【摘要】：二十世紀(jì)以來,環(huán)境污染、能源短缺等問題已經(jīng)惡化到影響人類社會持續(xù)發(fā)展的程度,全世界對于發(fā)展新型綠色工業(yè)、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的呼聲越來越高。棕櫚作為一種綠色環(huán)保、來源廣泛的植物材料,使用歷史悠久,如今人類又重新將目光投向了它。當(dāng)前,對棕櫚的工業(yè)應(yīng)用主要停留在經(jīng)驗層面,缺乏系統(tǒng)的研究。因此本文以棕櫚纖維及其制品棕櫚床墊為研究對象,開展對纖維結(jié)構(gòu)特性的研究以及棕櫚床墊的優(yōu)化,為進(jìn)一步擴(kuò)大棕櫚的應(yīng)用范圍提供可能性。本文的主要工作包括以下幾個方面:首先,根據(jù)工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)的片狀纖維結(jié)構(gòu)的特點,選取具有代表性的多孔結(jié)構(gòu)胞元,采用等效理論,推導(dǎo)了其彈性模量參數(shù);結(jié)合相關(guān)實驗,對片狀結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能的影響因素進(jìn)行了分析。其次,建立了三角形和梯形波紋夾芯結(jié)構(gòu)的力學(xué)等效模型,導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)等效彈性模量的計算公式;利用ANSYS有限元分析軟件,選取定量參數(shù),對兩種夾芯結(jié)構(gòu)的模量參數(shù)進(jìn)行計算并同理論推導(dǎo)對照;運用材料力學(xué)和板殼力學(xué)理論,推導(dǎo)了硬夾芯各向同性板、硬夾芯正交異性板、厚面層硬夾芯板的剛度計算公式以及等效重量計算公式。再次,通過對床墊支撐層試樣進(jìn)行壓縮實驗,獲得壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線和強(qiáng)度、模量等數(shù)據(jù),分析厚度、密度、噴膠濃度和膠的種類等因素對于床墊支撐層力學(xué)性能的影響。最后,從結(jié)構(gòu)輕量化的角度,分析了夾芯結(jié)構(gòu)承載情況下的多約束條件,構(gòu)建多約束優(yōu)化模型,運用相關(guān)優(yōu)化算法,解決工程問題。
[Abstract]:Since the 20th century, environmental pollution, energy shortage and other problems have worsened to the extent of affecting the sustainable development of human society. The voice of the world for the development of new green industries and the realization of sustainable development is increasingly high. As a green and widely used plant material, palm has been used for a long time. At present, the industrial application of palm mainly stays at the level of experience and lacks systematic research. Therefore, this paper takes palm fiber and its product palm mattress as the research object, carries out the research on the fiber structure characteristics and the optimization of the palm mattress, and provides the possibility for further expanding the application scope of the palm. The main work of this paper includes the following aspects: firstly, according to the characteristics of sheet fiber structure produced by industrial equipment, the typical porous structure cell is selected, and the elastic modulus parameters are deduced by using equivalent theory; The influence factors of mechanical properties of flake structure were analyzed. Secondly, the mechanical equivalent models of triangular and trapezoidal corrugated sandwich structures are established, and the formulas for calculating the equivalent elastic modulus of the structures are derived. The modulus parameters of the two sandwich structures are calculated by using ANSYS finite element analysis software and the quantitative parameters are selected and compared with the theoretical derivation. Based on the theory of material mechanics and shell mechanics, the calculation formulas of stiffness and equivalent weight of isotropic plate with hard sandwich core, orthotropic plate with hard sandwich core and thick layer hard sandwich plate are derived. Thirdly, the compressive stress-strain curve, strength and modulus of the mattress support layer were obtained by the compression experiment. The effects of thickness, density, adhesive concentration and adhesive type on the mechanical properties of the mattress support layer were analyzed. Finally, from the point of view of structural lightweight, the multi-constraint conditions of sandwich structure are analyzed, the optimization model of multi-constraint is constructed, and the engineering problems are solved by using the relevant optimization algorithm.
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TS102.2;TB33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2353415