瓦楞―蜂窝纸板力学性能研究

蜂窝纸板研究报告标题：蜂窝纸板研究报告引言：蜂窝纸板是一种以纸材料为基础，通过特殊工艺制成的具有蜂窝状结构的包装材料。

由于其轻量、坚固和环保的特性，蜂窝纸板在包装行业中得到了广泛应用。

本研究报告将对蜂窝纸板的制备工艺、性能特点、应用领域以及发展趋势进行详细的探讨和分析。

一、蜂窝纸板的制备工艺1.1 纸材料选择：选择适合制作蜂窝纸板的纸材料，如瓦楞纸板或高强度纸板。

1.2 蜂窝纸板制造工艺：通过压花、热压或冷压等工艺将纸材料形成蜂窝状结构。

二、蜂窝纸板的性能特点2.1 轻量：由于蜂窝纸板内部是空心结构，所以具有较轻的重量。

2.2 坚固：蜂窝纸板的蜂窝状结构能够增加其强度和刚度，使其具有较好的承载能力和抗压能力。

2.3 环保：蜂窝纸板采用纸材料制作，可以循环再利用，并且在废弃后容易分解。

三、蜂窝纸板的应用领域3.1 包装行业：蜂窝纸板适用于家电、家具、玩具等产品的包装，能够提供良好的保护性能。

3.2 建筑行业：蜂窝纸板可以用于制作隔音板、隔热板等建筑材料，减少能源消耗。

3.3 汽车行业：蜂窝纸板可以制作汽车内饰件，具有轻量化和环保的特点。

四、蜂窝纸板的发展趋势4.1 材料创新：开发更环保、高强度的纸材料，以提升蜂窝纸板的性能。

4.2 工艺改进：改进制备蜂窝纸板的工艺，提高生产效率和产品质量。

4.3 应用拓展：拓宽蜂窝纸板的应用领域，寻找新的市场机遇。

结论：蜂窝纸板作为一种轻量、坚固和环保的包装材料，具有广阔的应用前景。

通过不断创新和发展，为蜂窝纸板赋予更多功能，拓宽其应用领域，将有利于促进包装行业和环保产业的发展。

河南科技Journal of Henan Science and Technology总567期第7期2015年7月Vol.567，No.7Jul ，2015蜂窝的六边形结构是蜜蜂的杰作、它以最少的材料消耗构筑成坚固的蜂巢、它的结构具有非凡的科学性。

蜂窝纸板就是依据自然蜂巢结构原理制作的，它是把无数个空心立体六角形，用胶接方法连接成一个整体的受力件形成纸芯，并在其两面粘合面纸而成的一种新型纸制板材。

蜂窝纸板作为一种缓冲包装材料，它在流通过程中，在外力的作用下受到冲击和振动时，能吸收外力产生的能量，防止产品遭受破损，是具有高度压缩和复原性的粘弹性材料［1-3］。

1蜂窝纸箱包装的优势蜂窝纸板是一种节省资源、保护生态环境、成本低廉的绿色包装材料，它具有轻、强、刚、稳四大优点。

用蜂窝纸板加工的蜂窝纸箱具有抗压、防振、防潮等突出的特点，是易碎、怕压物品的理想包装。

内装物是粉状、颗粒状等非固体状态，则造型设计可选择余地大，包装设计仅对增加产量和保证产品质量有较大制约作用。

如果内装物为固体，那么包装造型结构要适合内装物本身的形状。

由于商品本身与包装之间会产生大大小小的空间，因而往往造成包装操作过程中的破损。

此时，常常需要在空隙中插入一些缓冲材料，而这一附加作业会引起包装工作量加大，降低生产速度和生产效率，使包装成本升高。

木制包装箱质地坚硬、容易加工、有较好的抗冲击和抗戳穿能力，但箱内必须添加缓冲衬垫，且其价格高，故一些厂家常采用瓦楞纸箱，但瓦楞纸箱易受冲击变形而导致内装物的损坏率提高。

作为包装材料，与木制包装材料相比，蜂窝纸箱生产成本低10%~12%，且防振、缓冲性能优良，是易碎、怕压物品的理想包装；与瓦楞纸箱相比，蜂窝纸箱可包装几千公斤质量的产品，而瓦楞纸箱按照国家标准，5层箱的内装物不得超过55kg ，7层箱内装物超过70kg 就得另加内衬硬板。

因此，蜂窝纸箱是制作包装箱的理想材料［4］。

2蜂窝纸箱的设计影响蜂窝纸箱的综合保护性能的因素有纸板的物理摘要：通过对厚度分别为20mm 、30mm 、40mm 、50mm 蜂窝纸箱的空箱抗压实验，对比相同容重的瓦楞纸箱后，提出在相同材料消耗的条件下，蜂窝纸箱具有明显的强度优势。

模拟流通环境下温湿度对瓦楞纸板力学性能影响二○一五年五月硕士学位论 文硕 士 论文 模拟流通环境下温湿度对瓦楞纸板力学性能影2007分类号密级UDC 编号硕士学位论文模拟流通环境下温湿度对瓦楞纸板力学性能影响学科专业制浆造纸工程研究方向制浆化学与造纸湿部化学模拟流通环境下温湿度对瓦楞纸板力学性能影响摘要瓦楞纸板在当代社会和生活中有着广泛的应用，特别是在现代运输流通环境中，而在流通运输中温湿度对瓦楞纸板力学性能的影响比较大，也因此使得瓦楞纸板的研究也成为各国研究的重点，所以探索在运输流通环境下温湿度对瓦楞纸板力学性能的影响，特别是对瓦楞纸板平压强度、边压强度和粘合强度的影响显得尤为重要。

本文研究了在不同温湿度条件下，三层UV型瓦楞纸板的平压强度、边压强度和粘合强度的变化情况，并建立相应的数学模型，在此基础上结合凯里卡特公式，进行软件编程得出温湿度与瓦楞纸箱的平压强度、侧压强度、粘合强度及纸箱抗压强度的测定软件，为日后的实验提供了方便。

研究结果如下：1）在同一温度下，随着湿度的增大三层UV型瓦楞纸板的平压强度、边压强度和粘合强度逐渐变小。

在模拟流通环境下，湿度不变时，在不同的温度下三层UV型瓦楞纸板的平压强度的变化比较大。

在相对湿度为40%的各个温度下，三层UV型瓦楞纸板的平压强度的承受力比较大，其次是在相对湿度为50%。

各个湿度之下，随着温度的变化，平压强度都呈现随着温度升高，先增大后减小的趋势。

2）边压强度的变化分两部分，在相对湿度40%到60%时，在25℃到30℃之间出现最小值，在70%到100%时，在25℃到30℃之间出现最小值，此温度范围下三层UV型瓦楞纸板边压强度的受力比较脆弱，在大于30℃时，边压强度的变化趋于平缓，波动强度比较小。

3）粘合强度的变化也分为两部分，在相对湿度在40%到70%时，在35℃左右时出现最小值，粘合强度下降了35%左右，下降的幅度比较大，因为粘合剂的糊化温度出现在55℃左右；在相对湿度在80%到100%时，在温度低于30℃时，三层UV型瓦楞纸板的粘合强度相对较低，大于30℃时瓦楞纸板的粘合强度增大，最大的增幅为40%左右。

瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的研究瓦楞结构材料,因其无污染、可再生、质量轻、刚度好、缓冲吸能、易加工成型、可回收且成本低廉,在造船、汽车、建筑、航空航天、铁路运输和包装等行业有着广泛的应用。

目前对瓦楞结构材料的研究主要集中在平压方向的力学性能上,而在实际应用中瓦楞结构材料常在其瓦楞方向上承载。

因此研究瓦楞结构材料瓦楞方向的力学性能,对于促进其应用具有十分重要的意义。

瓦楞结构材料是由瓦楞芯材和面材复合而成。

根据瓦楞形状不同,瓦楞可分为U、V和UV形。

瓦楞楞型有A、C、B和E型。

通过静态拉伸试验对瓦楞原纸的物理性能进行了测定,得到相关物理参数,为有限元模拟提供基材的力学参数。

对瓦楞结构材料进行静态压缩试验,验证有限元模型的可靠性。

建立不同种类的瓦楞结构材料的有限元静力学分析模型,并使用试验结果验证模型的可靠性。

基于此,通过能量效率法分别研究不同楞型和楞形瓦楞结构材料的力学性能,深入分析它们对瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的影响。

不同楞型、楞形和壁厚的瓦楞结构材料,瓦楞方向的变形模式都是呈现自上而下的折曲变形,应力应变曲线形态都是由弹性、屈服、平台和密实化四个阶段组成,能量效率曲线都是呈现先增大后减小的变化趋势。

对于任一楞型的瓦楞结构材料,瓦楞方向的初始峰应力、平均抗压强度、最大能量吸收效率、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收随着壁厚的增大而增大。

对于任一壁厚的瓦楞结构材料,A、C、B和E楞瓦楞的初始峰应力、平均抗压强度、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收依次增大。

对于U、V和UV任一楞形的瓦楞结构材料,其瓦楞方向的初始峰应力、平均抗压强度、最大能量吸收效率、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收随着壁厚的增大而增大。

它们之间的相互关系,可拟合为一定的关系曲线,基于计算结果给出了相关经验公式。

对于任一壁厚的瓦楞结构材料,U、V和UV形瓦楞的初始峰应力、平均抗压强度、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收总是呈现出V形瓦楞最小,U形瓦楞最大,UV形瓦楞介于两者之间的规律。

瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的研究瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的研究引言：瓦楞结构材料作为一种重要的轻质材料，以其独特的力学性能和广泛的应用领域而备受关注。

其中，瓦楞方向静力学性能的研究一直是材料科学领域的热点之一。

本文将从瓦楞结构材料的基本原理入手，探讨瓦楞方向静力学性能的研究现状，并阐述可能的研究方法与发展方向。

一、瓦楞结构材料的基本原理瓦楞结构材料是一种由几个相互交错折叠的薄板或薄膜构成的复合材料。

其内部结构呈现出瓦楞形状，形成了大量的弯曲刚度，从而使整个材料具有较高的强度和刚度。

同时，瓦楞结构材料的密度相对较低，具备优秀的轻质特性。

二、瓦楞方向静力学性能的研究现状1. 弯曲刚度和刚性限度由于瓦楞结构材料内部的瓦楞形状，其在受到外力时往往表现出较高的弯曲刚度，能够抵抗较大的弯曲力。

而当外力超过一定限度时，材料会失去稳定性，造成瓦楞板的崩塌。

因此，研究瓦楞结构材料的刚性限度，对于预测其力学性能具有重要意义。

2. 压缩性能瓦楞结构材料在压缩荷载下也能展现出较高的强度和刚度。

其内部的瓦楞形状在受到压缩荷载时能够有效分散和吸收能量，从而提高整体材料的抗压性能。

研究瓦楞结构材料的压缩性能，有助于深入了解其在工程领域的应用潜力。

3. 剪切性能除了弯曲和压缩性能外，瓦楞结构材料的剪切性能也是一个重要的研究方向。

由于瓦楞结构材料内部瓦楞的层叠结构，其具备相对较高的层间黏接力，能够抵抗剪切应力的作用。

研究瓦楞方向的剪切性能，对于设计和制造高性能瓦楞结构材料具有重要价值。

三、瓦楞方向静力学性能的研究方法与发展方向1. 实验研究通过对瓦楞结构材料进行力学性能实验，可以获得材料在不同条件下的力学行为。

例如，利用弯曲试验机测试瓦楞结构材料的弯曲刚度和刚性限度；利用压缩试验机研究瓦楞结构材料的压缩性能；利用层间剪切试验研究瓦楞结构材料的剪切性能等。

通过实验结果，可以进一步分析不同参数对瓦楞结构材料力学性能的影响规律。

摘要蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理制作的，蜂窝纸板以纸作为原材料，绿色环保，来源广泛，对环境的影响较小，是替代发泡塑料的的新型材料。

蜂窝纸板在运输过程中，搬运、装卸、堆码、销售环节产生的冲击和振动等力学因素会对蜂窝纸板的力学性能造成一定的影响，从而提高内装物破损的几率本课题以蜂窝纸板为研究对象，利用改变蜂窝纸板的厚度、实验中重锤的跌落高度使用跌落试验仪，得到蜂窝纸板的动态缓冲曲线最大加速度-静应力曲线（Gm-δm）和最大加速度厚度曲线（Gm-h），并根据所得的曲线得出蜂窝纸板厚度、最大加速度和应力之间的关系，结论是：蜂窝纸板受冲击的最大加速度和静应力、冲击初速度有密切关系，随着静应力的增加，峰值加速度减小，冲击初速度增加，峰值加速度减小，蜂窝纸板的缓冲性能较好。

关键词：蜂窝纸板，动态缓冲特性，跌落高度，压溃ABSTRACTMade of honeycomb honeycomb structure is based on the natural world, honeycomb paper as raw materials, green environmental protection, sources, less impact on the environment, is to replace the plastic foam material. Cellular cardboard in transport process in the, handling, and handling, and heap code, and sales link produced of impact and vibration, mechanical factors will on cellular cardboard of mechanical performance caused must of effect, to improve within loaded real damaged of chances this subject to cellular cardboard for research object, using change cellular cardboard of thickness, and experiment in the heavy hammer of fell height using fell test instrument, get cellular cardboard of dynamic buffer curve maximum acceleration-static stress curve (Gm-δ m) and maximum acceleration thickness curve (Gm-h), And according to the curve drawn honeycomb thickness, maximum acceleration and the relationship between stress, the conclusion is: hit the maximum acceleration of honeycomb paperboard and static stresses, impact velocity is closely related, with the increase of stress, peak acceleration is reduced, increased impact velocity, peak acceleration is reduced, good cushioning properties of honeycomb paperboard.KEY WARDS:Honeycomb cardboard, dynamic cushioning properties, drop height, crushing目录第1章绪论 (1)1.1运输包装 (1)1.1.1运输包装的要求 (4)1.1.2运输包装的形式 (4)1.2蜂窝纸板在运输包装上的应用 (6)1.3国内外蜂窝纸板的研究现状 (7)1.3.1国内蜂窝纸板的研究现状 (7)1.3.2国外蜂窝纸板的研究现状 (7)1.4本课题研究目标 (8)第2章蜂窝纸板综述 (10)2.1蜂窝纸板的定义 (10)2.2蜂窝纸板的结构 (10)2.3蜂窝纸板的发展 (11)2.3.1蜂窝纸板的由来 (11)2.3.2我国蜂窝纸板的起步 (12)2.3.3蜂窝纸板的发展 (12)2.4蜂窝纸板的技术要求 (13)2.4.1材料和尺寸 (13)2.4.2蜂窝纸板的平压强度和静态弯曲强度 (15)2.4.3其他技术要求 (16)2.5蜂窝纸板的制作工艺与应用 (17)2.5.1蜂窝纸板的制作工艺 (17)2.5.2蜂窝纸板的应用 (18)第3章实验设计 (20)3.1实验目的 (20)3.2实验原理 (20)3.3实验仪器 (23)3.3.1实验仪器介绍 (23)3.3.2系统功能 (24)3.3.3系统构成 (24)3.3.4实验仪器特点 (25)3.4实验内容 (26)3.4.1准备阶段 (26)3.4.2实验步骤 (27)第4章实验结果及数据分析 (29)4.1实验结果 (29)4.2数据分析 (31)第5章总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)诚信声明第1章绪论1.1运输包装运输包装，是为了降低在运输流通的过程中各种外界因素对产品造成的损坏，以保障被包装产品的安全，也为了方便储运与装卸，加速交接点验节省劳动必要时间，人们将包装中以运输储运为主要目的的包装成为运输包装，又被称为外包装，其主要作用在于保护商品免受或减轻外部因素所造成的伤害，防止在储运过程中发生货物的损坏，并最大限度地避免在运输过程中各种外界条件对商品可能产生的影响，方便产品的检验、计数和分拨。

(a)平齐式(b)相对式图1瓦楞—蜂窝纸板结构2瓦楞—蜂窝纸板静态压缩实验实验材料:单面B型瓦楞纸板(厚度3.0mm,瓦楞芯纸定量为140g/m2,面纸定量160g/m2)制作而成的平齐式、相对式瓦楞—蜂窝试验获得应力—应变曲线如图2所示。

图2应力—应变曲线—蜂窝纸板压缩性能分析2可得出,平齐式瓦楞—蜂窝纸板的压缩曲线呈现出四个阶线弹性阶段、屈服平台阶段、坍塌阶段和致密化阶段。

线弹性阶段:应力随应变快速增加,基本符合线性比例关系屈服平台阶段:当应力增大一定值时,应力几乎不再变化,应力—应变曲线表现为一个屈服平台。

坍塌阶段:当应变增大到一定程度时,纸板失去抵抗能力应力下降。

致密化阶段:当应变增大到一定程度,芯纸相互接触入致密化阶段,应力随着应变的增大而迅速增大。

相对式瓦楞—蜂窝纸板的压缩曲线没有明显的平台阶段出线弹性阶段、坍塌阶段和致密化阶段。

当应力增大一定值时速失去抵抗能力,发生坍塌,应变增大,应力变小,直至进入致密化阶对比两种结构材料,可以得出,相对式瓦楞—蜂窝纸板的抗压强度以及对应的应变均大于平齐式瓦楞—蜂窝纸板,其弹性变形区域较※基金项目:南京工程学院大学生科技创新项目(BX20160214)。

作者简介:李洋洋(1992.08—),男,汉族,河南周口人,本科,研究方向为运输包装82Science&Technology Vision 科技视界缓冲性能更好。

图3缓冲系数曲线需要开发新的制造工艺和设备。

49页)实验方案进行实施,通过一系列的实验,让学生通过前期文献的调研来得出自己的结论。

撰写相关的实验报告或论文整个项目的实施。

通过该项目的实施,真实模拟一个科研项目的研究不仅能提高学生的实验积极性、科学创新性,还能给予学生科研为以后学生的科研创新打下一定基础。

让学生近距离的接触科研,了。

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