基于应变率效应的蜂窝纸板能量吸收模型的研究

摘要

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。