜂窝纸板就成了代木包装的最 佳选择之一Ｌ１。２］。这在一定程度上促进了蜂窝纸板在我国包装 行业的快速推广和使用。同时，有关蜂窝纸板的研究在各科研 院校和企业迅速展开。国内关于蜂窝纸板的研究主要集中于 蜂窝纸板的缓冲性能，如静态压缩、动态压缩和冲击时的缓冲 性能，也有部分学者进行了蜂窝纸板与其他材料组合而成的组
系数１２５左右被分成了两段，上面一段为弹性阶段的ｃ一盯曲 线，下面一段为失稳阶段的ｃ一盯曲线，屈服阶段的ｃ一盯曲线 此图未画，但其应与二次加载屈服阶段部分基本重合。二次加 载时，缓冲系数大于４５的为弹性阶段的ｃ一盯曲线，下方的为 屈服阶段的ｃ一盯曲线。２条曲线屈服部分的曲线重合，并且 均在１１０一１４０ｋＰａ之间向下波动，表明不管有没有预压，蜂窝 纸板在屈服阶段缓冲能力基本一致。
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