紙漿模塑制品拱形結(jié)構(gòu)單元的性能研究.pdf

1、紙漿模塑制品的生產(chǎn)原料為回收紙張和一些纖維量較高的植物，在其生產(chǎn)過程中還需加入一些化學(xué)制劑，然后經(jīng)過制作紙漿、模塑成型和干燥等工藝過程，制成的具有特定的幾何空腔結(jié)構(gòu)和一定抗壓緩沖能力的紙制品。它的突出優(yōu)點就是環(huán)境友好性。由于其易分解并且可回收利用，使得它的應(yīng)用范圍越來越廣。
　　紙漿模塑制品的緩沖機理是通過紙模的塑性變形與破壞來吸收能量，并延長載荷作用的時間來達到緩沖目的。但是，當受到較大沖擊后，紙漿模塑制品將發(fā)生塑性變形，如果再

2、次受到?jīng)_擊時，其自身的緩沖性能將大大降低。另外，由于紙漿模塑制品自身結(jié)構(gòu)的原因，存在較多的幾何形狀的突變，存在嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象。在較大沖擊的作用下，由于自身斷裂破壞而不能達到保護產(chǎn)品的目的。
　　在分析紙漿模塑制品結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，得出紙漿模塑制品是由許多結(jié)構(gòu)單元組成的，構(gòu)成紙模的結(jié)構(gòu)單元自身的結(jié)構(gòu)特性，對紙漿模塑制品的緩沖性能影響很大。于是，在分析傳統(tǒng)紙模結(jié)構(gòu)單元緩沖機理的前提下，提出新型結(jié)構(gòu)單元，即拱形結(jié)構(gòu)單元。紙漿模塑拱形

3、結(jié)構(gòu)單元的幾何構(gòu)成要素包括拱形、拱高、壁厚、拱長和邊沿余量，基于響應(yīng)面模型的穩(wěn)健設(shè)計的相關(guān)理論，利用 ANSYS/LS-DYNA軟件對拱形結(jié)構(gòu)單元進行仿真分析,從篩選出主要參數(shù)壁厚 B和拱高 H，并且求得兩者對拱形結(jié)構(gòu)單元緩沖性能影響的具體數(shù)據(jù)。運用 MATLAB軟件對數(shù)據(jù)進行處理，擬合出二階的響應(yīng)面模型，確定設(shè)計參數(shù)的最佳組合區(qū)間。最后，以一款惠普筆記本電腦的緩沖包裝為例，運用 DTM模塊對其進行跌落仿真分析，得到其最大加速度值為85