紙類三瓦楞夾芯層合板的橫向壓縮特性與失效模式.pdf

1、本文以三瓦楞夾芯層合板為研究對象，采用理論研究、有限元分析與試驗相結(jié)合的方法，研究其在靜態(tài)壓縮作用下的力學(xué)性能與破損模式。給出了紙類三瓦楞夾芯層合板的力學(xué)模型和解析表達(dá)式，采用ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析，用試驗驗證和修改仿真模型。本文的研究工作主要包括：
　　 (1)根據(jù)三瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)特征，將其看成具有正交各向異性的三瓦楞夾芯層合板，采用等效理論和層合板理論建立三瓦楞夾芯層合板的力學(xué)模型。根據(jù)瓦楞紙板面紙和芯紙材料的正交各向異

2、性，采用宏觀力學(xué)分析法，將各夾芯層等效為正交各向異性均質(zhì)板進(jìn)行計算，得到等效參數(shù)。再將各單層板層合成層合板，采用層合板理論研究分析位移分量、應(yīng)力分量、橫向剪切分量的描述形式，推導(dǎo)出整體結(jié)構(gòu)的平衡微分方程和撓度求解公式。
　　 (2)進(jìn)行瓦楞紙板橫向靜態(tài)壓縮試驗。得出不同類型的三瓦楞紙板在七種不同的壓縮速度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并研究其靜態(tài)壓縮作用下的失效模式。同時與單雙瓦楞紙板進(jìn)行比較。得知瓦楞紙板的失效主要由芯層剪切變形引起，且

3、破壞是分層進(jìn)行的，應(yīng)力-應(yīng)變曲線波動段的數(shù)量與瓦楞芯層的數(shù)量相對應(yīng)，瓦楞楞型對瓦楞紙板抗壓強(qiáng)度影響最大。
　　 (3)采用ANSYS有限元軟件進(jìn)行瓦楞紙板仿真分析。根據(jù)材料屬性，建立有限元模型，進(jìn)行靜態(tài)分析，得到相應(yīng)靜載荷作用下三瓦楞紙板的最大應(yīng)力、應(yīng)變值及剪切應(yīng)力的分布情況。同時與雙瓦楞紙板的仿真模型進(jìn)行對比分析。
　　 (4)將理論計算值、有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行比較分析，三種結(jié)果基本一致。表明采用等效層合板理論