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五層瓦楞紙板結構疲勞剩余強度的實驗及分析

編輯:臨朐縣大有紙箱有限公司時間:2020-11-20

  據悉,有學者以五層瓦楞紙板結構為研究對象,對瓦楞紙板結構的疲勞剩余強度進行了分析與實驗:

  一、實驗:

  在試件上施加一些重量的質量塊,以正弦定頻位移模擬路面激勵。設置振動的頻率為8Hz,振動臺初始的振幅為348mm,直到達到預定振動的次數。而后測量試件的抗壓強度,即試件的殘余疲勞強度,各數據點重復試驗3次以上,記錄抗壓強度并取其平均值。

  二、實驗結果分析:

  經試驗發現,瓦楞紙板結構在經歷預定次數疲勞振動之后,抗壓強度均有所上升。在施加239kg和259kg載荷時,瓦楞紙板的結構經過不同振動的次數之后的剩余強度均有不同。

  為了解五層瓦楞紙板結構在經歷運輸過程之后的將接受了疲勞振動前后的紙板試件進行了比較,發現試件耐壓強度的上升有兩個原因,分別為∶邊沿接觸長度增加和邊沿發生局部屈曲。

  1、邊沿接觸長度增加:

  因為制造工藝等因之的影響,紙板試件上、下邊緣不能處于兩個平行的平面上。這時,上緣和壓板、下緣和振動臺的接觸不夠,有一些間隙。經過多次疲勞振動之后,上下邊緣趨于平行,試件和壓板、振動臺的接觸長度有所增加。增加了接觸長度,致使載荷邊長的增加,從而導致試件抗壓強度的增加。

  2、邊沿發生局部屈曲:

  發現,疲勞振動前,試件上下邊沿平整。試件和振動臺及壓板的接觸面近似等于試件的縱截面。疲勞振動后,試件上下邊緣發生屈曲,五層瓦楞紙板的內層和外層向一側卷曲,瓦楞紙板芯紙也在紙板中部發生屈曲。局部屈曲后,試件、板與振動臺之間的接觸面大大增加,接觸面的約束也有所加強。

  3、剩余疲勞強度修正系數:

  不同材質的瓦楞紙板制作成的不同構造,其剩余疲勞強度修正的系數存有差異,但基于對剩余疲勞強度上升原因的分析,可預測殘余疲勞強度的修正系數為一個略大于1的數。

  三、結論:

  通過試驗,發現五層瓦楞紙板結構在經歷多次的疲勞振動后,其剩余疲勞強度大于沒有經過振動紙板構造的抗壓強度,它的上升幅度約在3~10%,驗證了“受運輸振動影響未失用的瓦楞紙箱平均抗壓的強度比未經振動時抗壓強度高”的觀點。同時,瓦楞紙板結構殘余的疲勞強度增進的主要原因是,疲勞振動引起接觸范圍增大,結構穩定性加強。

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