不同蜂窝结构对蜂窝纸板力学性能的影响

蜂窝纸板的孔径比名词解释引言：蜂窝纸板在现代制造业中占据着重要地位。

它的独特结构给予了它优异的物理特性和广泛的应用领域。

而其中一个关键参数，就是孔径比。

本文将对蜂窝纸板的孔径比进行详细解释，并探讨其在实际应用中的影响。

正文：1. 什么是蜂窝纸板？蜂窝纸板是一种由两层平面材料之间的一系列相连的蜂窝结构所组成的材料。

它通常由纸、纤维素和胶合剂制成。

这些蜂窝结构可以形成规则的六边形、方形等形状，具有很高的稳定性和承载能力。

蜂窝纸板因其轻巧、环保和可回收等特性，在包装、建筑、汽车和航空等领域得到广泛应用。

2. 孔径比是什么？孔径比是指蜂窝纸板中相邻蜂窝之间壁厚与孔径之间的比值。

具体计算公式为孔径比=壁厚/孔径。

孔径比通常在制造蜂窝纸板时根据所需的性能要求进行调整。

3. 孔径比对蜂窝纸板的性能有何影响？孔径比直接影响了蜂窝纸板的力学和物理性能。

以下是几个重要方面的解释：3.1 强度和刚度较高的孔径比将导致更薄的壁厚，从而使纸板在承受压力时能够更好地分散负荷。

这意味着高孔径比的蜂窝纸板具有更好的强度和刚度，更能承受外部冲击和负载。

3.2 轻量化蜂窝纸板的一个重要优点是其轻质性。

较高的孔径比可以减少纸板的总重量，同时保持其结构稳定性。

这使得蜂窝纸板在需要降低产品重量的应用中成为理想选择，如汽车和飞机制造业。

3.3 绝热性孔径比还会影响蜂窝纸板的绝热性能。

更高的孔径比通常会导致更大的孔径，使得纸板内部形成更多的空气腔体。

这些空气腔体能够在热传导过程中形成阻挡层，提高整体的绝热性能。

3.4 吸音性蜂窝纸板的孔径比还与其吸音性能密切相关。

较高的孔径比有助于吸音材料吸收声波，并降低噪音传播。

因此，在需要减少噪音和提高声学环保性的领域，如音频设备和建筑材料，高孔径比的蜂窝纸板是理想选择。

结论：蜂窝纸板的孔径比是一个重要的参数，对其性能产生着显著影响。

由于在不同领域对蜂窝纸板具有不同的要求，调整孔径比可以实现多种性能的平衡与满足。

蜂窝纸板的缓冲性能分析及结构设计包装工程05-2班王腾飞指导教师：李连进内容摘要：蜂窝纸板是一种新型的包装材料，有着良好的应用前景。

本文根据蜂窝纸板的基本结构特征和隔振缓冲的原理，将蜂窝纸板与其他常用的隔振缓冲材料进行了比较，得到了蜂窝纸板的隔振缓冲特点。

通过压缩实验，获得了蜂窝纸板的应力与应变之间关系的曲线，实验结果表明蜂窝纸板在压缩过程中，会出现明显的弹性变形、弹塑性变形、塑性坍塌和密实化四个阶段。

蜂窝纸板在弹性变形阶段具有隔振功能，在弹塑性变形和塑性坍塌阶段具有缓冲功能。

通过改变蜂窝纸板实验的压缩速度，测量了不同变形速率下的应力与应变之间关系的曲线，分析了压缩变形速率对蜂窝纸板缓冲性能的影响。

基于实验数据建立了蜂窝纸板的本构关系的动态模型，进行了蜂窝纸板的动态模型的参数识别。

参数表明动态模型同实验数据的吻合程度良好，使实验测量的数据具有普遍意义；同时，根据蜂窝纸板的性能特点和实验结果，提出了蜂窝纸板包装结构的最优设计方法，这对隔振缓冲包装设计具有参考价值。

关键词：蜂窝纸板；缓冲性能；应力—应变曲线；力学模型1绪论1.1 蜂窝纸板的现状与发展趋势蜂窝纸板至今已有近70年的发展历史，最早用在军事上。

例如，在第二次世界大战时，用作降落伞空投的落下工具，主要起缓冲作用，使降落的空运货物在落地时尽量少受损伤；进而，到了20世纪五、六十年代，发达国家将蜂窝纸板应用于建材、包装等领域[1]。

在我国，航天工业部门首先引进蜂窝技术制造航天和航空材料，并逐步民用领域推广，经过长期反复的研制，在80年代初取得成功。

实践证明，蜂窝技术是一项具有很高实用价值的科学技术[2]。

上世纪末以来，为保护环境和防止植物害虫的扩散传播，美国、加拿大、英国等先进国家先后颁布法令，禁令木质包装材料入境，这限制了我国货物的出口。

1999年6月，欧盟15国实行紧急措施，防止中国产品木质包装中携带的虫害在欧盟扩散。

实际限制木质包装禁令导致我国外贸出口在1998年10月就开始下降，解决木质包装问题已迫在眉睫。

蜂窝纸结构与性能的研究学生姓名：代利指导教师：张治国（浙江科技学院轻工学院）摘要：当前，包装领域大力提倡“以纸代塑，以纸代木”，蜂窝纸板以其重量轻、用料少、成本低、强度高、缓冲性能好、吸音隔热、便于回收利用的特点使这种绿色环保材料逐步成为一种新型的绿色包装材料。

本文在对蜂窝纸板结构性能理论研究的基础上，不同于前人大多用ANSYS软件进行有限元分析，而通过功能强大的建模仿真软件Solidworks对蜂窝纸板建模仿真，并通过Solidworks插件Simulation，对蜂窝芯的力学性能进行有限元分析。

因此，可在力学参数方面获得更准确的数据，进一步验证前人理论公式的可行性。

关键词：蜂窝纸；结构性能；建模仿真；有限元分析The Structure and Properties of the Honeycomb Paper ResearchStudent’ s name: Li Dai Advisor: Zhiguo Zhang（School of Light Industry Zhejiang University of Science and Technology）Abstract:Currently,the packaging field energetically advocate " Paper instead of plastic，Paper instead of wood " .The honeycomb cardboard which is a green environmental protection material is gradually becoming a new type of green packaging materials,for its characteristics of light weight,materials less, low cost, high strength, good buffer performance , sound-absorbing, heat insolation, easily recycled. In this paper, on the basis of theoretical study of the honeycomb cardboard structure performance, use the powerful modeling simulation software—solidworks to modle the honeycomb paperboard and use the plug-ins—Simulation to do finite element analysis for the mechanical properties of the honeycomb core. As a result，obtain more accurate data in mechanical parameters and further validate feasibility of predecessors’ theoretical formula.Keywords：Honeycomb Paper; Structure and Properties ;Modeling Simulation Finite Element Analysis目录摘要................................................ 错误！未定义书签。

瓦楞―蜂窝纸板力学性能研究【摘要】本文针对现有蜂窝纸板生产效率低的缺点，结合蜂窝结构优异的力学性能和瓦楞纸板便于高速生产的优点，提出了平齐式瓦楞―蜂窝纸板和相对式瓦楞―蜂窝纸板结构，利用静态压缩实验，分析了静态力学性能和缓冲性能，结果表明二者的力学性能均优于正六边形蜂窝纸板；相对式瓦楞―蜂窝纸板的抗压强度和缓冲性能均优于平齐式瓦楞―蜂窝纸板，更适用于运输包装领域，研究结果可为新型纸板的开发提供有益的参考。

【关键词】瓦楞―蜂窝纸板；力学性能；缓冲性能Study on Mechanical Properties of Honeycomb Paperboard Formed by Corrugated PaperboardLI Yang-yang SHI Wei JIANG Xin-cen QI Ying WUHong-ying SUN Jing-yu（School of Materials Engineering，Nanjing Institute of Technology，Nanjing Jiangsu 211167，China）【Abstract】View of low efficiency of existing production process for honeycomb paperboard，blunt honeycomb paperboard and opposite honeycomb paperboard which are formed by corrugated paperboards is presented consideringexcellent mechanical properties of honeycomb structure and high speed production of corrugated board. Static compression tests are carried out，and static mechanical properties and cushioning performance of the two types of paperboard are analyzed. The results show that the two types of paperboard have better mechanical properties than hexagonal honeycomb paperboard. Opposite honeycomb paperboard has better mechanical properties and cushioning performance than blunt honeycomb paperboard，and is more suitable for transport packaging. The study results can provide a useful reference for development of new paperboard.【Key words】Honeycomb paperboard formed by corrugated paperboard；Mechanical properties；Cushioning performance0 前言蜂?C纸板由于具有比强度和比刚度高、重量轻、优异的缓冲隔振性能、良好的隔热性能等优点，被广泛用于托盘、包装箱、缓冲衬垫、护角与护棱等，目前又进一步拓展到空投包装[1]，吸引了众多科研工作者的关注。

多夹心层蜂窝板动力学特性分析与仿真多夹心层蜂窝板由两个多夹心层蜂窝芯组成，不同层厚的夹心结构将影响复合材料的力学性能。

为研究蜂窝芯厚度对复合材料的力学性能影响，采用有限元法对单层与多层夹心层蜂窝板的力学性能进行分析与仿真，研究了多夹心层蜂窝板的应变历程，结果表明随着夹心层数目增加，复合材料的层间剪切强度、层间应力、层间应变、比能耗和能量消耗增加。

通过理论分析建立了三角形、六边形和圆形蜂窝芯的最佳层厚及蜂窝芯间距对蜂窝板动力学特性的影响规律。

通过对所建立的理论进行数值仿真计算验证了仿真结果，对实际生产具有一定的指导意义。

论文关键词：蜂窝板双夹芯分析固体力学仿真多夹心层蜂窝板由两个多夹心层蜂窝芯组成，不同层厚的夹心结构将影响复合材料的力学性能。

为研究蜂窝芯厚度对复合材料的力学性能影响，采用有限元法对单层与多层夹心层蜂窝板的力学性能进行分析与仿真，研究了多夹心层蜂窝板的应变历程，结果表明随着夹心层数目增加，复合材料的层间剪切强度、层间应力、层间应变、比能耗和能量消耗增加。

通过理论分析建立了三角形、六边形和圆形蜂窝芯的最佳层厚及蜂窝芯间距对蜂窝板动力学特性的影响规律。

通过对所建立的理论进行数值仿真计算验证了仿真结果，对实际生产具有一定的指导意义。

1材料与方法(1)单元制备将A312型钢冷加工制备的冲压件和拉伸件在电解液中经脱脂处理后放入专用真空炉中保温淬火成型后进行回火、去应力处理得到多夹心层蜂窝芯;(2)多夹心层蜂窝芯动力学特性分析将已处理好的多夹心层蜂窝芯(0.5mm)置于弹簧模拟重力场环境中并将其封装成蜂窝板状(1mm)1.1方法描述及数据库设计(1)蜂窝芯采用三角形、六边形和圆形蜂窝芯; (2)接触面积：蜂窝芯之间接触面积为34。

(3)弹簧模拟重力场环境：重力加速度为5g，静水压力15。

(4)环境条件:温度-15，湿度85%。

蜂窝材料本构
以下是对蜂窝材料本构的详细介绍：
一、蜂窝材料的结构特点
蜂窝材料的结构特点是其独特的蜂窝形状，这种形状使得材料在承受外力时能够有效地分散应力和承受压力。

蜂窝结构中的每个单元格都像一个小的支撑柱，共同支撑着整个结构。

这种结构使得蜂窝材料在保持轻量化的同时，具有很高的强度和刚度。

二、蜂窝材料的应力-应变关系
蜂窝材料的应力-应变关系呈现出明显的非线性和各向异性特征。

在受到外力作用时，蜂窝材料的变形主要集中在蜂窝的节点和边界处，而蜂窝内部则几乎不发生变形。

这种变形模式使得蜂窝材料能够有效地吸收和分散冲击能量，具有较好的抗冲击性能。

三、蜂窝材料本构的影响因素
蜂窝材料的本构关系受到多种因素的影响，包括制造工艺、材料属性、蜂窝尺寸等。

制造工艺的不同可能会导致蜂窝材料内部存在缺陷或残余应力，从而影响其力学性能；材料属性的不同则会影响蜂窝材料的强度、刚度等物理性质；而蜂窝尺寸的大小则会直接影响蜂窝材料的承载能力和变形行为。

四、蜂窝材料的应用领域
蜂窝材料由于其独特的结构和优异的力学性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。

在航空航天领域，蜂窝材料被用作各种壁板、翼面、舱面等的制造材料；在汽车制造领域，蜂窝材料被用作车身结构、座椅等的制造材料；在建筑领域，蜂窝材料被用作隔音墙、隔热板等的制造材料。

总之，蜂窝材料的本构关系是一个复杂的问题，需要综合考虑多种因素的影响。

在实际应用中，需要根据具体的使用条件和要求来选择合适的蜂窝材料和设计方案。

同时，随着科技的不断发展，蜂窝材料的性能和应用领域也将不断拓展和优化。

万方数据２２包装学报２０１０焦１有限元模拟分析１．１有限元模型抽象与简化蜂窝纸板的芯纸及其蜂窝结构是平压状态下最主要的承载材料和结构，而面纸一方面是为蜂窝结构定型，另一方面是防止纸板中盛放物的泄露和保持外观的美感。

所有的蜂窝结构均呈对称分布式排列，不失一般性，对纸板结构进行分析时，可提取１个蜂窝结构作为研究对象。

由于芯纸很薄，对所述正六边形蜂窝结构采用４节点９自由度的ｓｈｅｌｌ６３单元进行离散，经过多次实验确定蜂窝结构的各边被均匀离散为２０份。

经合并后统计得整个有限元模型生成节点总数为２２８０，有限元模型如图１所示。

１．２蜂窝纸板材料图１芯纸蜂窝结构的有限元模型Ｆｉｇ．１Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｔｅｕｃｔｒｅ分析所采用的蜂窝纸板芯纸为定量２００ｇ／ｍ２的纸板，厚度为倚Ｏ．２６９ＩＴＩＩｎ，折合密度为７４３．４９ｋｇ／ｍ３，纸板原纸材料为各向异性材料，且厚度非常小，其各项力学性能参数的测量对设备要求较高，由于实验条件限制，文中所用蜂窝纸板原纸各项力学性能参数见表１中数据吲。

裹ｌ蜂窝纸板原材料的力学性能参数Ｔａｂｌｅ１Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｈｏｎｅｙｃｏｍｂｐａｐｅｒｂｏａｒｄｍａｔｅｒｉａｌ１．３分析方案与方法屈曲强度是蜂窝纸板承载能力的重要度量，而共振频率是评价纸板的另一个重要因素，本文拟从这２个方面进行分析。

为了更好地探讨蜂窝结构对这２个指标的影响，将对比模拟实验分为２组：一组保持蜂窝高度不变，取ｈ＝０．００５ｍ，改变蜂窝边长，分别为０．００３ｍ、０．００５ｍ、０．００７ｍ、０．００９ｍ、０．０１１Ｉｎ；另一组保持蜂窝边长不变，取ａ＝０．００５ｍ，改变蜂窝结构的高度，分别为０．００３ｍ、０．００４ｍ、０．００５ｍ、０．００６ｍ、０．００７ｉｎ。

则单个蜂窝结构平压时承载面面积为：晶：华。

对蜂窝纸板的屈曲强度采用传统的特征值屈曲分析，即在预应力选项开启条件下加载一个微小载荷，求得各阶特征值，再以预加载荷与各阶特征值做积，以此作为承载点的各阶临界载荷。