下载文档原格式
材料力学特性测试方法与结果分析材料力学特性测试是一个关键的研究领域，它对于材料工程、结构设计和产品性能的评估具有重要意义。
本文将介绍常见的材料力学特性测试方法，并对这些方法得到的测试结果进行分析和解读。
一、拉伸试验拉伸试验是最常见的材料力学性能测试方法之一，它主要用于测定材料的抗拉强度、屈服点、延伸率等力学特性。
测试时，通常是将试样放在拉伸试验机上，在不断增加应力的作用下，测量材料的应力和应变关系，以获得拉伸曲线。
拉伸曲线包括弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。
弹性阶段是指材料应变与应力成线性关系，此时材料会恢复到原始形状。
屈服阶段指材料的应力达到最大值，并保持相对恒定，应变逐渐增加。
塑性阶段是指材料出现显著塑性变形，应力和应变并不成比例。
断裂阶段指材料失去承受载荷的能力，发生断裂。
根据拉伸试验结果，可以计算得到许多重要的力学参数，如杨氏模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率等。
这些参数对于材料的性能评估和设计有着重要意义。
二、压缩试验压缩试验是另一种常见的材料力学性能测试方法，它主要用于测定材料的抗压强度、压缩模量等力学特性。
与拉伸试验类似，压缩试验也是在压缩试验机上进行的。
试样在垂直方向受到作用力，产生应力和应变。
通过测量应力和应变关系，可以获得压缩曲线。
压缩曲线呈现出类似拉伸曲线的特性，包括弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。
压缩试验结果与拉伸试验有一定的差异，因为材料在拉伸和压缩过程中的应变状态和变形机制并不完全一致。
压缩试验结果可以用于材料的性能评价、结构设计和模拟。
三、硬度测试硬度测试是一种简单且常用的材料力学性能测试方法，它用于评估材料的抗压、抗刮、抗切割等硬度特性。
常见的硬度测试方法包括布氏硬度、维氏硬度和洛氏硬度等。
这些硬度测试方法的原理都是通过在材料表面施加一定的载荷，测量压痕的形状和尺寸，从而计算出硬度值。
硬度值越高，表示材料越难划痕或切割，硬度越低则表示材料越容易受到外力的破坏。
材料研究与测试方法
材料研究包括材料结构、性质和性能的研究，以及应用领域中材料的适应性和可靠性的评估。
以下是一些常用的材料研究与测试方法：
1. 材料制备：包括常规的熔融、溶液法、固相反应等方法，以及先进的化学气相沉积、分子束外延等方法。
2. 组织表征：材料的组织结构对其性质和性能具有重要影响。
常用的组织表征方法包括光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等。
3. 物理性能测试：包括密度测量、热膨胀系数测定、热导率测量、电导率测量、磁性测量等。
4. 力学性能测试：包括拉伸、压缩、弯曲、硬度等力学性能的测试。
5. 热性能测试：包括热膨胀系数、热导率、比热容等热性能的测量。
6. 电性能测试：包括电导率、电介电性质、电磁性等电性能的测试。
7. 化学性能测试：包括材料的化学成分分析、化学稳定性、腐蚀性等化学性能的测试。
8. 环境适应性测试：用于评估材料在特定环境条件下的耐久性和性能稳定性。
9. 动态力学分析（DMA）：用于测试材料的动态力学性能，包括弹性模量、损耗因子等。
10. 疲劳性能测试：用于评估材料在长期循环加载下的疲劳寿命和性能。
通过这些研究与测试方法，可以了解材料的物理、化学、力学、热学、电学等性质，为材料设计、优化和应用提供科学依据。
![常用密度EPE的静态压缩缓冲特性试验研究[权威资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/001ad40f974bcf84b9d528ea81c758f5f61f293f.png)
常用密度EPE的静态压缩缓冲特性试验研究【摘要】本试验通过研究比较包装设计中几种常用密度（18kg/m3、22 kg/m3、25 kg/m3、28 kg/m3、35kg/m3）的EPE静态缓冲特性，分析了一体成型与多层复合EPE性能差异、不同厂家同密度EPE性能差别、同厂家不同密度EPE性能差别，为包装设计者在进行包装缓冲设计时提供材料特性依据。
以Cmin点设计衬垫厚度，一次成型相对于多层复合EPE可降低13%厚度；密度为25kg/m3的EPE相对于18 kg/m3可降低约9%厚度，密度为28kg/m3的EPE相对于22kg/m3可降低约4%厚度；不同厂家间生产的同密度EPE性能无明显差异性，所得数据有普遍参考价值。
【关键词】EPE 密度静态压缩缓冲特性缓冲系数-最大应力曲线聚乙烯泡沫塑料（EPE），是以低密度聚乙烯（LDPE）为主要原料积压生成的高泡沫聚乙烯制品。
EPE俗称珍珠棉，是一种具有高强缓冲、抗震能力的新型环保发泡材料，具有质轻、防潮、保温、隔音、防摩擦、耐腐蚀等一系列优越的使用特性，同时具有良好的加工性能及可回收再利用，是目前包装设计中使用最为广泛的缓冲材料之一。
不论是缓冲材料的静态压缩还是动态压缩特性试验，有大量学者[1-4]进行了不同角度研究，其中还包括能量法等理论运用[5-6]。
缓冲系数-最大应力曲线是包装缓冲设计中的重要参考指标，而目前正式发布的缓冲材料C-σm 曲线[7]中关于EPE 材料的参考较少，缺乏对包装设计人员的足够指导意义。
有研究表明低密度（低于3.0lb/ft3，即48 kg/m3）EPE材料的缓冲性能随着材料密度的下降而降低[8]，而几种常用密度的EPE间到底性能差异如何是本文讨论的重点。
本试验通过静态压缩缓冲性能测试，比较了一次成型与多层复合EPE性能差异、同厂家的不同密度EPE性能差别以及不同厂家的同密度EPE性能差别。
1 试验1.1 样品本次试验选择了广东地区8家EPE生产厂家提供的5种常用密度EPE材料进行分析，包含密度为18kg/m3、22kg/m3、25kg/m3、2kg/m3、35kg/m3的材料，基本囊括了目前市场常用的EPE密度。
材料实验技术力学性能测试方法详述导言材料在工程中的应用广泛。
为了确保材料能够满足相应的工程要求，在设计和使用过程中，必须对材料的力学性能进行全面的测试和评估。
力学性能测试是材料相关研究的重要一环，它提供了关于材料的强度、硬度、韧性、刚度等信息。
本文将详细介绍常见的材料力学性能测试方法。
一、拉伸试验拉伸试验是最基本的力学性能测试之一，用于评估材料的强度和韧性。
在这个试验中，材料的样品会在受到外力作用下逐渐拉伸，直到断裂。
通过测量载荷和伸长量的变化，可以得到材料的应力应变曲线。
从应力应变曲线中可以得到材料的屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等信息。
二、硬度测试硬度测试是评估材料抵抗针尖压入的能力。
硬度测试的结果可用于测量材料的硬度，从而根据材料硬度推断出材料的其他性能。
最常见的硬度测试方法包括布氏硬度测试、维氏硬度测试和洛氏硬度测试。
不同的硬度测试方法适用于不同材料的测试。
三、冲击试验冲击试验用于评估材料在受到突然加载时的韧性和抗冲击能力。
通常，冲击试验在室温下进行，并使用冲击力来创造出突然的载荷。
通过测量材料在冲击过程中吸收的能量、残余力等，可以获得材料的冲击韧性等参数。
常见的冲击试验方法包括冲击弯曲试验和冲击压缩试验。
四、弯曲试验弯曲试验用于评估材料在加载时的韧性、刚度和弯曲强度。
在弯曲试验中，材料样品通常被放置在两个支撑点之间，然后在中间进行加载。
通过测量材料的变形、载荷等参数，可以得到材料的弯曲应力应变曲线，进而计算出材料的抗弯强度、弯曲模量等。
五、压缩试验压缩试验用于评估材料在受压状态下的强度和变形特性。
在这个试验中，材料样品通常被放置在两个平行的支撑点之间，并受到垂直方向上的加载。
通过测量载荷和变形等参数，可以计算出材料的压缩应力应变曲线，进而得到材料的抗压强度、压缩模量等信息。
结论材料实验技术力学性能测试方法提供了评估材料性能的重要依据。
拉伸试验、硬度测试、冲击试验、弯曲试验和压缩试验是常用的方法，可以得到材料的强度、韧性、硬度以及变形特性等方面的参数，为工程设计和使用提供参考依据。
结构材料力学性能的研究与仿真一. 引言结构材料力学性能的研究与仿真是工程领域的一个重要方向。
随着现代工程设计的发展，利用计算机模拟分析结构的力学性能已成为一种有效的手段。
同时，结构材料的性能也是设计中不可忽视的重要因素。
因此，本文将介绍一些对结构材料力学性能的研究与仿真方法。
二. 结构材料的力学性能结构材料的力学性能指的是材料在力学作用下的响应能力。
主要包括强度、刚度和韧度等指标。
1. 强度强度是材料抵抗外部力作用下破坏的能力。
常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度和抗弯强度等。
2. 刚度刚度是指材料在外部力作用下的弹性变形能力。
通常指的是材料的弹性模量。
3. 韧度韧度指的是材料在力学载荷作用下延展变形的能力。
常见的韧度指标包括断裂韧性和塑性韧性等。
三. 结构材料研究方法为了研究材料的力学性能，通常采用实验测试和数值模拟两种方法。
实验测试主要通过材料的物理试验来获得数据，包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等。
而数值模拟则是通过计算机模拟来研究材料的力学性能。
1. 实验测试方法强度测试：在拉伸试验中，通过施加拉伸力，研究材料在受力下的延展性以及最终破坏的形态。
将材料从两端固定，施加力或压缩力，可以得到材料的抗拉强度和抗压强度。
刚度测试：弹性力学理论中，材料的刚度可以通过弹性模量来描述。
将材料固定在两端，施加外力使其产生弹性变形，并测量变形量和外力大小，可以求出材料的弹性模量。
韧度测试：韧度指的是材料在受到力作用下的延展能力。
常用的测试方法包括冲击试验和断裂试验等。
在冲击试验中，对材料施加冲击力并记录变形量，可以求出其冲击韧性。
在断裂试验中，测量材料在受外力作用下的断裂能力和断裂韧性。
2. 数值模拟方法数值模拟是利用计算机模拟分析材料的力学性能。
常用的数值模拟方法包括有限元法和分子动力学法。
有限元法是应用广泛的数值模拟方法之一，其基本思想是将物体分成有限个小的单元，对每个小单元进行力学分析，然后将这些小单元组装起来，形成整个物体的力学性能分析结果。
第1篇一、前言随着科技的不断发展，力学作为一门基础学科，在各个领域中的应用越来越广泛。
本年度，我国力学领域取得了显著的成果，不仅推动了基础理论的深入研究，也为我国科技创新和社会发展提供了有力支撑。
现将本年度力学领域的年度总结如下：一、基础理论研究1. 理论力学本年度，我国理论力学研究取得了一系列重要进展。
在经典力学领域，我国学者在多体系统动力学、刚体运动学、流体力学等方面取得了突破性成果。
同时，在量子力学、相对论力学等领域，我国学者在基础理论研究和应用方面也取得了丰硕的成果。
2. 应用力学在应用力学领域，我国学者在材料力学、结构力学、振动理论等方面取得了显著成果。
特别是在新型材料力学性能研究、复合材料力学性能分析、结构优化设计等方面，我国学者提出了许多创新性理论和方法。
二、实验技术研究1. 纳米力学实验技术纳米力学实验技术是近年来力学领域的研究热点。
本年度，我国在纳米力学实验技术方面取得了重要突破，成功研发出多种新型纳米力学测试设备，如纳米压痕仪、纳米拉伸仪等。
这些设备的研制为纳米材料力学性能研究提供了有力保障。
2. 激光干涉测量技术激光干涉测量技术在力学实验研究中具有重要应用。
本年度，我国在激光干涉测量技术方面取得了显著进展，成功研发出高精度激光干涉测量系统，为材料力学性能研究提供了可靠手段。
三、力学工程应用1. 结构工程在结构工程领域，我国学者在桥梁、高层建筑、地下工程等方面取得了丰硕成果。
特别是在超高层建筑结构设计、大跨度桥梁设计等方面，我国学者提出了许多创新性理论和方法，为我国建筑行业的发展提供了有力支持。
2. 能源工程在能源工程领域，我国学者在风力发电、太阳能发电、核能等领域取得了重要进展。
特别是在风力发电叶片优化设计、太阳能光伏电池结构优化等方面，我国学者提出了许多创新性理论和方法，为我国新能源产业的发展提供了技术支持。
四、力学教育与人才培养1. 高等教育本年度，我国力学高等教育取得了显著成果。
材料研究与测试方法课程教案材料研究与测试方法课程教案1. 引言材料研究与测试方法课程是现代材料科学与工程领域中至关重要的一门基础课程。
通过该课程的学习，学生将能够了解材料的基本概念、分类以及各种常用的测试方法，为进一步的材料研究和工程应用奠定坚实的基础。
本文将从深度和广度两个方面对这门课程进行全面评估与讨论，帮助读者更好地理解课程内容与意义。
2. 基本概念与分类2.1 材料的概念材料是指人工或自然界中可用于制造产品或构建系统的物质。
它们可以是金属、陶瓷、聚合物等，在工程设计中起到至关重要的作用。
2.2 材料的分类根据组成和性质的不同，材料可以分为金属材料、陶瓷材料、聚合物材料以及复合材料。
金属材料具有可塑性和导电性，可以用于制造结构和导电元件；陶瓷材料具有高温稳定性和耐磨性，常用于制造砖瓦和刀具；聚合物材料具有良好的绝缘性和可塑性，广泛应用于塑料制品和纤维制品；而复合材料则是以上几类材料的组合，具有多种优异的性能。
3. 常用测试方法3.1 组成分析组成分析是材料研究与测试方法中的一项基本技术。
通过使用光谱仪、质谱仪等仪器设备，可以对材料的组成进行准确的定量与定性分析。
这对于了解材料的原子结构、元素含量以及杂质成分具有重要意义。
3.2 结构表征结构表征是材料研究的另一个重要方面。
通过使用X射线衍射、扫描电子显微镜等技术手段，可以确定材料的晶体结构、晶格常数以及晶体缺陷等信息。
这对于研究材料的性能与行为具有重要意义。
3.3 性能测试性能测试是材料研究与测试方法当中最关键的一部分。
通过对材料的力学性能、热学性能以及电学性能等方面进行测试，可以评估材料在不同工况下的力学和工程性能。
这对于材料的设计和应用具有重要意义。
4. 个人观点与理解在我看来，材料研究与测试方法课程具有重要的现实意义和学术意义。
从实践角度看，该课程有助于培养学生的实验操作能力和数据分析能力，为他们进入工程领域就业做好准备。
从学术角度看，该课程涉及的内容涵盖了材料科学与工程的各个方面，对于学生的综合素质提升也有巨大的促进作用。
高分子材料的力学性能测试及其应用研究高分子材料是一类重要的工程材料，主要用于纺织、建筑、电子、医药等领域。
高分子材料具有轻量、高强、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此广泛应用于各种领域。
在使用高分子材料的过程中，需要了解其力学性能，以便更好地设计、制造和使用。
本文将介绍高分子材料的力学性能测试方法和应用研究。
一、高分子材料的力学性能高分子材料的力学性能包括弹性性能、塑性性能和破坏性能。
其中弹性性能是指材料在受力后恢复原状的能力，主要包括弹性模量和泊松比。
塑性性能是指材料在受力后能够发生变形的能力，主要包括屈服强度和延伸率。
破坏性能是指材料在受到足够大的载荷后会发生破坏的能力，主要包括断裂韧性和破坏模式。
二、高分子材料的力学性能测试方法1、拉伸试验拉伸试验是最常用的高分子材料力学性能测试方法之一。
通过将试样拉伸至断裂点，测量其载荷与变形量的关系，可以得到材料的应力-应变曲线。
从应力-应变曲线中，可以计算出材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度和断裂伸长率等重要参数。
拉伸试验可以使用单轴拉伸机、万能试验机等设备进行。
2、压缩试验压缩试验是评估材料抗压能力的一种方法。
该试验通常以轴向载荷进行，压缩试验结果可以用于确定材料的体积模量或多轴应力状态下的应变量。
根据材料应变分布的不同，可以得到不同的应力-应变曲线，从而得到压缩弹性模量和屈服应力等参数。
3、剪切试验剪切试验可以评估材料的剪切性能，通常使用剪切试验机进行。
在剪切试验中，试样被植入两个夹具中，夹具沿着对称面施加力，使试样发生沿切平面的剪切变形。
通过测量必要的载荷和位移，可以获得材料剪切应力和剪切应变，并从中得出剪切模量和剪切强度等重要参数。
4、冲击试验冲击试验是评估材料耐冲击能力的一种方法。
通常在低温下进行，使用冲击试验机施加冲击载荷，在断裂前测量材料的冲击强度和断裂韧性等参数。
这种试验可以评估大多数高分子材料的耐冲击性和脆性，在材料开发和制造中具有重要的应用价值。
材料力学测试方法精度和灵敏度验证实验在材料科学领域中，精确测试材料的力学性能对于设计和生产高质量材料至关重要。
为了确保测试结果的准确性和可靠性，需要进行材料力学测试方法的精度和灵敏度验证实验。
本文将介绍如何进行这样的验证实验，并解释其重要性。
首先，让我们来看一下精度和灵敏度验证实验的定义和目的。
精度验证实验是用于确定测试方法的测量结果与实际值的接近程度。
它涉及重复多次测量相同样品，并根据结果的一致性来评估测试方法的稳定性和准确性。
另一方面，灵敏度验证实验是衡量测试方法是否能够检测到材料性能变化的程度。
通过在不同条件下进行测试，可以确定测试方法的敏感性和可靠性。
要进行材料力学测试方法精度和灵敏度验证实验，首先需要选择适当的材料样品，并准备测试装置和实验流程。
常用的材料样品包括金属、塑料、陶瓷等。
测试装置通常包括力学测试机、传感器、数据采集系统等。
在进行精度验证实验时，首先需要确定测试方法的测量范围和测试条件。
然后，选择一组相同的样品进行测试，并重复多次测量。
每次测量后，记录数据并计算平均值和标准偏差。
通过比较多次测量的结果，可以评估测试方法的稳定性和精确性。
如果多次测量的结果相差较小且接近实际值，则说明测试方法具有较高的精度。
在进行灵敏度验证实验时，需要改变测试条件，并选择一组具有不同特性的样品进行测试。
例如，可以改变加载速度、温度、湿度等条件。
通过比较不同条件下的测试结果，可以评估测试方法在不同情况下对材料性能变化的敏感性。
如果测试方法能够准确地检测到各种条件下的性能变化，并能够提供一致的结果，则说明测试方法具有较高的灵敏度。
在进行精度和灵敏度验证实验时，还需要考虑一些因素，以确保结果的准确性和可靠性。
首先，样品的选择和准备必须与实际应用情况相符。
其次，测试装置和传感器需要进行定期校准和维护，以确保其准确性和可靠性。
最后，实验过程应该具有一致性和可重复性，以确保结果的可靠性。
进行材料力学测试方法精度和灵敏度验证实验的重要性不言而喻。
材料力学性能教案第一章：材料力学性能概述教学目标：1. 理解材料力学性能的概念及其重要性。
2. 掌握材料力学性能的主要指标。
3. 了解不同材料的力学性能特点。
教学内容：1. 材料力学性能的概念：定义、重要性。
2. 材料力学性能的主要指标：弹性模量、屈服强度、抗拉强度、韧性、硬度等。
3. 不同材料的力学性能特点：金属材料、非金属材料、复合材料等。
教学活动：1. 引入讨论：为什么了解材料的力学性能很重要？2. 讲解材料力学性能的概念及其重要性。
3. 通过示例介绍不同材料的力学性能特点。
4. 练习计算材料力学性能指标。
作业：1. 复习材料力学性能的主要指标及其计算方法。
2. 选择一种材料，描述其力学性能特点，并解释其在实际应用中的作用。
第二章：弹性模量教学目标：1. 理解弹性模量的概念及其物理意义。
2. 掌握弹性模量的计算方法。
3. 了解弹性模量在不同材料中的变化规律。
教学内容：1. 弹性模量的概念：定义、物理意义。
2. 弹性模量的计算方法：胡克定律、应力-应变关系。
3. 弹性模量在不同材料中的变化规律：金属材料、非金属材料、复合材料等。
教学活动：1. 复习上一章的内容，引入弹性模量的概念。
2. 讲解弹性模量的计算方法，并通过示例进行演示。
3. 通过实验或示例观察不同材料的弹性模量变化规律。
作业：1. 复习弹性模量的概念及其计算方法。
2. 完成弹性模量的计算练习题。
第三章：屈服强度与抗拉强度教学目标：1. 理解屈服强度与抗拉强度的概念及其物理意义。
2. 掌握屈服强度与抗拉强度的计算方法。
3. 了解屈服强度与抗拉强度在不同材料中的变化规律。
教学内容：1. 屈服强度与抗拉强度的概念：定义、物理意义。
2. 屈服强度与抗拉强度的计算方法：应力-应变关系、极限状态方程。
3. 屈服强度与抗拉强度在不同材料中的变化规律：金属材料、非金属材料、复合材料等。
教学活动：1. 复习上一章的内容，引入屈服强度与抗拉强度的概念。
缓冲材料力学性能的测试方法研究摘要缓冲材料一直伴随着人类社会的进步而在不断地发展着，从以前的碎纸屑、木屑、泡沫塑料发展到现在的很多绿色的缓冲包装材料，比如有蜂窝纸板、玉米秸秆缓冲材料、瓦楞纸板、纸浆模塑制品、珍珠棉以及发泡聚乙烯缓冲材料等，这些新型环保缓冲材料的出现，大大促进了包装工业的发展。
为了能在日常生活中更好的利用缓冲包装材料，所以对缓冲材料力学性能的测试是非常必要的。
本文介绍了缓冲材料的主要力学性能包括：压缩性能、拉伸性能、弯曲性能、剪切性能、缓冲性能等，并对各力学性能的测试方法进行了对比分析，尤其是对正交试验、曲线拟合法、计算机仿真设计以及数字相关测量方法等等进行了详细地介绍，为现代缓冲包装材料的开发和研究提出了新的方向。
关键词：缓冲材料，力学性能，测试方法研究BUFFER MATERIAL MECHANICS PERFORMANCETESTING METHODABSTRACTBuffer material has been accompanied by the progress of human society and developing, and from the previous paper, broken wood, foam development of many green until now, for instance a cushion packaging material of honeycomb paperboard, corn straw cushioning material, corrugated, paper pulp molding products, pearl cotton and foaming polyethylene buffer material, these new environmental buffer material greatly promoted the development of packaging industry.In daily life, in order to better use and so on cushion packaging material buffer material mechanics performance test is very necessary. The paper introduces the main buffer material mechanics properties including compression performance, tensile properties, bending, cutting performance and buffering properties, and the performance of the mechanical properties test methods were analyzed, especially the orthogonal experiment, curve-fitting method of computer simulation, the design and digital correlation method etc. Carried on the detailed introduction to modern cushion packaging material, for the development and research of new direction.KEYWORDS: cushioning materials, mechanical properties, test methods目录前言 (1)第一章缓冲材料的介绍分类 (2)1.1 蜂窝纸板 (2)1.2 泡沫铝 (2)1.3 玉米秸秆 (2)1.4 纸浆模塑材料 (3)1.5 珍珠棉（EPE） (3)1.6 发泡聚乙烯缓冲材料 (3)1.7 金属多孔材料 (4)第二章缓冲材料的力学性能及测试 (5)2.1 压缩性能 (5)2.1.1 蜂窝纸板的压缩性能 (5)2.1.2 发泡聚乙烯缓冲材料的压缩性能 (7)2.1.3 金属多孔材料的压缩性能 (8)2.1.4 珍珠棉（EPE）的压缩性能 (9)2.2.弯曲性能 (11)2.2.1 蜂窝纸板的弯曲性能 (11)2.2.2 泡沫铝的弯曲性能 (11)2.3 剪切性能 (12)2.3.1 蜂窝纸板的剪切性能 (12)2.3.2 泡沫铝的剪切性能 (15)2.4 缓冲性能 (16)2.4.1 发泡聚乙烯缓冲材料的缓冲性能 (16)2.4.2 玉米秸秆的缓冲性能 (17)2.5 拉伸性能 (20)2.5.1 泡沫铝的拉伸性能 (20)2.5.2 纸浆模塑材料的拉伸性能 (21)第三章缓冲材料力学性能和测试方法研究 (23)3.1 包装用缓冲材料性能分析 (23)3.2 测量缓冲包装材料力学性能的方法 (24)3.2.1 正交试验、曲线拟合法 (24)3.2.2 计算机仿真设计 (25)3.2.3 用数字相关测量方法 (26)3.2.4 应用有限元理论和有限元方法 (27)3.2.5 智能材料电流变流体在运输包装中的应用研究 (27)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)外文资料翻译 (32)前言随着社会的进步，科学技术的飞速发展，越来越多的缓冲材料被应用到生产实践中。
传统的缓冲材料有泡沫块、木板、纸屑、草类等，近年来又出现了很多新型的缓冲材料，例如蜂窝纸板、瓦楞纸板、纸浆模塑制品、珍珠棉（EPE）、可降解泡沫塑料、玉米秸秆缓冲包装材料和气垫薄膜等，新型缓冲材料有着优异的力学性能和吸收能力,良好的成型性和低成本,无污染等特性,使其在包装领域占有突出的位置,可广泛用于精密机床、仪器仪表、工具、家电、电子及计算机产品、汽车零部件、玻璃等包装及周转贮运,还可用于食品的包装和包装时的空隙填充等。
随着我国经济的迅速发展,物流进化和运输改革的不断深入,纸托盘、包装箱将大量应用,电子信息产品所需包装箱、缓冲衬垫、托盘等数量随生产的扩大和出口量的增加而迅速增加。
彩色电视机、计算机、空调、电冰箱、洗衣机等家用电器所需包装箱、托盘、缓冲衬垫等数量也惊人。
在应用中经常会碰到所需的力学性能不同的情况，所以对缓冲材料力学性能的研究是十分必要的。
下面本文就对几种比较常见的缓冲材料的力学性能进行测试研究。
第一章缓冲材料的介绍分类1.1 蜂窝纸板蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理制作的，它是把瓦楞原纸用胶粘结方法连接成无数个空心立体正六边形，形成一个整体的受力件——纸芯，并在其两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环保节能材料。
蜂窝纸板以质轻、价廉、强度高、可回收等特性深受市场欢迎，特别是荷兰、美国、日本等发达国家和地区，已成为具有节省资源、保护环境的一种新型绿色包装。
蜂窝纸板包装箱是中国出口商品的理想包装。
它的推广应用，一方面可降低商品在流通过程中的破损率；另一方面，取代木箱，利于环保。
1.2 泡沫铝泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征。
它密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装。
泡沫铝具有优异的物理性能、化学性能和力学性能以及可回收性。
泡沫铝的这些优异性能使其在当今的材料领域具有广阔的应用前景，是很有开发前途的工程材料，特别是在交通运输工业，航天事业和建筑结构工业等方面。
1.3 玉米秸秆在缓冲包装领域中，泡沫塑料存在着环境污染、韶易壁垒等问题，面临着淘汰的危险，因此寻找一种可替代泡沫塑料的缓冲材料势在必行。
近几年，植物纤维类缓冲包装材料的研究成为一个新的热点玉米秸秆材料来源丰富、价格便宜、密度低且具有良好的生物降解性能。
用秸秆粉碎物和粘接剂作为原料,经混合、交联反应、发泡、浇铸、烘烤定型、自然干燥等工艺后,即可制成减震缓冲包装材料。
这种材料在低应力条件下,具有良好的缓冲性能,且易降解,因此成为新型缓冲包装材料的研究重点。
1.4 纸浆模塑材料纸浆模塑材料是用一定浓度的纸浆,加入适量的化学助剂在带有滤网的模具成型中通过真空或加压的方法使纤维均匀地分布于模具表面,从而具有拟定形状的湿纸浆模塑材料胚,再经过脱水、脱模、干燥和整饰而形成的缓冲包装材料。
其材料应用领域可涵盖电子、机械零部件、工业仪表、电工工具、玻璃、陶瓷制品、农产品、医药、食品等行业。
虽然纸浆模塑材料的研究与应用在国内外已取得了很大的进展,但目前绝大多数的研究工作主要集中在生产工艺(如纸浆制备、添加剂的选择、工序的合理安排)的制定、改进、模具及成型机的设计开发上,而对纸浆模塑材料性能的研究还不深入,缓冲机理和结构设计理论研究甚少。
1.5 珍珠棉（EPE）发泡聚乙烯EPE，又称珍珠棉，是一种新型环保的包装材料，它由低密度聚乙烯脂，经物理发泡产生无数的独立气泡构成，克服了普通发泡易碎、易变形、回复性差的缺点，同时EPE还具有很好的抗化学性能，是传统包装材料的理想替代品。
1.6 发泡聚乙烯缓冲材料发泡聚乙烯材料是以聚乙烯树脂为主体，加发泡剂、交联剂和其它添加剂制成，是十分重要的一种缓冲材料。
它具有密度小，最小可达0.01／cm3；缓冲性、耐热性、吸水性小；化学性能稳定，不易受腐蚀；机械性能好，坚韧、有挠性、耐摩擦；加工性能好，易于成型；价格较便宜等优点。
在包装上广泛用于精密仪器仪表、家用电器、玻璃和陶瓷制品、工艺品、贵重物品等的缓冲包装；可制成缓冲衬垫，作为包装内衬材料；也可制成缓冲袋、缓冲板箱等包装容器；还可制成冷冻食品和热食品的绝热容器等。
1.7 金属多孔材料金属多孔材料既有金属的性质，又因为材料内部存在着大量的孔隙，而具有一系列的功能特性，它是一类优良的结构功能一体化材料。
金属多孔材料正在从功能单一的材料用途向结构材料延伸，最终实现多功能化、结构功能一体化的突破。
随着金属多孔材料的功能结构一体化的研究，越来越需要研究功能性金属多孔材料在结构件中的力学行为，积累这些材料在承受一定载荷和冲击情况下的基础力学数据，同时为拓宽金属多孔材料的多功能化提供依据。
第二章缓冲材料的力学性能及测试2.1 压缩性能2.1.1 蜂窝纸板的压缩性能1. 试件试样尺寸见图1。
厚度h为产品实际厚度,宽度b至少应包括4个完整的蜂格,无支撑高度H不大于厚度h的10倍。
总高度H='H+2d,取支座深度d=10~20mm。
各尺寸满足以下关系:h∶b∶H=1∶4∶6。
此试验取h=30mm,b=120mm,H=180mm,d=20mm。
