發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 13:22

【摘要】：蜂窩紙板是一類非金屬多孔夾層結(jié)構(gòu)緩沖材料,具有良好的緩沖防振性能,被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品防護(hù)與包裝工程領(lǐng)域。本文采用解析分析和有限元法研究了蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)固有頻率的解析公式,提出了系統(tǒng)振動(dòng)阻尼能量耗散的計(jì)算方法,分析了蜂窩結(jié)構(gòu)參數(shù)和載荷質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)固有頻率和能量耗散的影響規(guī)律。本文的主要內(nèi)容包括:首先,對(duì)組成蜂窩紙板的原紙進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn),對(duì)蜂窩紙板進(jìn)行靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)和振動(dòng)傳遞特性實(shí)驗(yàn),獲得了材料工程常數(shù)和力學(xué)性能,為有限元分析和理論分析提供實(shí)驗(yàn)支持。其次,基于單自由度線性系統(tǒng)理論推導(dǎo)了與蜂窩結(jié)構(gòu)參數(shù)和載荷質(zhì)量相關(guān)的系統(tǒng)固有頻率解析公式,該式表明蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率與蜂窩紙板的表面積、紙板的厚度、芯紙的縱向彈性模量、芯紙的厚度、蜂窩胞元邊長(zhǎng)、質(zhì)量塊的質(zhì)量有關(guān)。再次,建立了蜂窩紙板有限元仿真模型,分析了其面外壓縮性能,驗(yàn)證了有限元模型和材料工程常數(shù)測(cè)試結(jié)果的可靠性。在此基礎(chǔ)上建立了蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)有限元仿真模型,通過模態(tài)分析獲得了解析公式的修正系數(shù),并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了固有頻率的解析結(jié)果,進(jìn)一步基于該解析公式研究了蜂窩結(jié)構(gòu)參數(shù)和載荷質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)固有頻率的影響規(guī)律。結(jié)果表示隨著蜂窩胞元邊長(zhǎng)、紙板厚度和載荷重量的增加,系統(tǒng)固有頻率均減小。最后,評(píng)估了蜂窩紙板的阻尼性能,表征了蜂窩紙板的振動(dòng)傳遞特性曲線,進(jìn)一步探究了蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)振動(dòng)過程中能量耗散計(jì)算方法,并分析了蜂窩胞元邊長(zhǎng)、紙板厚度和載荷質(zhì)量對(duì)蜂窩紙板的阻尼性能、系統(tǒng)阻尼耗能的影響規(guī)律。結(jié)果說明蜂窩紙板的振動(dòng)傳遞特性曲線可分為三個(gè)區(qū)域(平臺(tái)區(qū)、放大區(qū)和衰減區(qū)),振動(dòng)傳遞率可用分段函數(shù)表示為頻率的函數(shù),蜂窩結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)蜂窩紙板-質(zhì)量系統(tǒng)每個(gè)區(qū)域的能量耗散和振動(dòng)過程中總耗能的影響規(guī)律相同,載荷質(zhì)量對(duì)平臺(tái)區(qū)耗能和總耗能的影響不大,但是對(duì)放大區(qū)和衰減區(qū)的耗能影響較大。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB484

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