五层瓦楞纸板结构疲劳剩余强度的实验及分析

　　据悉，有学者以五层瓦楞纸板结构为研究对象，对瓦楞纸板结构的疲劳剩余强度进行了分析与实验：

　　一、实验：

　　在试件上施加一些重量的质量块，以正弦定频位移模拟路面激励。设置振动的频率为8Hz，振动台初始的振幅为348mm，直到达到预定振动的次数。而后测量试件的抗压强度，即试件的残余疲劳强度，各数据点重复试验3次以上，记录抗压强度并取其平均值。

　　二、实验结果分析：

　　经试验发现，瓦楞纸板结构在经历预定次数疲劳振动之后，抗压强度均有所上升。在施加239kg和259kg载荷时，瓦楞纸板的结构经过不同振动的次数之后的剩余强度均有不同。

　　为了解五层瓦楞纸板结构在经历运输过程之后的将接受了疲劳振动前后的纸板试件进行了比较，发现试件耐压强度的上升有两个原因，分别为∶边沿接触长度增加和边沿发生局部屈曲。

　　1、边沿接触长度增加：

　　因为制造工艺等因之的影响，纸板试件上、下边缘不能处于两个平行的平面上。这时，上缘和压板、下缘和振动台的接触不够，有一些间隙。经过多次疲劳振动之后，上下边缘趋于平行，试件和压板、振动台的接触长度有所增加。增加了接触长度，致使载荷边长的增加，从而导致试件抗压强度的增加。

　　2、边沿发生局部屈曲：

　　发现，疲劳振动前，试件上下边沿平整。试件和振动台及压板的接触面近似等于试件的纵截面。疲劳振动后，试件上下边缘发生屈曲，五层瓦楞纸板的内层和外层向一侧卷曲，瓦楞纸板芯纸也在纸板中部发生屈曲。局部屈曲后，试件、板与振动台之间的接触面大大增加，接触面的约束也有所加强。

　　3、剩余疲劳强度修正系数：

　　不同材质的瓦楞纸板制作成的不同构造，其剩余疲劳强度修正的系数存有差异，但基于对剩余疲劳强度上升原因的分析，可预测残余疲劳强度的修正系数为一个略大于1的数。

　　三、结论：

　　通过试验，发现五层瓦楞纸板结构在经历多次的疲劳振动后，其剩余疲劳强度大于没有经过振动纸板构造的抗压强度，它的上升幅度约在3～10%，验证了“受运输振动影响未失用的瓦楞纸箱平均抗压的强度比未经振动时抗压强度高”的观点。同时，瓦楞纸板结构残余的疲劳强度增进的主要原因是，疲劳振动引起接触范围增大，结构稳定性加强。