收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纸浆模塑衬垫力学性能的测试和仿真研究

田羽  
【摘要】: 纸浆模塑衬垫对产品的保护作用是依靠缓冲结构单元的变形来实现的,所以对单元的结构设计是提高纸浆模塑衬垫力学性能的研究重点。但是到目前为止,纸浆模塑衬垫的结构设计和力学性能测试都存在较大问题。一方面,实际应用中的结构设计还采用经验设计法,缺少现代技术手段和设计标准,使设计出的纸浆模塑衬垫可靠性能差。为保证衬垫的结构强度,往往依靠增加衬垫厚度或采用较复杂的结构,这样既浪费了纸浆材料,又增加了模具成本,最终导致衬垫成本的增加;另一方面,纸浆模塑衬垫的力学性能测试也没有行业标准或国家标准可以依据,如果应用发泡塑料材料的测试标准则会带来较大的误差,以上两个问题已经成为纸浆模塑衬垫扩大应用领域和性能提高的“瓶颈”问题,严重制约了国内纸浆模塑衬垫的推广使用。 论文提出利用有限元方法,在分析软件ANSYS中实现高效、合理的结构设计方法,研究结果实现了在ANSYS中有效的模拟纸浆模塑衬垫的结构单元,并在垂直方向上施加静态载荷,对实际响应过程进行仿真。 为保证有效地模拟纸浆模塑衬垫的结构单元,有限元分析所需的原始材料参数采用实验方法测得,并且对纸浆模塑衬垫进行实际静态压缩测试,作为仿真计算结果的进一步比较修正,以确定二者之间的修正系数。同时对衬垫的动态力学性能(冲击缓冲性能和振动传递特性)进行测试研究。 (1)通过对纸浆模塑材料的拉伸实验,得到模拟纸浆模塑材料参数:在22~26℃的室温下,含水量为7.8~8.1%的纸浆模塑衬垫材料的紧度为5.7e-7 g/cm3,弹性模量为150MPa,泊松比0.01,将以上各值作为结构单元模拟的材料原始参数。 (2)测试衬垫的静态抗压性能,作为效验和修正仿真结果的依据。运用统计方法得到纸浆模塑衬垫的静态载荷成正态分布,因此可以利用其样本的期望值估计整体的抗压性能。由于整个衬垫的抗压强度与衬垫的结构单元数成线性关系,故可以通过对单个单元的静态压缩测试得到整个衬垫的抗压性能,这为纸浆模塑衬垫的力学性能测试提供了理论依据。 (3)测试纸浆模塑衬垫的冲击缓冲性能,由于纸浆模塑衬垫的缓冲机理与其它材料不同,其缓冲曲线与其它材料有明显的不同,应依靠提高结构强度和优化结构设计来提高缓冲性能。 (4)自行设计振动传递特性的测试方法,得到实验中的塔状纸浆模塑衬垫的共振区域在10Hz左右,最大传递率为1.370。 (5)通过ANSYS模拟纸浆模塑衬垫的塔状结构单元和对其实际压缩响应过程进行仿真,分析单元侧面六个典型位置节点的载荷时间曲线和应力时间曲线,得出最大的极限载荷集中于侧面中心位置,并且曲线符合实际测试规律,因此以中心附近节点的力-位移曲线为准,研究单元高度对抗压性能的影响,垂直高度从7.5mm到47.5mm,每升高2.5mm做一次压缩仿真,得到模拟单元的抗压性能随高度增加而先增强后下降,在27.5mm高度时达到极限载荷最大的结论。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜波;郝继峰;党胜玻;;新旧土建规范的对比分析[J];黑龙江科技信息;2009年35期
2 牛学义;;碳纤维片材在桥梁加固中的应用[J];甘肃科技;2010年17期
3 邓南林;一次性餐具盛着的话题——用纸浆模塑还是用塑料[J];中国科技信息;1998年12期
4 ;第五届国际材料力学行为会议将于1987年在中国召开[J];力学与实践;1985年06期
5 蒋代君,陈次昌,张以忱,伍超;纸浆模塑饭盒真空状态下传热传质的数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2004年04期
6 刘青峰;;产品设计中材料特性与情感价值开发[J];科技风;2009年12期
7 秦洪德;朱亚洲;胡博生;;自升式钻井平台主弦管对接工艺研究[J];中国海洋平台;2010年04期
8 赵广臣;雷建平;张善元;;弹(粘)塑性圆柱壳轴向冲击屈曲的数值模拟[J];科学技术与工程;2008年02期
9 赵西安;结构分析的有限条法[J];固体力学学报;1981年02期
10 闫雪兰;韩爱国;范朝朴;;磁力传动同位器轴承材料的制备[J];甘肃科学学报;2010年02期
11 加莎热特·杰力勒,白靖平,依力哈木·托合提,锡林宝勒日,王以进,李永丰,刘军;不同跟腱修复材料特性的临床意义[J];医用生物力学;2002年04期
12 张辉;王颖;;新型防水材料在建筑中的应用分析[J];黑龙江科技信息;2009年33期
13 赵运才,李克安;微机电系统技术及其应用[J];湖南理工学院学报(自然科学版);2004年04期
14 费培云;季嵘;张道玲;徐超;李志斌;;上海老港垃圾卫生填埋场隔离墙材料特性室内试验研究[J];上海地质;2005年04期
15 郭旻;陈虹坤;;浅谈ANSYS在钢筋混凝土构件受力全过程分析中的应用[J];大众科技;2006年03期
16 高;;多光谱成像[J];红外;2008年12期
17 杨秀;;挑战白色污染——中国一次性餐盒的“革命”[J];科技潮;2000年01期
18 周群;何斌;岳继光;;昆虫足的吸附机制[J];昆虫知识;2007年02期
19 ;仅一个原子厚的最薄材料问世[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2008年01期
20 宋小软,周建敏;混凝土材料的发展及其在近海采油平台中的应用[J];河南科学;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭彦峰;郭引;付云岗;张伟;;纸浆模塑对电子枪的运输包装防护方法[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
2 曲晨;程泽海;;离心钢管混凝土材料特性数值分析[A];中国钢协钢-混凝土组合结构分会第十一次年会论文集[C];2007年
3 李润杰;郜志勇;李添萍;吴智仁;孙广春;;生态恢复新材料特性及在三江源地区沙化地植被修复中的应用[A];全国水土保持生态修复学术研讨会论文集[C];2009年
4 计宏伟;邵文泉;王和敏;兰娟;;纸浆模塑材料在不同加载条件下的力学特性[A];第十一届全国包装工程学术会议论文集(一)[C];2007年
5 王勇;郝莉荣;陈宇新;;TRAYMATIC2500纸浆模塑机生产介绍[A];中国造纸学会第十届学术年会论文集[C];2001年
6 殳国俊;黄坤祥;;材料特性与制程参数对PIM产品尺寸稳定性之影响[A];第五届海峡两岸粉末冶金技术研讨会论文集[C];2004年
7 钟祥璋;;铝金属吸声板的材料特性及应用[A];绿色建筑与建筑物理——第九届全国建筑物理学术会议论文集(二)[C];2004年
8 吴明儿;刘建明;慕仝;张其林;;ETFE薄膜材料单向拉伸试验[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
9 俞锦元;;扬声器新动态[A];2009年声频工程学术交流年会论文集[C];2009年
10 伍中平;;密筋梁钢纤维混凝土施工技术[A];土木工程与高新技术——中国土木工程学会第十届年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邱仁辉;纸浆模塑制品成型机理及过程控制的研究[D];东北林业大学;2002年
2 耿立涛;沥青路面温度应力及超孔隙水压力计算[D];大连理工大学;2009年
3 毛雪平;超临界汽轮机转子材料特性的实验研究[D];华北电力大学(北京);2003年
4 徐泽晶;火灾后钢筋混凝土结构的材料特性、寿命预估和加固研究[D];大连理工大学;2006年
5 张业鹏;纸浆模塑包装结构的缓冲性能及其可靠性研究[D];武汉理工大学;2007年
6 白丽丽;火灾后钢筋混凝土构件的可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 刘洪海;高性能沥青混合料材料特性与施工技术研究[D];武汉理工大学;2008年
8 刘建明;ETFE薄膜双层气枕结构计算分析及试验研究[D];同济大学;2008年
9 李吉泉;塑料注射成形工艺稳健设计的研究与应用[D];上海交通大学;2008年
10 吕红亮;4H-SiC MESFET理论模型与实验研究[D];西安电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田羽;纸浆模塑衬垫力学性能的测试和仿真研究[D];北京印刷学院;2007年
2 赵福;以设计视角发掘材料特性在产品设计应用中的潜力[D];华东理工大学;2012年
3 孙达新;全自动纸浆模塑餐具生产线的研究[D];福建农林大学;2002年
4 于永建;纸浆模塑真空吸滤成型机理及其模具参数研究[D];江南大学;2005年
5 孙晔;论纤维艺术中材料的表现性[D];苏州大学;2008年
6 石华;密斯以来的钢铁建筑研究[D];清华大学;2005年
7 陈海燕;纸浆模塑制品的模具设计研究[D];西安理工大学;2007年
8 江尔德;纸质家具的研究与设计[D];东北林业大学;2009年
9 宋姝妺;组合式纸浆模塑结构的缓冲性能及其计算机模拟[D];江南大学;2008年
10 袁媛;水性材料绘画性的研究[D];东北师范大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 文斌;纸浆模塑产业的成熟标志——从盒到罐的飞跃[N];中国包装报;2009年
2 特约记者 金章;北京协力旁普公司成为纸浆模塑业双赢企业[N];中国包装报;2001年
3 蔺文;纸浆模塑包装罐获得多项国家专利[N];中国包装报;2008年
4 本报特约记者 齐文训;纸浆模塑工业之星[N];中国包装报;2001年
5 本报记者 丁洋;纸浆模塑包装亟须走出传统樊笼[N];消费日报;2004年
6 叶柏彰;蜂窝纸板走势不错纸浆模塑仍在“冬眠”[N];中国包装报;2003年
7 ;纸浆模塑 制品成型机[N];中国包装报;2003年
8 ;纸浆模塑:绿色包装新宠儿[N];解放日报;2001年
9 朱永敬;挑战时代 突破创新[N];中国包装报;2000年
10 记者 孙青;年内全面淘汰一次性发泡塑料餐具[N];中国乡镇企业报;2000年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978