發泡聚苯乙烯緩沖性能分析方法開題報告姓名俞堅道學號3120614033

專業班級包裝121班指導教師盧富德1.研究對象與意義聚苯乙烯泡沫(英文Expandedpolystyrene，簡稱為EPS)是由聚苯乙烯(簡稱PS)顆粒在加熱的作用下，使內部戊烷汽化，膨脹發泡后形成密閉空腔結構的硬質泡沫塑料。發泡的過程一般有模具內發泡和擠出發泡兩種方式。目的：通過對發泡聚苯乙烯泡沫緩沖性能進行分析，以此優化聚苯乙烯泡沫包裝方案，減少其使用量，從而對“白色”污染起到一定的緩解作用2.研究現狀（1）聚苯乙烯泡沫(EPS)的國內研究現狀1998年，佟富強等通過對聚苯乙烯泡沫材料進行不同形變速率的壓縮實驗，經過數學處理得到不同形變速率條件下材料的緩沖系數—最大應力曲線，找出壓縮速度對材料緩沖性能影響的變化規律，可用以指導實際應用。2006年，高德等根據植物秸稈纖維聚苯乙烯緩沖材料靜態壓縮實驗數據，研究了材料的緩沖性能，并考慮植物秸稈纖維的影響，建立了非線性本構關系模型，并利用實驗數據成功識別模型參數此種描述植物纖維類材料非線性力學行為的方法，為進一步研究和開發植物纖維聚苯乙烯材料提供了理論基礎。2014年，盧富德等針對泡沫結構的壓縮性能，介紹了泡沫結構的試驗壓縮響應與數值模擬方面的研究進展。結果表明：相對密度、環境溫度、壓縮應變率及微觀結構等參數對泡沫的緩沖性能影響顯著。2.研究現狀（2）聚苯乙烯泡沫(EPS)的國外研究現狀1994年，Horvath采用應變控制形式進行了無側限單軸壓縮試驗，得到壓縮應力-應變曲線并對該曲線進行了分析。但沒有對多種密度與多種加載速率的情況進行試驗比較和分析。1997年，Duskov從蠕變曲線的分析中可以看出：EPS材料的蠕變主要發生在加載初期，隨著加載時間的增長，蠕變的速率趨于穩定，在加載1年以后蠕變的速率幾乎接近常數。2004年，QunliLiu認為泡沫在受到大的變形的情況下，加壓力負載時，可在五參數模型完全確定應力-應變響應的三個基本特征，即線性、可塑性狀應力平臺和致密化的階段。2012年，KwangYoungJeong研究了聚氨酯泡沫塑料的應變率相關行為并制定了新的本構模型，以提高在各種應變速率中實驗數據的擬合性。3.主要研究工作圍繞發泡聚苯乙烯的緩沖性能進行調研進行系統研究：2、計算在不同的緩沖面積、不同的跌落高度、不同的襯墊厚度等情況下，易損件的加速度響應。1、通過EPS應力應變曲線圖片，計算它的緩沖系數-最大應力曲線和最大加速度-靜應力曲線4.研究難點（1）利用MATLAB程序在曲線本身坐標軸和EPS材料應力-應變曲線照片的像素坐標建立一系列的轉換關系，通過曲線點的拾取，可獲得精確的坐標值，并通過相關公式對其加以處理，從而獲得緩沖系數-最大應力曲線和最大加速度-靜應力曲線。4.研究難點（2）編輯程序利用MATLAB/GUI建立工作界面，只要輸入EPS襯墊的厚度、緩沖面積，包裝件的質量、跌落高度，便可以計算并繪制出在設定的EPS緩沖襯墊作用下易損件的加速度響應曲線。5.實施進度計劃第一階段：2015年10月——2015年11月閱讀并收集中、外文獻資料。第二階段：2015年11月——2015年12月完成外文翻譯，撰寫文獻綜述和開題報告初稿。第三階段：2015年12月——2016年1月對開題報告和文獻綜述初稿進行修改完善。第四階段：2016年1月——2016年2月建立MATLAB/GUI界面，求解EPS的

曲線第五階段：2016年2月——2016年3月建立EPS的緩沖本構模型，求解易損件加速度響應。第六階段：2016年3月——2016年4月實驗驗證，撰寫論文。第七階段：2016年4月——2016年5月修改論文，準備答辯。

6.研究預計成果所有研究內容將在理論分析的前提和試驗的基礎下撰寫。本論文的研究內容大致為：第一章：發泡聚苯乙烯泡沫（EPS）的緩沖性能研究背景、意義以及思路等。第二章：建立MATLAB/GUI界面，基于圖片的像素值，求解EPS最大加速度-靜應力等緩沖曲線第三章：建立EPS的緩沖本構模型，計算繪制在不同的發泡聚苯乙烯（EPS）的緩沖作用下，易損件的加速度響應曲線。第四章：總結與展望姓名俞