瓦楞纸箱作为物流运输中的重要承载容器,其消耗量一直是各类包装用品之首。在检验和评估瓦楞纸箱质量的多种方法之中,抗压强度是最重要的技术指标。现阶段纸箱抗压强度主要是通过经验公式进行计算,而对压缩过程的理论研究较少。基于结构稳定理论研究纸箱压缩时的形变和受力情况,有助于寻找纸箱失稳机理,对优化纸箱结构意义重大。同时对于提高纸箱抗压强度的方法研究有许多,但其中大多数方法都会增加制箱成本、储运费用,很难平衡经济支出与纸箱抗压强度之间的关系。因此,寻找一种不额外增加制箱成本的新方法意义非凡。本文以0201型纸箱为研究对象,结合理论计算、试验以及有限元分析,对瓦楞纸箱的抗压强度进行研究,建立了纸箱屈曲方程、有限元分析模型,并提出了一种增强纸箱抗压强度的新方法。主要研究内容如下:(1)基于结构稳定理论,建立瓦楞纸箱屈曲微分方程。将正交各向异性的瓦楞纸板等效为各向同性薄板,使用能量法推导出瓦楞纸板的功能方程,建立瓦楞纸箱的屈曲微分方程,计算出纸箱的临界屈曲载荷,得到计算纸箱抗压强度的新方法,为瓦楞纸箱抗压强度的理论研究提供了依据。(2)试验测定纸和纸板的性能参数。进行瓦楞原纸拉伸试验,求出纸板弹性参数。进行瓦楞纸板边压强度、侧压强度以及耐破强度测试,获得纸板性能参数,为理论计算和有限元分析打下基础。(3)试验研究压痕形状对瓦楞纸箱抗压强度的影响。通过分析纸箱受压后的工字形变形,在纸箱内部设计出菱形、横一形、八字形、竖一形、三角形以及交叉形压痕,对其分别进行抗压试验,将试验结果与无压痕纸箱对比后发现:在纸箱侧板内部施加压痕会影响纸箱的抗压强度,不同压痕形状的影响效果不同,其中菱形压痕与交叉形压痕的影响最大。菱形压痕具有显著增强作用,增幅约为10%。而交叉形压痕与纸箱失效时变形轨迹接近,加剧纸箱变形,降低了抗压强度(48%)。据此得出结论:菱形压痕通过阻碍纸箱原始变形趋势提高了瓦楞纸箱的抗压强度,得到了一种不影响纸箱外观,不增加原料成本和额外工艺成本的条件下增强瓦楞纸箱抗压强度的新方法,对实际生产生活具有重要意义。(4)瓦楞纸箱的有限元屈曲分析。建立无压痕纸箱与菱形压痕纸箱的有限元模型,对其进行非线性静力学分析、特征值屈曲分析以及后屈曲分析,得到两种纸箱的临界屈曲载荷。对比试验结果,证明了两种模型的可靠性,验证了瓦楞纸箱屈曲分析的可行性。综上可知,本文基于结构稳定理论建立了瓦楞纸板的屈曲微分方程,获得了纸箱的临界屈曲载荷,提供了瓦楞纸箱抗压强度理论计算的新思路。同时提出了一种不影响纸箱外观,不增加纸箱制造过程中的原料成本、额外工艺成本的条件下增强瓦楞纸箱抗压强度的新方法,有利于纸箱的实际应用。