基于温湿度效应的纸蜂窝结构能量吸收模型研究

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蜂窝纸板是近年来在欧美、日本和我国兴起的一种节省资源、保护生态环境、成本低廉的新型绿色环保包装缓冲材料,它具有轻、强、刚、稳四大优点,体现了一种全新的包装模式和观念。作为一种环保材料,它具有可自然降解,不污染环境和循环再生利用等特点,而且可以替代木材,极大地减少木材的使用量,保护日益减少的森林资源。本文试验研究了不同温湿度条件下蜂窝原纸的含水率的变化影响。根据试验结果,结合了3个经典的含水率模型,用matlab拟合得到蜂窝原纸的最佳含水率数学模型。对蜂窝原纸的力学性能受含水率的影响进行了深入研究,探讨了蜂窝原纸弹性模量和屈服应力与含水率的关系,结合含水率数学模型,运用matlab拟合出了蜂窝原纸相对屈服应力和相对弹性模量关于温湿度的预测方程,并进行了验证。分析蜂窝纸板静态压缩力学行为及其缓冲机理,试验研究了蜂窝纸板的临界应力和平台应力与含水率的关系,推导出了蜂窝纸板临界应力和平台应力关于温湿度的预测方程,并进行了验证。结合以上的研究绘出了有关含水率和厚跨比的蜂窝纸板能量吸收图,利用能量吸收图可以简单地对蜂窝纸板包装设计进行优化选择。本文的研究成果在研究环境因素对蜂窝纸板的缓冲性能的影响中具有重要的意义,并可使用能量吸收图在企业里对蜂窝纸板包装设计进行优化选择,具有一定的实践意义。
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