纸浆模塑缓冲衬垫的结构性能分析与制品设计

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1、江南大学硕士学位论文纸浆模塑缓冲衬垫的结构性能分析与制品设计姓名：林冬鸣申请学位级别：硕士专业：包装工程指导教师：张新昌20080601摘要摘要“纸浆模塑"是以一定浓度的纸浆为原料，通过模具成型、干燥整形等工艺制成的制品。纸浆模塑缓冲衬垫是纸浆模塑制品在缓冲包装中的应用。由于环保性能优越，缓冲性能良好，纸浆模塑缓冲衬垫主要用于家用电器、电子产品缓冲衬垫等工业产品的包装。但是，目前纸浆模塑缓冲衬垫的设计缺少理论指导，设计完全凭借经验，导致设计的缓冲制品出现材料用量过度或者缓冲性能要求不过关致使产品

2、损坏的情况出现。本文研究目的，是在研究纸浆模塑缓冲衬垫结构性能的基础上，探讨基于单元结构性能与模块化设计理念的纸浆模塑缓冲衬垫结构设计方法，主要研究内容如下：(1)在纸浆模塑材料及单元结构实际试验的基础上，用ANSYS／LS．DYNA有限元软件进行结构单元静态压缩试验的模拟，主要探讨了静态压缩模拟试验的几何模型和有限元模型的建立以及影响模拟结果的因素。此外，推导了表征纸浆模塑材料弹黏塑性的流变模型。(2)通过计算机模拟和试验分析，结合数据分析理论，分别研究了纸浆模塑结构单元和缓冲衬垫的力学性能及

3、其主要结构影响因素之间的关系，得到了纸浆模塑四棱台状结构单元和圆台状结构单元最大承载载荷及其结构参数的关系，以及纸浆模塑缓冲衬垫力学性能及其结构参数的关系。(3)依据纸浆模塑结构单元、缓冲衬垫的研究结论，结合缓冲包装设计理论与纸浆模塑设计实践，提出模块化设计理念，对纸浆模塑缓冲衬垫的定位结构设计和缓冲结构设计进行了讨论。本课题的研究可为纸浆模塑包装产品的结构设计提供一定依据；根据课题研究所形成的设计规范可用于相关企业产品设计。关键词：纸浆模塑，缓冲衬垫，结构性能，有限元模拟，设计方法Abstra

4、ctMoldedpulpproductsaremadeofpaperfiberorplantfiberbypulping，molding，dryingandreforming．Moldedpulpcushionisanapplicationofmoldedpulpproductinpackaging．Owingtoitsgoodenvironmentalandcushioningproperties，moldedpulpcushioniswidelyusedinindustrialpackagi

5、ng，suchasconsumerproducts．Aslackoftheory,moldedpulpcushiondesigniscompletelybasedonexperiences．Asaresult，itiscommonthatmoldedpulpcushionisdesignedbyover-usingmaterialsorfailsintest．Thispaper,whichfocusesonadesignmethodofmoldedpulpcushionbasedonproper

6、tiesofmoldedpulpstructureunitsandmoduledesignidea，mainlyincludes：(1)Onthebasisofresearchonmoldedpulpmaterialandmoldedpulpstructureunits，ANSYS／LS—DYNAiSusedtosimulatestatic。compressiontestofstructureunits．ThecreationofgeometrymodelandFEAmodeliSdiscuss

7、edbesidesthefactorsofnumericalsimulationresults．Furthermore，ageneralrheologicalmodelofnonlinearelasticviscoplasticitywasdevelopedformoldedpulpmaterial．(2)Aresearchofmoldedpulpstructureunitsandcushiononmechanicsandrelationshipbetweenstructuralfactorsi

8、Scarriedoutbymeansofnumericalsimulation．static-compressiontestanddataanalysistheory．Therelationshipofmaximumloadingandstructuredimensionsofbothtruncatedconeunitandwedgeunitisfound．Besides．therelationshipofmoldedpulpcushionpropertyandstructuredimensio