[01606653]基于应变率和含水率效应的纸蜂窝能量吸收模型

“基于含水率和应变率效应的纸蜂窝结构能量吸收模型构建”项目为王冬梅博士负责的国家自然科学基金项目,该项目主要考虑物流过程中的温湿度变化和随机冲击事件,对纸蜂窝结构的压缩变形规律和吸能机理进行了基础科学研究,总结了纸蜂窝材料能量吸收性能影响因素和规律,分析了纸蜂窝结构材料能量吸收机理,用分段函数构建了纸蜂窝结构力学理论预测模型;考虑材料结构几何参数和应变率,该项目求解了用蜂窝原纸弹性模量标定的纸蜂窝结构平台应力评估方程;研究了含水率对蜂窝原纸弹性模量影响规律,构建了蜂窝原纸弹性模量与含水率之间的关系方程;综合考虑纸蜂窝结构几何参数、应变率和含水率,开创性地构建了能量吸收图来表征纸蜂窝材料的缓冲吸能特性。借助本项目开发的能量吸收图,无需大量的试验,就可以预测纸蜂窝结构材料在不同的温湿度、不同的冲击条件的力学性能和能量吸收特性。该项目发表论文15篇,其中SCI收录3篇、EI收录9篇,申请专利7项;获软件著作权2项,实现专利转让1项、软件转让1项。该项目的研究结果为纸蜂窝材料在包装上的优化设计提供了理论依据,对于适量包装设计具有重要的社会效益和经济效益。