缓冲材料力学性能的测试方法研究

缓冲材料力学性能的测试方法研究

摘要

缓冲材料一直伴随着人类社会的进步而在不断地发展着，从以前的碎纸屑、木屑、泡沫塑料发展到现在的很多绿色的缓冲包装材料，比如有蜂窝纸板、玉米秸秆缓冲材料、瓦楞纸板、纸浆模塑制品、珍珠棉以及发泡聚乙烯缓冲材料等，这些新型环保缓冲材料的出现，大大促进了包装工业的发展。

为了能在日常生活中更好的利用缓冲包装材料，所以对缓冲材料力学性能的测试是非常必要的。本文介绍了缓冲材料的主要力学性能包括：压缩性能、拉伸性能、弯曲性能、剪切性能、缓冲性能等，并对各力学性能的测试方法进行了对比分析，尤其是对正交试验、曲线拟合法、计算机仿真设计以及数字相关测量方法等等进行了详细地介绍，为现代缓冲包装材料的开发和研究提出了新的方向。

关键词：缓冲材料，力学性能，测试方法研究

BUFFER MATERIAL MECHANICS PERFORMANCE

TESTING METHOD

ABSTRACT

Buffer material has been accompanied by the progress of human society and developing, and from the previous paper, broken wood, foam development of many green until now, for instance a cushion packaging material of honeycomb paperboard, corn straw cushioning material, corrugated, paper pulp molding products, pearl cotton and foaming polyethylene buffer material, these new environmental buffer material greatly promoted the development of packaging industry.

In daily life, in order to better use and so on cushion packaging material buffer material mechanics performance test is very necessary. The paper introduces the main buffer material mechanics properties including compression performance, tensile properties, bending, cutting performance and buffering properties, and the performance of the mechanical properties test methods were analyzed, especially the orthogonal experiment, curve-fitting method of computer simulation, the design and digital correlation method etc. Carried on the detailed introduction to modern cushion packaging material, for the development and research of new direction.

KEYWORDS: cushioning materials, mechanical properties, test methods

目录

前言 (1)

第一章缓冲材料的介绍分类 (2)

1.1 蜂窝纸板 (2)

1.2 泡沫铝 (2)

1.3 玉米秸秆 (2)

1.4 纸浆模塑材料 (3)

1.5 珍珠棉（EPE） (3)

1.6 发泡聚乙烯缓冲材料 (3)

1.7 金属多孔材料 (4)

第二章缓冲材料的力学性能及测试 (5)

2.1 压缩性能 (5)

2.1.1 蜂窝纸板的压缩性能 (5)

2.1.2 发泡聚乙烯缓冲材料的压缩性能 (7)

2.1.3 金属多孔材料的压缩性能 (8)

2.1.4 珍珠棉（EPE）的压缩性能 (9)

2.2.弯曲性能 (11)

2.2.1 蜂窝纸板的弯曲性能 (11)

2.2.2 泡沫铝的弯曲性能 (11)

2.3 剪切性能 (12)

2.3.1 蜂窝纸板的剪切性能 (12)

2.3.2 泡沫铝的剪切性能 (15)

2.4 缓冲性能 (16)

2.4.1 发泡聚乙烯缓冲材料的缓冲性能 (16)

2.4.2 玉米秸秆的缓冲性能 (17)

2.5 拉伸性能 (20)

2.5.1 泡沫铝的拉伸性能 (20)

2.5.2 纸浆模塑材料的拉伸性能 (21)

第三章缓冲材料力学性能和测试方法研究 (23)

3.1 包装用缓冲材料性能分析 (23)

3.2 测量缓冲包装材料力学性能的方法 (24)

3.2.1 正交试验、曲线拟合法 (24)

3.2.2 计算机仿真设计 (25)

3.2.3 用数字相关测量方法 (26)

3.2.4 应用有限元理论和有限元方法 (27)

3.2.5 智能材料电流变流体在运输包装中的应用研究 (27)

结论 (28)

谢辞 (29)

参考文献 (30)

外文资料翻译 (32)

前言

随着社会的进步，科学技术的飞速发展，越来越多的缓冲材料被应用到生产实践中。传统的缓冲材料有泡沫块、木板、纸屑、草类等，近年来又出现了很多新型的缓冲材料，例如蜂窝纸板、瓦楞纸板、纸浆模塑制品、珍珠棉（EPE）、可降解泡沫塑料、玉米秸秆缓冲包装材料和气垫薄膜等，新型缓冲材料有着优异的力学性能和吸收能力,良好的成型性和低成本,无污染等特性,使其在包装领域占有突出的位置,可广泛用于精密机床、仪器仪表、工具、家电、电子及计算机产品、汽车零部件、玻璃等包装及周转贮运,还可用于食品的包装和包装时的空隙填充等。随着我国经济的迅速发展,物流进化和运输改革的不断深入,纸托盘、包装箱将大量应用,电子信息产品所需包装箱、缓冲衬垫、托盘等数量随生产的扩大和出口量的增加而迅速增加。彩色电视机、计算机、空调、电冰箱、洗衣机等家用电器所需包装箱、托盘、缓冲衬垫等数量也惊人。在应用中经常会碰到所需的力学性能不同的情况，所以对缓冲材料力学性能的研究是十分必要的。下面本文就对几种比较常见的缓冲材料的力学性能进行测试研究。