開題報告答辯

發(fā)泡聚苯乙烯緩沖性能分析方法開題報告姓名俞堅道學(xué)號3120614033

專業(yè)班級包裝121班指導(dǎo)教師盧富德1.研究對象與意義聚苯乙烯泡沫(英文Expandedpolystyrene，簡稱為EPS)是由聚苯乙烯(簡稱PS)顆粒在加熱的作用下，使內(nèi)部戊烷汽化，膨脹發(fā)泡后形成密閉空腔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料。發(fā)泡的過程一般有模具內(nèi)發(fā)泡和擠出發(fā)泡兩種方式。目的：通過對發(fā)泡聚苯乙烯泡沫緩沖性能進(jìn)行分析，以此優(yōu)化聚苯乙烯泡沫包裝方案，減少其使用量，從而對“白色”污染起到一定的緩解作用2.研究現(xiàn)狀（1）聚苯乙烯泡沫(EPS)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀1998年，佟富強(qiáng)等通過對聚苯乙烯泡沫材料進(jìn)行不同形變速率的壓縮實驗，經(jīng)過數(shù)學(xué)處理得到不同形變速率條件下材料的緩沖系數(shù)—最大應(yīng)力曲線，找出壓縮速度對材料緩沖性能影響的變化規(guī)律，可用以指導(dǎo)實際應(yīng)用。2006年，高德等根據(jù)植物秸稈纖維聚苯乙烯緩沖材料靜態(tài)壓縮實驗數(shù)據(jù)，研究了材料的緩沖性能，并考慮植物秸稈纖維的影響，建立了非線性本構(gòu)關(guān)系模型，并利用實驗數(shù)據(jù)成功識別模型參數(shù)此種描述植物纖維類材料非線性力學(xué)行為的方法，為進(jìn)一步研究和開發(fā)植物纖維聚苯乙烯材料提供了理論基礎(chǔ)。2014年，盧富德等針對泡沫結(jié)構(gòu)的壓縮性能，介紹了泡沫結(jié)構(gòu)的試驗壓縮響應(yīng)與數(shù)值模擬方面的研究進(jìn)展。結(jié)果表明：相對密度、環(huán)境溫度、壓縮應(yīng)變率及微觀結(jié)構(gòu)等參數(shù)對泡沫的緩沖性能影響顯著。2.研究現(xiàn)狀（2）聚苯乙烯泡沫(EPS)的國外研究現(xiàn)狀1994年，Horvath采用應(yīng)變控制形式進(jìn)行了無側(cè)限單軸壓縮試驗，得到壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線并對該曲線進(jìn)行了分析。但沒有對多種密度與多種加載速率的情況進(jìn)行試驗比較和分析。1997年，Duskov從蠕變曲線的分析中可以看出：EPS材料的蠕變主要發(fā)生在加載初期，隨著加載時間的增長，蠕變的速率趨于穩(wěn)定，在加載1年以后蠕變的速率幾乎接近常數(shù)。2004年，QunliLiu認(rèn)為泡沫在受到大的變形的情況下，加壓力負(fù)載時，可在五參數(shù)模型完全確定應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的三個基本特征，即線性、可塑性狀應(yīng)力平臺和致密化的階段。2012年，KwangYoungJeong研究了聚氨酯泡沫塑料的應(yīng)變率相關(guān)行為并制定了新的本構(gòu)模型，以提高在各種應(yīng)變速率中實驗數(shù)據(jù)的擬合性。3.主要研究工作圍繞發(fā)泡聚苯乙烯的緩沖性能進(jìn)行調(diào)研進(jìn)行系統(tǒng)研究：2、計算在不同的緩沖面積、不同的跌落高度、不同的襯墊厚度等情況下，易損件的加速度響應(yīng)。1、通過EPS應(yīng)力應(yīng)變曲線圖片，計算它的緩沖系數(shù)-最大應(yīng)力曲線和最大加速度-靜應(yīng)力曲線4.研究難點（1）利用MATLAB程序在曲線本身坐標(biāo)軸和EPS材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線照片的像素坐標(biāo)建立一系列的轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過曲線點的拾取，可獲得精確的坐標(biāo)值，并通過相關(guān)公式對其加以處理，從而獲得緩沖系數(shù)-最大應(yīng)力曲線和最大加速度-靜應(yīng)力曲線。4.研究難點（2）編輯程序利用MATLAB/GUI建立工作界面，只要輸入EPS襯墊的厚度、緩沖面積，包裝件的質(zhì)量、跌落高度，便可以計算并繪制出在設(shè)定的EPS緩沖襯墊作用下易損件的加速度響應(yīng)曲線。5.實施進(jìn)度計劃第一階段：2015年10月——2015年11月閱讀并收集中、外文獻(xiàn)資料。第二階段：2015年11月——2015年12月完成外文翻譯，撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報告初稿。第三階段：2015年12月——2016年1月對開題報告和文獻(xiàn)綜述初稿進(jìn)行修改完善。第四階段：2016年1月——2016年2月建立MATLAB/GUI界面，求解EPS的

曲線第五階段：2016年2月——2016年3月建立EPS的緩沖本構(gòu)模型，求解易損件加速度響應(yīng)。第六階段：2016年3月——2016年4月實驗驗證，撰寫論文。第七階段：2016年4月——2016年5月修改論文，準(zhǔn)備答辯。

6.研究預(yù)計成果所有研究內(nèi)容將在理論分析的前提和試驗的基礎(chǔ)下撰寫。本論文的研究內(nèi)容大致為：第一章：發(fā)泡聚苯乙烯泡沫（EPS）的緩沖性能研究背景、意義以及思路等。第二章：建立MATLAB/GUI界面，基于圖片的像素值，求解EPS最大加速度-靜應(yīng)力等緩沖曲線第三章：建立EPS的緩沖本構(gòu)模型，計算繪制在不同的發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）的緩沖作用下，易損件的加速度響應(yīng)曲線。第四章：總結(jié)與展望姓名俞