论文部分内容阅读
纸浆模塑制品是以废旧纸张或其他天然植物纤维为原料,经制浆、模塑成型和干燥整形等工艺过程制成的,具有特定的几何空腔结构和一定缓冲能力的纸制品。由于可回收利用,纸浆模塑包装作为环境友好性包装应用日趋广泛。目前,对纸浆模塑制品的研究已取得了一定的成果,然而,对于纸浆模塑自身材料的力学性能研究涉及甚少;纸浆模塑制品的结构设计尚处于经验设计阶段;设计纸浆模塑衬垫以后,需测试其缓冲性能,模具与测试费用颇高。如果测试未通过,还需再次修改模具并进行测试,导致设计周期长,资源消耗较大。针对目前研究中的问题,本文采取试验及理论分析、计算机模拟分析等技术手段,针对一种典型产品——液晶电视(LCD TV)的纸浆模塑包装衬垫性能作了如下研究:(1)归纳出制备纸浆模塑制品的不同种原材料,以其为研究对象,参考瓦楞纸板相关标准,通过试验,研究其主要技术指标。并通过温湿度试验,研究环境条件对纸浆模塑制品性能的影响。(2)利用瓦楞纸箱的抗压强度计算公式,使用软件Matlab对试验数据进行处理,推导出纸浆模塑肋状结构单元的近似抗压强度公式。选择构成LCD TV衬垫的椅状结构单元,研究其单元密度与抗压强度的关系。(3)纸浆模塑制品的缓冲是通过结构变形实现的,故结构设计是决定制品缓冲能力的关键因素。根据作者的科研实践以及产品缓冲包装的理论和要求,设计37英寸LCD TV纸浆模塑缓冲衬垫,归纳出合理的结构设计流程,为纸浆模塑制品的结构设计提供参考。(4)根据上述研究成果,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件进行LCD TV纸浆模塑包装衬垫的动态跌落模拟试验。采用虚拟仿真技术,分析合理的结构设计方案。本课题的研究在纸浆模塑包装制品的设计及性能分析方面具有一定的理论价值和实际意义。