16寸显示器纸浆模塑衬垫的缓冲性能实验研究与计算机仿真

摘要

纸浆模塑制品是以废旧瓦楞纸箱、纸张或其他天然植物纤维为原料,经打浆、成型、干燥和整形等工艺过程制成与被包装产品外形十分吻合的空腔结构,是一种可塑性极强的可与被包装物直接接触的缓冲材料。由于其优越的环保性能、缓冲性能且可回收,纸浆模塑市场前景广阔。研究不同配方浆料制品的静态和动态缓冲性能,找出浆料对其缓冲特性的影响对纸浆模塑制品缓冲包装设计具有重要价值。目前对于纸浆模塑材料的力学性能研究较少;纸浆模塑衬垫设计完成以后,需测试其缓冲性能,费时费力的模具加工为测试造成不便,资源消耗较大, ANSYS的应用能够增加设计效率降低成本。为此,本文采用ANSYS仿真分析法与实验法研究几种不同材料的纸浆模塑制品的缓冲性能,研究了材料对纸浆模塑制品缓冲性能的影响,并通过试验结果与仿真结果的比较,证明了ANSYS的理论指导作用和实际参考价值。
　　具体研究内容如下:
　　(1)应用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件进行显示器纸浆模塑包装衬垫的动态跌落模拟试验。结果发现白浆纸浆模塑制品缓冲性能优于竹浆和瓦浆制品。
　　(2)研究了纸浆模塑制品的原材料性能,并参考瓦楞纸板相关标准,通过试验考察其主要技术指标。并采用等速拉伸试验,获得不同浆料配方材料的物理性能和力学参数,为后期的仿真提供理论依据。等速拉伸试验表明,白浆材料的物理性能优于竹浆和瓦浆。不同浆料配方的材料,对制品的缓冲性能影响很大。
　　(3)参照包装用缓冲材料静态压缩试验方法和包装用跌落测试标准方法,分别对经过恒温恒湿处理的不同浆料纸浆模塑制品进行了静态压缩试验和动态跌落试验,计算得到不同浆料纸浆模塑制品的静态压缩应力—应变曲线,通过跌落实验得到动态跌落G值。与仿真结果相对比,结果发现试验结果与有限元仿真结果变化趋势基本一致,浆料对纸浆模塑制品动态缓冲性能影响较为显著,白浆纸浆模塑制品缓冲性能优于竹浆和瓦浆制品。

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1 绪论

1.1纸浆模塑简介

1.2相关研究现状及存在问题

1.3本文主要研究内容及方法

2 不同浆料物理性能的测试

2.1几种常用浆料的主要用途及优缺点分析

2.2静态等速拉伸测试

2.3本章小结

3 纸浆模塑制品动态缓冲性能仿真分析

3.1 ANSYS/LS-DYNA在产品纸浆模塑设计中的应用

3.2纸浆模塑制品动态跌落仿真分析

3.3本章小结

4 纸浆模塑制品缓冲机理和力学性能实验研究

4.1纸浆模塑制品的缓冲机理分析

4.2纸浆模塑制品静态压缩试验

4.3纸浆模塑制品动态跌落试验

4.4本章小结

5 总结与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献