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瓦楞纸箱抗压强度研究

作　者: 罗玲
导　师: 王志伟
学　校: 暨南大学
专　业: 工程力学
关键词: 瓦楞纸箱瓦楞纸板抗压强度高度长宽比周边长
分类号: TB484.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

瓦楞纸板是一种使用广泛的绿色包装材料,具有价格低廉、质轻抗压等优点,备受市场青睐。瓦楞纸箱是由瓦楞纸板经过开槽、压痕、折叠、粘接等步骤制作而成。作为运输包装容器,瓦楞纸箱应具有足够的抵抗变形和破坏的能力,以满足商品物流防护的需要,因此纸箱生产前需对其抗压强度进行估算。然而,目前瓦楞纸箱的强度设计主要依靠经验,缺乏科学性,所以对其抗压性能进行理论研究有着重要的实际意义。瓦楞纸箱的抗压强度主要取决于瓦楞纸板抗压性能及纸箱结构。本文首先对原材料进行试验分析,测定160g/m2面纸、105g/m2芯纸的环压强度以及瓦楞纸板的弹性模量,为瓦楞纸箱强度研究打下基础。从结构力学原理出发,将瓦楞纸箱分解成平面纸板结构要素,并在现有的瓦楞纸板结构与力学模型基础上,对瓦楞纸板的力学性能进行分析,建立瓦楞纸板弯曲问题的控制方程。针对瓦楞纸箱抵抗破坏时的情况,分析四边简支非受载边迭加转角弹性约束因子的矩形瓦楞纸板的屈曲临界载荷,建立瓦楞纸箱力学分析模型,推导瓦楞纸箱抗压强度计算公式。经理论分析与试验验证,在常用箱型尺寸范围内,瓦楞纸箱抗压模型能较好的预测抗压强度随高度、长宽比的变化趋势,但抗压强度随周边长的理论预测趋势与试验变化趋势存在一定的偏差,模型仍有待进一步修正。本课题为瓦楞纸箱抗压强度计算提供理论依据,减少设计过程的经验性和粗糙性,具有一定的指导意义和实用价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 瓦楞纸箱概述  9-10
    1.1.1 瓦楞工业发展  9-10
    1.1.2 瓦楞纸箱发展趋势  10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 本课题研究的主要内容  12-13
  1.4 本课题研究的必要性  13
  1.5 本章小结  13-14
第二章瓦楞纸板、瓦楞纸箱的结构与性能  14-23
  2.1 瓦楞纸板的结构  14-15
    2.1.1 瓦楞的楞形  14
    2.1.2 瓦楞的楞型  14-15
  2.2 瓦楞纸箱包装强度  15-16
    2.2.1 瓦楞纸板的物理性能  15
    2.2.2 瓦楞纸板环压强度与边压强度  15-16
  2.3 瓦楞芯纸和面纸的环压强度的测定  16-18
  2.4 瓦楞纸板的弹性模量测试  18-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章瓦楞纸板力学性能分析  23-28
  3.1 瓦楞纸板结构分析的数学模型  23-24
  3.2 基本方程  24-27
  3.3 本章小结  27-28
第四章瓦楞纸箱承载载荷分析  28-42
  4.1 力学简化  28-29
  4.2 瓦楞纸箱结构分析的力学模型  29-41
    4.2.1 瓦楞纸板侧边支承角弹簧的弹性系数  29-31
    4.2.2 瓦楞纸板屈曲临界载荷计算  31-40
    4.2.3 瓦楞纸箱承载载荷的理论公式  40-41
  4.3 本章小结  41-42
第五章瓦楞纸箱抗压强度试验研究与理论模型效果评价  42-60
  5.1 相关概念  42-43
    5.1.1 瓦楞纸板屈曲概念  42
    5.1.2 瓦楞纸箱抗压强度概念  42
    5.1.3 现有瓦楞纸箱抗压强度计算公式  42-43
    5.1.4 瓦楞纸箱抗压强度的影响因素  43
  5.2 瓦楞纸箱抗压强度试验  43-48
  5.3 瓦楞纸箱结构参数的正交分析  48-51
    5.3.1 正交试验设计方案  48-49
    5.3.2 基于Excel的正交试验统计分析  49-51
  5.4 瓦楞纸箱结构参数的影响效果分析  51-58
    5.4.1 高度的影响  51-54
    5.4.2 长宽比的影响  54-55
    5.4.3 周边长的影响  55-58
  5.5 误差分析  58-59
  5.6 本章小结  59-60
第六章结论与展望  60-62
  6.1 本课题的主要工作内容与结论  60-61
  6.2 展望  61-62
参考文献  62-65
致谢  65

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