论文部分内容阅读
纸浆模塑制品是一种以植物纤维为原料,通过一定成型工艺模压形成的包装制品。纸浆模塑制品具有加工工艺简单、易成型、材料可降解回收等优点,被广泛应用于各个领域。目前,缺乏相应的纸浆模塑制品设计及生产国家标准与行业标准,纸浆模塑生产制造过程中不同生产厂商所生产加工出的纸浆模塑制品材料配比、力学性能等均存在较大差异。本论文以不同材质纸浆模塑为研究对象,对不同材质的纸浆模塑材料性能及制品性能进行了研究。本研究能够为纸浆模塑制品的设计选材,及纸浆模塑制品生产加工过程中纤维配比提供依据。对木浆、竹浆、甘蔗浆、瓦楞原纸、白浆、黑浆、回收旧报纸浆、回收瓦楞纸浆材料进行拉伸实验,获得了不同材质纸浆模塑材料的应力-应变曲线。利用不同配比纸浆模塑材料拉伸应力应变曲线,获取了材料弹性模量值。由于纸浆模塑制品属于纸质薄壁材料,纸质薄壁材料在拉伸过程中横向变形较小,传统测试方法难以满足要求。论文利用数字图像相关法与拉伸实验相结合,获得了不同材质的纸浆模塑材料的泊松比值。利用扫描电镜对木浆、竹浆、甘蔗浆、瓦楞原纸、白浆、黑浆、回收旧报纸浆、回收瓦楞纸浆材料的表面纤维分布及断面纤维状态进行了扫描电镜分析。研究了不同材质纸浆模塑材料的纤维结构特性,以及材料纤维特性对纸浆模塑材料力学特性的影响。对白浆材料纸浆模塑制品进行了静态抗压实验,获得了制品在抗压过程中的载荷-位移曲线。并利用ANSYS软件对木浆、竹浆、甘蔗浆、黑浆、回收旧报纸浆、回收瓦楞纸浆材料的纸浆模塑制品进行静态压缩仿真分析,研究了同一结构不同材料对纸浆模塑制品承载能力的影响。利用ANSYS/LS-DYNA DTM模块对不同边沿结构的纸浆模塑制品进行了跌落仿真分析,研究了边沿结构对纸浆模缓冲性能的影响。以缓冲性能最好的边沿结构的纸浆模塑制品为模型,以不同材料为变量,研究了动态冲击作用下,材质对纸浆模塑制品缓冲性能的影响。