蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构缓冲特性研究(下)
3 缓冲系数曲线
缓冲系数是用来表征缓冲材料冲系数C用公式(2)计算。
利用式(2)可以计算缓冲材料在各压缩状态下的缓冲系数。根据计算结果，取C为纵坐标，为横坐标，绘制瓦楞纸板、蜂窝纸板、蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构的缓冲系数一应变(C—s)曲线，见图4。
从图4中可以看出，瓦楞纸板和蜂窝纸板的缓冲曲线都是一条平滑的曲线，而组合结构的缓冲系数曲线由2段光滑的曲线构成，其第1段反映的是瓦楞纸板的屈服，第2段反映的是蜂窝纸板的屈服。图中，组合结构的缓冲系数曲线在小应变区域内与瓦楞纸板重合，在大应变区域内与蜂窝纸板重合，这些也都说明了这一点。所以，蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构在小应变时具有瓦楞纸板的缓冲特性，在大应变时具有蜂窝纸板的缓冲特性。
但图4中用应变作横坐标不能很好地反映出瓦楞纸板与蜂窝纸板以及组合结构缓冲特性的差异，主要原因是因为瓦楞纸板能够承受的载荷比较小，所能产生的形变也比较小，用一个百分比(应变)来反映差异很大的2种材料缓冲特性的差异，确实不是很直观。所以我们换用应力作横坐标，见图5。
从图5中可以清晰地看到瓦楞纸板与蜂窝纸板以及组合结构缓冲特性的差异。
先只看瓦楞纸板和蜂窝纸板的曲线。当载荷较小时，应力也较』J k，蜂窝纸板的缓冲系数很大，缓冲性能较差，而瓦楞纸板则具有较好的缓冲能力；当载荷较大时，应力也较大，蜂窝纸板的优良缓冲特性体现出来，而瓦楞纸板则早早地被压溃了，起
不到缓冲作用。
再来看看蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构的曲线。当应力较小时，其曲线与瓦楞纸板基本一致，当应力较大时，其曲线与蜂窝纸板完重合。这也就说明，它结合了蜂窝纸板与瓦楞纸板的优点，对于小载荷和大载荷，都有良好的缓冲能力。在图4和图5中，组合结构的缓冲系数曲线在应变为18％左右时有一个突起，这主要是因为此时瓦楞纸板已被压溃，而蜂窝纸板正处于弹性阶段，组合结构整体的缓冲系数仍较大．但仍小于蜂窝纸板的缓冲系数，这一点从图5可直观看出o
4 结语
通过对瓦楞纸板、蜂窝纸板以及瓦楞纸板与蜂窝纸板组合结构的压缩试验，对3种材料的缓冲性能进行了分析，结论如下：
1) 蜂窝纸板在其弹性范围内缓冲系数很大，缓冲性能并不好，这与它刚性好、抗压强度大是一致的。但其在塑性变形区域内屈服平台很长，缓冲系数较小，对冲击能量的吸收性很好；
2) 瓦楞纸板对于小幅荷载有良好的缓冲能力，蜂窝纸板对于较大的冲击荷载有良好的缓冲能力；
3) 瓦楞纸板与蜂窝纸板组合结构结合了瓦楞纸板和蜂窝纸板的优点，对于小幅荷载和较大的冲击载荷都有良好的缓冲能力。组合结构中的瓦楞纸板承受小幅荷载，蜂窝纸板则承受较大的冲击荷载；
4) 在缓冲系数的分析过程中，使用缓冲系数一应力曲线，可使问题分析过程简单化；
5) 蜂窝纸板与瓦楞纸板的组合结构可应用于很多场合，比如空投物品的包装，瓦楞纸板作为内包装，用于搬运和运输途中小幅荷载的缓冲，蜂窝纸板作为外包装，用于运输途中保持物品包装的刚性和空投时冲击荷载的缓冲；
6) 进行实际包装结构设计时，瓦楞纸板和蜂窝纸板的选择，可以根据各自的应力一应变曲线和载荷的大小，选择处于屈服阶段的应力和应变，此时其缓冲性能较好；同时，还可以结合缓冲系数一载荷曲线全面评价包装结构的缓冲性能。
李厚民，朱若燕，杨晓俊，姜久红
(湖北工业大学
信息来源:包装工程 2005年第四期
