瓦楞紙板結構疲勞振動疲勞壽命剩余強度Miner準則抗疲勞設計

1、持續(xù)動載荷作用下包裝制品結構疲勞損傷研究包裝工程， 2011， 碩士【摘要】 疲勞破壞是航空、造船、海洋工程、建筑、機械制造等領域中十分普遍的現(xiàn)象。疲勞是一種隱伏的破壞機理,不易察覺,且難以避免。目前,以上領域中對疲勞破壞已有上百年的研究歷史,且已經(jīng)形成了完整的理論體系,探索出了可行的抗疲勞設計方法。在包裝領域,疲勞破壞也隨處可見,但目前對疲勞破壞的研究還十分罕見,因此針對包裝領域開展疲勞研究具有重要的實際意義。本文以瓦楞紙板結構為研究對象,通過疲勞損傷試驗、疲勞剩余強度試驗、變幅疲勞試驗,探討了瓦楞紙板結構的疲勞特性。論文以02型紙箱去搖蓋結構為具體研究對象,對其施加交變載荷,分析疲勞壽命N

2、與振動時所受最大動載荷F的關系,獲得了反映該結構疲勞性能的FN曲線及相應的數(shù)學模型。發(fā)現(xiàn)瓦楞紙板結構的疲勞壽命曲線與金屬材料類似,可用冪函數(shù)描述;但與金屬材料不同的是,瓦楞紙板結構的疲勞破壞并非因結構內部裂紋擴展到一定尺度后發(fā)生,而是以結構疲勞屈曲的形式最終破壞。通過疲勞剩余強度試驗,發(fā)現(xiàn)瓦楞紙板結構的疲勞剩余強度大于未經(jīng)振動瓦楞紙板結構的抗壓強度;同時發(fā)現(xiàn)抗壓強度上升幅度與經(jīng)歷的疲勞振動循環(huán)次數(shù)無明顯關聯(lián),其上升區(qū)間在3%到10%之間。通過觀察分析,總結出引起瓦楞紙板結. 更多還原【Abstract】 Fatigue failure is a very common phenome

3、non in aviation, shipbuilding, marine engineering, construction, machinery manufacturing, and other fields. Fatigue is an insidious damage mechanism, seems to have been carried out in secret, and can not be completely avoided. In these fields, the research history of fatigue failure are more than a

4、century, and has formed a complete theoretical system, the possible anti-fatigue design methods has been explored. In the packaging field, fatigue failure can b. 更多還原 【關鍵詞】 瓦楞紙板結構； 疲勞振動； 疲勞壽命； 剩余強度； Miner準則； 抗疲勞設計； 【Key words】 Corrugated board structure； fatigue vibration； fatigue life； residua

5、l strength； Miners ruler； anti-fatigue design； 摘要 3-4 ABSTRACT 4 第一章 緒論 7-14 1.1 研究背景 7-8 1.2 國內外研究概況 8-11 國外研究現(xiàn)狀 8-11 國內研究現(xiàn)狀 11 1.3 課題的研究目的和意義 11-12 1.4 課題主要研究方法及內容 12-14 課題主要研究方法 12 課題的研究內容 12-14 第二章 瓦楞紙板結構介紹及疲勞損傷機理 14-22 2.1 瓦楞紙板基本特性 14-16 瓦楞紙板的構造 14-15 瓦楞紙板的分類 15-16 2.2 疲勞行為的經(jīng)驗規(guī)律 16-20 疲勞破壞的基本概念

6、 16-17 SN 曲線及疲勞極限 17 Basquin 關系式 17-18 金屬材料疲勞破壞機理 18-19 聚合物材料疲勞破壞機理 19-20 瓦楞紙板疲勞破壞 20 2.3 估計母體中值的最少試件個數(shù)判據(jù) 20-21 2.4 本章小結 21-22 第三章 瓦楞紙板結構疲勞損傷特性的研究 22-32 3.1 瓦楞紙板結構抗壓強度及疲勞損傷試驗 22-26 試驗材料 22 主要儀器與設備 22 試驗方案 22-24 試驗結果 24-26 3.2 瓦楞紙板結構疲勞行為的分析 26-31 載荷分析 26-28 檢驗疲勞損傷試驗觀測值個數(shù) 28-29 試件失效分析 29-30 疲勞損傷數(shù)學模型 3

7、0-31 3.3 本章小結 31-32 第四章 瓦楞紙板結構疲勞剩余強度特性的研究 32-40 4.1 線性疲勞累積損傷 32-34 4.2 疲勞剩余強度概念 34-35 4.3 瓦楞紙板結構疲勞剩余強度試驗 35-36 試驗材料 36 主要儀器與設備 36 試驗方案 36 4.4 疲勞疲勞剩余強度試驗結果分析 36-39 試驗結果 36-37 結果分析 37-39 修正模型 39 4.5 本章小結 39-40 第五章 瓦楞紙板結構變幅疲勞損傷特性的研究 40-45 5.1 變幅載荷研究經(jīng)驗 40-41 5.2 變幅疲勞損傷特性試驗 41-43 試驗材料 41-42 儀器及試驗方案 42-43 5.3 變幅疲勞試驗結果分析 43-44 試驗結果 43-44 結果分析 44 5.4 本章小結 44-45 第六章 瓦楞紙板結構疲勞運輸包裝設計思路 45-55 6.1 傳統(tǒng)緩沖防振包裝設計方法 45-48 確定流通環(huán)境 45-46 產品特性分析 46 產品改進 46 評估緩沖材料的性能 46 包裝設計 46-48 試驗驗證 48 6.2 傳統(tǒng)設計方法存在的問題 48-49 6.3 疲勞設計準則及方法 49-50 疲勞設計準則 49 疲勞設計方法 49-50 6.4 瓦楞紙板結構抗疲勞運輸包裝