多夹层蜂窝纸板压溃性能分析
复合材料夹层结构蜂窝芯材的压塌分析
工艺与装备113复合材料夹层结构蜂窝芯材的压塌分析王凯(中国民用航空飞行学院洛阳分院，洛阳471001)摘要：本文分析了复合材料夹层结构蜂窝芯材常见的压塌损伤，介绍了固化过程中影响芯材压塌的原因、影响因素、芯材压塌的稳定性和芯材特性，给出了处理芯材压塌的常用程序和控制芯材压塌的常用方法，对于防 止复合材料夹层结构制造和维修过程中产生压塌缺陷具有较强的指导意义。
关键词：夹层结构芯材压塌复合材料引言复合材料夹层结构由面板、夹芯以及连接两者的某种手段（如胶粘剂或铜焊）组成。
夹层板的面案承受弯曲载荷（一块面板承压，另一块面板承拉）或在某些情况下承受面内剪切载荷，面板的主要性能为压缩、拉伸、剪切强度和模量，夹芯性能主要包括密度、压缩强度和模量、剪切强度和模量、拉伸强度。
夹层板有多种失效模式，每种失效模式都会限制夹层结构的承载能力。
夹层结构的失效可能由诸多因素引起面 板、芯材及胶层的强度发生变化，失效模式通常有面板失 效、芯材剪切失效、芯材压塌、芯材压溃、芯材拉伸失效、面板/芯材脱胶、对称面板皱曲、整体屈曲和剪切皱折等 形式。
由于在夹层结构的制造和修理固化过程中均可能发 生芯材压塌，而且除最轻微的压塌外，其他都是不可接受、不能修复的，因此分析夹层结构蜂窝芯材的压塌，具有较 强的理论和实际意义。
1蜂窝芯材压塌的理论分析芯材压塌一般是度量发生在固化时蜂窝芯材部位的变 形和位移。
理论上，将导致芯材压塌的发生归结为一系列 基本要素和摩擦。
部分导致芯材压塌的不可预测原因是摩 擦因数。
摩擦分为静态和动态摩擦，静摩擦比动摩擦要髙。
达到最大静摩擦前，基本不会发生位移。
一旦超过最大静 态摩擦，低一些的动摩擦导致快速的位移。
芯材的压塌一 般与倒角区域有关，在芯材平面，倒角区域一般在髙压容 器的压力下发生变形和移动，如图1、图2所示。
芯材的刚度一定程度上可以抵抗固化容器的作用力，一 般在厚度方向上比较好，但蜂窝倾向于在垂直芯胞方向的硬 度低一些。
正弦瓦楞-六边蜂窝复合夹层结构的压缩吸能特性分析
Abstract
compression mode, deformation pattern. Finally, according to the compression mode, the deformation mode and the compression energy absorption principle analysis the Compression energy absorption characteristics of sinusoidal
packaging corrugated application the static compression feature, in this paper, theoretical analysis of compression on the sinusoidal corrugated hexagonal honeycomb composite structure can absorption
致谢 ......................................................... 37 参考文献 ..................................................... 38
2014 届包装工程毕业生论文
1
绪论
1.1 研究背景及意义
摘要
摘 要
蜂窝纸板的优点是质轻、 承重大等;瓦楞纸板的优点是厚度小、 工业 化程度高等。 然而,蜂窝纸板和瓦楞纸板都各有缺点。 蜂窝/瓦楞复合结构 同时具有蜂窝纸板和瓦楞纸板两者优点,将瓦楞纸板和蜂窝纸板联用，可 以发挥瓦楞纸板和蜂窝纸板的优势， 其复合纸板的侧压强度和平压强度均 可以提高。 本文的意义在于通过对瓦楞一蜂窝复合结构的压缩吸能特性的 分析对以后这方面的研究和复合结构在实际生活中的应用提供了帮助。 针对瓦楞一蜂窝复合结构在运输包装应用中的静态压缩特性，本文 理论分析了正弦瓦楞一六边蜂窝复合结构的压缩吸能性能。 首先，根据瓦楞一蜂窝复合结构纸板的夹层板结构特征，采用夹层 板理论和弹性力学，对瓦楞一蜂窝复介结构纸板进行静态压缩特性分析， 推导瓦楞一蜂窝复介结构纸板的微分方程， 得到其挠度的计算表达式， 从 而得出应力一应变关系。 其次，分析复合夹层结构的压缩模式，变形模式。 最后，根据压缩模式，变形模式和压缩吸能原理分析正弦瓦楞一六 边蜂窝复合结构的压缩吸能特性。
蜂窝纸板研究报告
蜂窝纸板研究报告标题：蜂窝纸板研究报告引言：蜂窝纸板是一种以纸材料为基础，通过特殊工艺制成的具有蜂窝状结构的包装材料。
由于其轻量、坚固和环保的特性，蜂窝纸板在包装行业中得到了广泛应用。
本研究报告将对蜂窝纸板的制备工艺、性能特点、应用领域以及发展趋势进行详细的探讨和分析。
一、蜂窝纸板的制备工艺1.1 纸材料选择：选择适合制作蜂窝纸板的纸材料，如瓦楞纸板或高强度纸板。
1.2 蜂窝纸板制造工艺：通过压花、热压或冷压等工艺将纸材料形成蜂窝状结构。
二、蜂窝纸板的性能特点2.1 轻量：由于蜂窝纸板内部是空心结构，所以具有较轻的重量。
2.2 坚固：蜂窝纸板的蜂窝状结构能够增加其强度和刚度，使其具有较好的承载能力和抗压能力。
2.3 环保：蜂窝纸板采用纸材料制作，可以循环再利用，并且在废弃后容易分解。
三、蜂窝纸板的应用领域3.1 包装行业：蜂窝纸板适用于家电、家具、玩具等产品的包装，能够提供良好的保护性能。
3.2 建筑行业：蜂窝纸板可以用于制作隔音板、隔热板等建筑材料，减少能源消耗。
3.3 汽车行业：蜂窝纸板可以制作汽车内饰件，具有轻量化和环保的特点。
四、蜂窝纸板的发展趋势4.1 材料创新：开发更环保、高强度的纸材料，以提升蜂窝纸板的性能。
4.2 工艺改进：改进制备蜂窝纸板的工艺，提高生产效率和产品质量。
4.3 应用拓展：拓宽蜂窝纸板的应用领域，寻找新的市场机遇。
结论：蜂窝纸板作为一种轻量、坚固和环保的包装材料，具有广阔的应用前景。
通过不断创新和发展，为蜂窝纸板赋予更多功能，拓宽其应用领域，将有利于促进包装行业和环保产业的发展。
蜂窝结构的压缩性能研究
蜂窝结构的压缩性能研究蜂窝结构是一种由许多六边形或其他多边形构成的空心结构，常见于工程领域中的材料和结构设计。
蜂窝结构具有轻质、高强度、刚性好等特点，因此在航空航天、汽车制造和建筑领域得到了广泛的应用。
本文旨在探究蜂窝结构的压缩性能，并提出有效的改进方案。
一、蜂窝结构的力学性能蜂窝结构的力学性能主要表现为承载能力和能量吸收能力。
承载能力是指结构在压缩负荷下的稳定性和强度，而能量吸收能力则是指结构在受到冲击或挤压时能够吸收和耗散能量的能力。
1. 承载能力蜂窝结构由一系列蜂窝单元构成，每个蜂窝单元相互连接形成整体结构。
蜂窝单元的形状和尺寸对结构的承载能力有着重要影响。
一般来说，蜂窝单元的边长越小、壁厚越大，则结构的强度越高。
此外，采用高强度的材料或增加蜂窝结构的层数也可以提高结构的承载能力。
2. 能量吸收能力蜂窝结构的能量吸收能力是通过结构中的屈曲、变形和破坏来实现的。
蜂窝结构具有多边形单元之间的连接关系，这种连接方式使得结构在受到外力时能够发生塑性变形，并吸收能量。
因此，蜂窝结构通常具有较好的能量吸收能力和抗冲击性能。
二、蜂窝结构的改进方案尽管蜂窝结构具有优秀的力学性能，但仍然存在一些问题，如承载能力不足、稳定性差等。
为了提高蜂窝结构的性能，可以采用以下改进方案：1. 材料优化选择高强度、低密度的材料是提高蜂窝结构性能的关键。
例如，采用高强度铝合金材料替代传统的钢材，可以在不增加重量的情况下提高结构的强度和稳定性。
2. 结构设计优化在蜂窝结构的设计中，需要考虑单元形状、尺寸和连接方式等因素。
合理设计蜂窝单元的形状和尺寸，以及优化连接方式，可以提高结构的承载能力和能量吸收能力。
3. 多层结构设计通过增加蜂窝结构的层数，可以进一步提高结构的强度和稳定性。
多层结构可以增加结构的抗压性能，适用于一些对高强度和刚性要求较高的应用场景。
三、应用前景与展望蜂窝结构由于其轻质、高强度和良好的能量吸收能力，在各个领域都有广阔的应用前景。
本科毕业论文：蜂窝纸板的缓冲性能分析及结构设计
蜂窝纸板的缓冲性能分析及结构设计包装工程05-2班王腾飞指导教师：李连进内容摘要：蜂窝纸板是一种新型的包装材料，有着良好的应用前景。
本文根据蜂窝纸板的基本结构特征和隔振缓冲的原理，将蜂窝纸板与其他常用的隔振缓冲材料进行了比较，得到了蜂窝纸板的隔振缓冲特点。
通过压缩实验，获得了蜂窝纸板的应力与应变之间关系的曲线，实验结果表明蜂窝纸板在压缩过程中，会出现明显的弹性变形、弹塑性变形、塑性坍塌和密实化四个阶段。
蜂窝纸板在弹性变形阶段具有隔振功能，在弹塑性变形和塑性坍塌阶段具有缓冲功能。
通过改变蜂窝纸板实验的压缩速度，测量了不同变形速率下的应力与应变之间关系的曲线，分析了压缩变形速率对蜂窝纸板缓冲性能的影响。
基于实验数据建立了蜂窝纸板的本构关系的动态模型，进行了蜂窝纸板的动态模型的参数识别。
参数表明动态模型同实验数据的吻合程度良好，使实验测量的数据具有普遍意义；同时，根据蜂窝纸板的性能特点和实验结果，提出了蜂窝纸板包装结构的最优设计方法，这对隔振缓冲包装设计具有参考价值。
关键词：蜂窝纸板；缓冲性能；应力—应变曲线；力学模型1绪论1.1 蜂窝纸板的现状与发展趋势蜂窝纸板至今已有近70年的发展历史，最早用在军事上。
例如，在第二次世界大战时，用作降落伞空投的落下工具，主要起缓冲作用，使降落的空运货物在落地时尽量少受损伤；进而，到了20世纪五、六十年代，发达国家将蜂窝纸板应用于建材、包装等领域[1]。
在我国，航天工业部门首先引进蜂窝技术制造航天和航空材料，并逐步民用领域推广，经过长期反复的研制，在80年代初取得成功。
实践证明，蜂窝技术是一项具有很高实用价值的科学技术[2]。
上世纪末以来，为保护环境和防止植物害虫的扩散传播，美国、加拿大、英国等先进国家先后颁布法令，禁令木质包装材料入境，这限制了我国货物的出口。
1999年6月，欧盟15国实行紧急措施，防止中国产品木质包装中携带的虫害在欧盟扩散。
实际限制木质包装禁令导致我国外贸出口在1998年10月就开始下降，解决木质包装问题已迫在眉睫。
蜂窝纸箱抗压性能试验研究
河南科技Journal of Henan Science and Technology总567期第7期2015年7月Vol.567，No.7Jul ，2015蜂窝的六边形结构是蜜蜂的杰作、它以最少的材料消耗构筑成坚固的蜂巢、它的结构具有非凡的科学性。
蜂窝纸板就是依据自然蜂巢结构原理制作的，它是把无数个空心立体六角形，用胶接方法连接成一个整体的受力件形成纸芯，并在其两面粘合面纸而成的一种新型纸制板材。
蜂窝纸板作为一种缓冲包装材料，它在流通过程中，在外力的作用下受到冲击和振动时，能吸收外力产生的能量，防止产品遭受破损，是具有高度压缩和复原性的粘弹性材料［1-3］。
1蜂窝纸箱包装的优势蜂窝纸板是一种节省资源、保护生态环境、成本低廉的绿色包装材料，它具有轻、强、刚、稳四大优点。
用蜂窝纸板加工的蜂窝纸箱具有抗压、防振、防潮等突出的特点，是易碎、怕压物品的理想包装。
内装物是粉状、颗粒状等非固体状态，则造型设计可选择余地大，包装设计仅对增加产量和保证产品质量有较大制约作用。
如果内装物为固体，那么包装造型结构要适合内装物本身的形状。
由于商品本身与包装之间会产生大大小小的空间，因而往往造成包装操作过程中的破损。
此时，常常需要在空隙中插入一些缓冲材料，而这一附加作业会引起包装工作量加大，降低生产速度和生产效率，使包装成本升高。
木制包装箱质地坚硬、容易加工、有较好的抗冲击和抗戳穿能力，但箱内必须添加缓冲衬垫，且其价格高，故一些厂家常采用瓦楞纸箱，但瓦楞纸箱易受冲击变形而导致内装物的损坏率提高。
作为包装材料，与木制包装材料相比，蜂窝纸箱生产成本低10%~12%，且防振、缓冲性能优良，是易碎、怕压物品的理想包装；与瓦楞纸箱相比，蜂窝纸箱可包装几千公斤质量的产品，而瓦楞纸箱按照国家标准，5层箱的内装物不得超过55kg ，7层箱内装物超过70kg 就得另加内衬硬板。
因此，蜂窝纸箱是制作包装箱的理想材料［4］。
2蜂窝纸箱的设计影响蜂窝纸箱的综合保护性能的因素有纸板的物理摘要：通过对厚度分别为20mm 、30mm 、40mm 、50mm 蜂窝纸箱的空箱抗压实验，对比相同容重的瓦楞纸箱后，提出在相同材料消耗的条件下，蜂窝纸箱具有明显的强度优势。
多夹层蜂窝纸板压溃性能分析
0 引言
蜂窝纸板优异的力学性能和吸收能力，良好的成 型性，以及低成本、无污染等特性，使其在包装领域 占有重要的位置，可广泛应用于包装及包装运输业、 农业等方面。
随着纸质托盘使用日益广泛，蜂窝纸板在托盘制 造中得到大量应用，以其取代木托盘及塑料托盘已是 必然趋势。托盘制造中经常需要在一定厚度下组合不 同夹层数的蜂窝纸板，设计成不同形状的垫板，而不
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图4 1夹层蜂窝纸板压溃过程 Fig.4 Crushing course of honeycomb paperboard with one layer
剪应力（N/mm2） 压溃强度（MPa）
吕原君等：多夹层蜂窝纸板压溃性能分析
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图5 3夹层蜂窝纸板压溃过程
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图3 零夹层蜂窝纸板压溃过程 Fig.3 Crushing course of honeycomb paperboard without layer
2 各蜂窝纸板压溃性能分析
蜂窝纸板的压溃属于非线性问题，是指在一定静 应力的压缩作用下蜂窝纸板结构的静态响应。在其固 有的时间尺度上分析模拟计算是不切合实际的，它将 需要大量的很小的时间增量。带来的问题是随着加载
建立夹层分别为0、1、2、3的多夹层蜂窝纸板模 型，分析各模型，提取每个模型的典型压溃过程。图 3所示为零夹层的蜂窝纸板模型压溃过程，它首先在 纸芯中间部位附近发生变形，该位置的上部分开始塑 性坍塌后下部分也随后坍塌，最后整个纸芯压实。对 于1个夹层蜂窝纸板模型来说，相当于2个一定厚度的 零夹层蜂窝纸板组合，压溃首先在先达到临界载荷的 上部分完成，再进行下部分的压溃，最后上下两部分 纸芯全部密实化（如图4所示）。3夹层蜂窝纸板模型 是由4个一定厚度的零夹层蜂窝纸板组合，达到临界 载荷后某一层先达到塑性坍塌阶段和密实化阶段，其 他层紧接以上步骤（如图5所示）。
多夹心层蜂窝板动力学特性分析与仿真
多夹心层蜂窝板动力学特性分析与仿真多夹心层蜂窝板由两个多夹心层蜂窝芯组成，不同层厚的夹心结构将影响复合材料的力学性能。
为研究蜂窝芯厚度对复合材料的力学性能影响，采用有限元法对单层与多层夹心层蜂窝板的力学性能进行分析与仿真，研究了多夹心层蜂窝板的应变历程，结果表明随着夹心层数目增加，复合材料的层间剪切强度、层间应力、层间应变、比能耗和能量消耗增加。
通过理论分析建立了三角形、六边形和圆形蜂窝芯的最佳层厚及蜂窝芯间距对蜂窝板动力学特性的影响规律。
通过对所建立的理论进行数值仿真计算验证了仿真结果，对实际生产具有一定的指导意义。
论文关键词：蜂窝板双夹芯分析固体力学仿真多夹心层蜂窝板由两个多夹心层蜂窝芯组成，不同层厚的夹心结构将影响复合材料的力学性能。
为研究蜂窝芯厚度对复合材料的力学性能影响，采用有限元法对单层与多层夹心层蜂窝板的力学性能进行分析与仿真，研究了多夹心层蜂窝板的应变历程，结果表明随着夹心层数目增加，复合材料的层间剪切强度、层间应力、层间应变、比能耗和能量消耗增加。
通过理论分析建立了三角形、六边形和圆形蜂窝芯的最佳层厚及蜂窝芯间距对蜂窝板动力学特性的影响规律。
通过对所建立的理论进行数值仿真计算验证了仿真结果，对实际生产具有一定的指导意义。
1材料与方法(1)单元制备将A312型钢冷加工制备的冲压件和拉伸件在电解液中经脱脂处理后放入专用真空炉中保温淬火成型后进行回火、去应力处理得到多夹心层蜂窝芯;(2)多夹心层蜂窝芯动力学特性分析将已处理好的多夹心层蜂窝芯(0.5mm)置于弹簧模拟重力场环境中并将其封装成蜂窝板状(1mm)1.1方法描述及数据库设计(1)蜂窝芯采用三角形、六边形和圆形蜂窝芯; (2)接触面积：蜂窝芯之间接触面积为34。
(3)弹簧模拟重力场环境：重力加速度为5g，静水压力15。
(4)环境条件:温度-15，湿度85%。
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化阶段
0
位移（mm）
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图6 压溃过程中载荷变化曲线
Fig.6 Variation curve of external force in the crushing course
为了分析多夹层蜂窝纸板模型的抗压能力，对面 纸中点提取输出力，得到载荷变化曲线和数值，并 显示载荷和位移之间的关系，如图6所示。对于零夹 层蜂窝纸板模型已经有过分析[7]，首先载荷呈线性变 化，处于线弹性阶段；达到临界屈曲后载荷变化非常 小，处于弹塑性和塑性坍塌阶段，随后载荷又开始增 大，逐渐达到密实化阶段。对于1夹层蜂窝纸板，载荷 变化曲线出现了1个波折，说明载荷出现了2次屈曲， 同时发现随着夹层数的增多，模型屈曲点增多。
1）与零夹层的蜂窝纸板的压溃性能相似，组合蜂 窝纸板也存在压溃过程的4个阶段。
2）在纸芯厚度和边长相同的情况下，随着夹层数 的增加，抗压能力提高。
3）通过多夹层蜂窝纸板压溃过程实验，验证了有 限元分析结果。
参考文献 [1] 王冬梅. 蜂窝纸板压缩破坏机理研究[J]. 包装工程,
2006, 27(1): 37-39. WANG Dongmei. Compression Breakage Properties Research on the Honeycomb Fibreboard[J]. Packaging Engineering, 2006, 27(1): 37-39. [2] Gibson L I, Ashby M F. Celluar Solid Structure and Properties[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 1997. [3] ZHEN J T, LIM T C, LU G Q. Experimental Determination of Automotive System Response Characteristics, Automotive Engineering International[J]. Journal of Passenger Cars: Mechanical System, 2001, (6): 1755-1762. [4] Simone A E, Gibson L J. Effects of Solid Distribution on the Stiffness and Strength of Metallic Foams[J]. Acta Mater, 1998, 46(6): 2139-2150. [5] Chuang C H, Huang J S. Elastic Moduli and Plastic Collapse Strength of Hexagonal Honeycombs with Plateau Borders[J]. International Journal of Mechanical Sciences,
0 引言
蜂窝纸板优异的力学性能和吸收能力，良好的成 型性，以及低成本、无污染等特性，使其在包装领域 占有重要的位置，可广泛应用于包装及包装运输业、 农业等方面。
随着纸质托盘使用日益广泛，蜂窝纸板在托盘制 造中得到大量应用，以其取代木托盘及塑料托盘已是 必然趋势。托盘制造中经常需要在一定厚度下组合不 同夹层数的蜂窝纸板，设计成不同形状的垫板，而不
5610Βιβλιοθήκη 0位移（mm）55.1
图7 压溃过程中剪应力变化曲线
Fig.7 Variation curve of shear stress in the crushing course
研究论文 63
对于蜂窝纸板，剪应力不足会引起物体的变形， 如产生折弯等。图7为蜂窝纸板模型剪应力随位移的变 化曲线。即在线弹性阶段和弹塑性阶段，剪应力值几 乎在较小值范围内波动，其中第一次屈曲点上变化略 微明显。在塑性坍塌阶段和密实化阶段，剪应力变化 幅度开始变得非常大，甚至达到了5610N/mm2，表明 在塑性坍塌尤其在密实化阶段，蜂窝纸板原纸容易被 破坏，甚至出现裂缝等。同时多夹层模型在塑性坍塌 尤其在密实化阶段，剪应力的最大值要比零夹层模型 大很多，产生的破坏现象更加严重。 2.2 各模型压溃性能比较
Fig.5 Crushing course of honeycomb paperboard with three layers
223
载荷（N）
⑧
⑥
⑦
②
③
④⑤
① 线弹性阶段 ② 屈曲点 ③ 上部分的塑性
坍塌阶段
④ 转折点
⑤ 上部分的密实化
①
阶段
⑥ 下部分的屈曲点
⑦ 下部分的塑性
坍塌阶段
⑧ 下部分的密实
Abstract The influence of honeycomb paperboard with different number of layers on crushing performance was discussed. The four models with different number of layers, at the same height and side length of core paper, were built using 3D software, and their crushing performance which included external force, critical buckling state and shear stress was analyzed with finite element analysis (FEA) software. The results provided helpful information for further design of honeycomb paperboard packaging. Key words Combined honeycomb; Honeycomb paperboard; Crushing
同夹层数的蜂窝纸板其抗压性能是不同的，因此，怎 样得到合理的组合，保证其应有的承载能力是目前急 需关注和解决的问题。
1 多夹层蜂窝纸板模型的建立
1.1 多夹层结构模型 蜂窝纸板的压溃过程可以分为4个阶段，即线弹性
阶段、弹塑性阶段、塑性坍塌阶段和密实化阶段[1-3]， 图1所示的理论应力-应变曲线是对零夹层蜂窝纸板的 分析，本文引入蜂窝纸板多夹层结构的分析模型进行
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图3 零夹层蜂窝纸板压溃过程 Fig.3 Crushing course of honeycomb paperboard without layer
2 各蜂窝纸板压溃性能分析
蜂窝纸板的压溃属于非线性问题，是指在一定静 应力的压缩作用下蜂窝纸板结构的静态响应。在其固 有的时间尺度上分析模拟计算是不切合实际的，它将 需要大量的很小的时间增量。带来的问题是随着加载
2010年第2期（第2卷）
速度的增加，静态平衡状态卷入了动力学的因素，惯 性力的影响更加显著。而准静态分析是在保持惯性力 的影响不显著的前提下用最短的时间来进行模拟[3]。
计算过程采用逐步增加载荷直至有限元模型失 效。蜂窝纸板的压缩变形较大，NLGEOM设置为ON 状态，采用位移控制法，以位移为收敛标准，即当迭 代计算得到的位移误差小于模型最大位移的5%时，模 型收敛；若迭代计算超过30次仍不收敛，则将加载步 长减半。 2.1 夹层数对其力学性能的影响
0夹层
1个夹层 2个夹层 3个夹层
夹层
载荷面层
固定面层
图2 多夹层的蜂窝纸板分析模型
Fig.2 Analysis models of combined honeycomb paperboard
1.2 三维软件建模 利用三维软件建立模型，导入有限元软件中进
行网格划分和参数设置。各单个蜂窝芯模型高度统 一定为60mm；纸芯的正六边形边长为15mm；芯纸 厚度为0.3mm，弹性模量为3600MPa；面纸厚度为 0.38mm，弹性模量为7600MPa，泊松比均为0.3[4-6]。 纸芯采用规则四边形单元并定义其厚度。蜂窝纸芯的 下表面固定3个平动自由度，上表面以及中间夹层锁定 2个平动自由度（除了蜂窝纸板轴向平动自由度）并施 加面载荷，选择压缩过程所需的总时间定为1s，蜂窝 纸板的接触为面-面接触，摩擦系数为0.02。
Research on Crushing Performance of Combined Honeycomb Paperboard
LV Yuanjun, CHEN Qiong ( Mechanical and Electronic Engineering, Zhejiang Industry Polytechnic College, Shaoxing 312000, China )
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图4 1夹层蜂窝纸板压溃过程 Fig.4 Crushing course of honeycomb paperboard with one layer
剪应力（N/mm2） 压溃强度（MPa）
吕原君等：多夹层蜂窝纸板压溃性能分析
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图5 3夹层蜂窝纸板压溃过程
中国印刷与包装研究 2010年第2期（第2卷） CHINA PRINTING AND PACKAGING STUDY Vol.02 No.2 2010.04
研究论文 RESEARCH PAPERS
多夹层蜂窝纸板压溃性能分析
吕原君，陈 琼 （浙江工业职业技术学院 机电工程分院，绍兴 312000）
摘要 通过对夹层数不同的蜂窝纸板进行压溃性能分析，得到夹层数对其抗压性能的影响。首先利用三维软件
建立夹层分别为0、1、2、3的多夹层蜂窝纸板模 型，分析各模型，提取每个模型的典型压溃过程。图 3所示为零夹层的蜂窝纸板模型压溃过程，它首先在 纸芯中间部位附近发生变形，该位置的上部分开始塑 性坍塌后下部分也随后坍塌，最后整个纸芯压实。对 于1个夹层蜂窝纸板模型来说，相当于2个一定厚度的 零夹层蜂窝纸板组合，压溃首先在先达到临界载荷的 上部分完成，再进行下部分的压溃，最后上下两部分 纸芯全部密实化（如图4所示）。3夹层蜂窝纸板模型 是由4个一定厚度的零夹层蜂窝纸板组合，达到临界 载荷后某一层先达到塑性坍塌阶段和密实化阶段，其 他层紧接以上步骤（如图5所示）。