基于应变率效应的蜂窝纸板能量吸收模型的研究

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蜂窝纸板以其环保、结构轻、耗材少、性价比高、强度高等特点,在近几年成为包装用托盘、纸箱、缓冲衬垫等领域的重要材料,逐步占有越来越大的市场额度。   作为一种包装材料,在实际应用中会受到较为复杂的温湿度、应变率等外界因素的影响,从而导致力学特性的改变,由于对其力学特性和环境因素影响缺乏较为完善的理论分析,相关包装方案设计的优化与材料的优选成为迫切需要解决的问题。因此,在研究蜂窝纸板力学特性的同时,将环境因素同时考虑其中,构建相关力学模型,将对蜂窝纸板设计和应用提供重要参考标准。研究主要包括以下几个方面:   (1)对比研究分析了蜂窝纸板动静态力学特性和差异;   (2)研究了应变率效应对其力学特性的影响;   (3)构建了应变率相关蜂窝纸板能量吸收模型;   (4)通过大量的静态压缩实验和动态冲击实验,验证了理论研究的可行性和正确性。   通过本次研究:发现蜂窝纸板动静态力学性能存在较大差异,其具有明显的应变率效应;基于Cowper-Symonds关系,构建了一系列蜂窝纸板的应变率相关应力评估方程;以率相关力学模型为基础,构建了蜂窝纸板不同应变率下的能量吸收模型。为蜂窝纸板的优化应用提供了重要的理论支撑。
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