[发明专利]用于检测纸质蜂窝板芯性能的能量吸收图的绘制方法

说明书

技术领域

本发明属于蜂窝纸板性能检测应用领域，具体涉及一种用于检测纸质蜂窝板芯性能的能量吸收图的绘制方法。

背景技术

随着人们对资源、环保、可持续性发展认识的加强，环保型产品越来越受到人们的青睐。蜂窝纸板作为一种无污染、结构新颖、承重量大、成本低、弹性好且具有良好的缓冲性能的包装材料受到包装界的高度关注，并已顺利应用于大型机电产品的包装、家具、建筑材料等领域。

目前因缺乏对蜂窝纸板缓冲性能的一种系统有效的检测方法，使得在蜂窝纸板制缓冲衬垫的设计与选材时主要是靠蜂窝纸板提供商的经验来完成，通过经验完成的设计的准确性不高。

包装用缓冲材料的设计与选择主要分为两部分，一部分是在所有的候选材料中，对于给定的用途，选择出最佳的侯用材料；另一部分是如何对选定的材料的结构、密度和厚度等性能指标最优化选择以达到包装效率的最大化。传统的缓冲材料表征方法，如应力-应变曲线，最大加速度-静应力曲线等都只能代表一种特定的材料性能，如果进行优选，则需要试验测出每种可能材料的缓冲特性，再从中进行优选。事实上，制作出每种可能的材料进行测试是不现实的，这需要耗费大量的人力物力。再有就是蜂窝纸板的缓冲性能受应变率影响较大，对于任何一种材料均需做其不同应变率下的缓冲性能试验，这使传统的应力-应变曲线和最大加速度_静应力曲线在进行蜂窝纸板的优化设计与选材时遇到难题。尽管上述两种曲线在进行蜂窝纸板优化设计时可以作为参考依据，但无法实现蜂窝原纸的优化选择。

发明内容

为了解决现有技术问题中存在的对蜂窝板芯的结构设计与选材缺乏一种系统有效的方法，不能针对具体产品的缓冲包装需求，给出优化蜂窝纸板结构及优化蜂窝纸板选材并提高单位成本材料的包装效率这一技术问题，本发明提供了一种用于检测纸质蜂窝板芯性能的能量吸收图的绘制方法。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为：提供一种用于检测纸质蜂窝板芯性能的能量吸收图的绘制方法，所述方法为：通过检测仪检测蜂窝原纸的固体模量；根据静态压缩应力曲线得到所述蜂窝纸芯的静态压缩吸能量，并用所述固体模量对所述蜂窝纸芯的吸能量进行标准化，得到标准化单位体积吸能量和标准化应力之间的关系曲线，即能量吸收曲线；在低应变率下，将静态压缩所得到的蜂窝纸板的厚度和跨度的比值所对应的能量吸收曲线的肩点连接起来，得到呈近似线性的能量吸收曲线；在高应变率下，根据动态压缩曲线经多项式拟合得到动态压缩最大加速度静应力曲线；在动态压缩下，将蜂窝纸板的厚度和跨度的比值所对应的能量吸收曲线的肩点连接起来，形成呈近似线性的能量吸收曲线；

将上述不同应变率下的能量吸收曲线进行汇总，得到用于检测纸质蜂窝板芯性能的能量吸收图根据本发明的一优选实施例：所述检测仪为挺度仪，所述固体模量为E_s＝0.89GPa。

根据本发明的一优选实施例：所述静态缓冲性能为：W=∫0ϵσdϵ]]>；式中：ε为材料的压缩应变、σ为材料的压缩应力、W为对应于压缩应变为ε时单位体积的变形能。

根据本发明的一优选实施例：所述标准化单位体积吸能量和标准化应力之间的关系曲线采用了对数坐标的形式。

根据本发明的一优选实施例：在准静态压缩下，压缩应变率可用下式估算：式中，ε&为压缩应变率；v为压缩位移变化率；T为纸蜂窝夹层板的厚度。