发泡聚苯乙烯缓冲性能分析方法本科毕业论文.docx

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1、加力/学毕业钱针卷入宁波理工学院题目发泡聚苯乙烯缓冲性能分析方法姓名俞坚道学号3120614033专业班级12包装工程1班指导教师卢富德学院机电与能源工程学院毕业设计论文任务书一、毕业设计(论文)题目发泡聚苯乙烯缓冲性能分析方法二、学生姓名俞坚道学号3120614033专业班级12包装(直班任务书发放日期2021年10月三、指导教师对毕业设计(论文)的进度安排及任务要求1 .主要任务与目标(1)建立MATLAB/GUI界面，求解EPS最大加速度-静应力曲线。(2)建立EPS的缓冲本构模型，求解易损件系统的冲击响应。2 .主要内容与根本要求(1)在产品-EPS衬垫模型，首先获取所发表文献中的有关

2、EPS的b-e数据,并汇总不同密度的Cr-E曲线，构建EPS材料库。(2)在易损件-质量主体-EPS衬垫模型，首先得到EPS的本构模型，然后得到EPS传递给产品质量主体的加速度离散脉冲，另外根据三次样条插值计算得到,脉冲鼓励下对易损件系统的冲击响应。根本要求：(1)查找和翻译与课题相关的英文文献；(2)文献综述N3000字(后附所查阅的文献总数N20篇，其中外文23篇)；(3)外文翻译N3000字；(4)开题报告3500字(后附文献总数20篇，其中外文3篇)；(5)界面设计和相关程序；(6)毕业论文1万字。3 .方案进度(1) 2021年10月至2021年1月：阅读文献，建立MATLAB/GU

3、I界面，求解EPS最大加速度-静应力曲线。(2) 2021年1月至2021年3月：建立EPS的缓冲本构模型。(3) 2021年3月至2021年5月：撰写论文，准备辩论。4 .主要参考文献1 LiuQ,SubhashG.AphenomenologicalconstitutivemodelforfoamsunderlargedeformationJ.PolymerEngineeringandScience,2004,44(5):463473.2 LiuQ,TooleBO,Behaviorpatternandparametriccharacterizationforlowdensitycrushab

4、lefoamsJ.JournalofMaterialsProcessingTechnology.2007,191(1-3)：7376.3 SubhashG,LiuQL.Quasistaticanddynamiccrushabilityofpolymericfoamsinrigidconfinement.InternationalJournalofImpactEngineering,2021,36(10-11):1303-1311.4 AvalleM,BelingardiG,IbbA.Mechanicalmodelsofcellularsolids:Parametersidentificatio

5、nfromexperimentaltestsJ.InternationalJournalofImpactEngineering,2007,34(1):3-27.5 SherwoodJA,FrostCC.ConstitutivemodelingandsimulationofenergyabsorbingpolyurethanefoamunderimpactloadingJ.PolymerEngineeringandScience,1992,32(16):1138-1146.6 JeongKY,ChonSS,MunshiMB.Aconstitutivemodelforpolyurethanefoa

6、mwithstrainratesensitivityJ.JournalofmechanicalScienceandTechnology,2021,26(7):2033-2038.7 ZhangJ,KikuchiN,LiV,etal.ConstitutivemodelingofpolymericfoammaterialsubjectedtodynamiccrashloadingJ.InternationalJournalofImpactEngineering1998,21(5):369-386.起讫日期：2021年10月20日至2021年6月3日指导教师签名职称年月日四、分院审核意见负责人签名加

7、学宁波理工学院毕业设计（论文）开题报告（含文献综述、外文翻译）题目发泡聚苯乙烯缓冲性能分析方法姓名俞坚道学号3120614033专业班级12包装工程1班指导教师卢富德学院机电与能源工程学院目录I文献综述I1 .引言I2 .聚苯乙烯泡沫(EPS)的定义、性能I2.1 聚苯乙烯泡沫(EPS)的定义I2.2 聚苯乙烯泡沫(EPS)的性能I2.2.1 聚苯乙烯泡沫的化学性能II2.2.2 聚苯乙烯泡沫的物理性能II3 .聚苯乙烯泡沫(EPS)的开展和应用III3.1 聚苯乙烯泡沫(EPS)的开展III3.2 聚苯乙烯泡沫(EPS)的应用III3.2.1 聚苯乙烯泡沫(EPS)的具体应用III3.2.2

8、 苯乙烯泡沫(EPS)产品废弃物的具体应用IV4 .聚苯乙烯泡沫(EPS)的国内外的研究现状IV4.1 聚苯乙烯泡沫(EPS)的国内研究现状IV4.2 聚苯乙烯泡沫(EPS)的国外研究现状V5 .总结VIl参考文献VIII开题报告X1 .研究意义X2 .研究背景X3 .主要研究工作XIV3.1 研究内容XIV3.2 研究重点与难点XIV3.2.1 编辑求解EPS缓冲曲线程序XIV3.2.2 编辑求解EPS单自由度缓冲作用下衬垫设计XIV3.2.3 编辑求解EPS二自由度缓冲作用下易损件的加速度响应程序XV4 .研究方法与实施进度方案XV参考文献XVI外文翻译和原稿XVIIl文献综述发泡聚苯乙烯

9、缓冲性能分析方法1 .引言聚苯乙烯泡沫是一种轻型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯树脂参加发泡剂,同时加热进行软化，产生气体，形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。EPS泡沫是一种热塑性材料，白色珠状颗粒，每立方米体积内含有300-600万个独立密闭气泡，内含空气的体积为98%以上,相对密度，由于空气的热传导性很小，且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流，所以EPS是一种隔热保温性能非常优良的材料。这种均匀封闭的空腔结构，同时也使EPS泡沫具有吸水性小，质量轻及较高的机械强度等特点。EPS是当前最轻的包装材料，在冰箱、冷柜、冷藏库等方面广为应用，土木建筑中也用它来作保温隔热材料。2 .聚苯乙烯泡沫(EPS)的

10、定义、性能2.1 聚苯乙烯泡沫(EPS)的定义聚苯乙烯(英文polystyrene,简称PS)是由含有不饱和键的苯乙烯(英文styrene)单体在引发剂(或催化剂)存在下进行聚合反响生成。化学反响方程式如下：nCH2=CH三1!CH2-CH6聚苯乙烯泡沫(英文Expandedpolystyrene,简称EPS)是由聚苯乙烯(PS)经加热发泡后形成的具有微细闭孔结构的泡沫塑料。2.2 聚苯乙烯泡沫(EPS)的性能EPS由聚苯乙烯颗粒发泡而成，根据发泡的方式分为:模型中发泡和挤出法发泡，在EPS成型过程中，聚苯乙烯颗粒中的戊烷受热汽化，在颗粒中膨胀形成许多封闭的空腔，正是这种均匀的封闭空腔结构决定

11、了EPS具有许多材料所没有的特性。聚苯乙烯泡沫的化学性能EPS的化学特性从其本质上说与聚苯乙烯树脂相同，对于一般的酸、碱、动植物油、盐类等有较好的抗化学性，而对于芳香族碳化氢、卤族碳化氢、酮类等矿油系药品具有易溶解的性质。因此，要注意防止与这些物质接触。另外，EPS具有耐久性，在自然环境下具有耐霉变、不受白蚁的影响。聚苯乙烯泡沫的物理性能(1)密度。EPS的密度由成型阶段聚苯乙烯颗粒的膨胀倍数决定，一般介于1045kgm3之间，作为工程中使用的EPS其表观密度一般在1530kgn密度是EPS的一个重要指标，其各项力学性能几乎与它的密度成正比关系。(2)保温隔热性能。EPS具有良好的保温性能是因

12、为它由完全封闭的多面体形蜂窝构成，蜂窝的直径，蜂窝壁厚为。EPS由约98%的空气和2%的聚苯乙烯组成。截留在蜂窝内的空气是一种热的不良导体，因而对EPS的热绝缘(保温)性能起决定性的作用。与含有其他气体的泡沫塑料不同，空气长期留在蜂窝内，所以保温效果稳定不变。(3)力学性能。EPS泡沫塑料的变形量是随负载时间的增大而加大。只有在生产两天后才能到达它的承载能力。刚刚出模的制件对压力很敏感，因为泡孔中蒸汽和残留发泡剂的冷凝会导致局部真空，这要等到泡孔吸入空气后才能到达压力平衡。EPS泡沫塑料属于硬性泡沫塑料类。在荷载情况下，它呈现粘弹性，这是一种脆硬性材料所具有的特性。弯曲强度、压缩强度和抗拉强度

13、都与EPS泡沫塑料的表观密度成正比。(4)吸水性能。与其他许多泡沫塑料不一样，EPS泡沫塑料是不吸湿的，即使将它浸没在水中，也仅仅吸很少量的水，由于蜂窝壁是不透水的，水仅能从熔融的蜂窝之间微小通道透入泡沫塑料，不言而喻，吸收的水量(透入的水量)取决于EPS泡沫塑料原材料在加工时的性能和加工条件(特别在发泡时)o随着EPS泡沫制件密度的提高，水的吸收和水蒸汽的透过率下降，水蒸汽的扩散阻力系数上升。(5)导电性能。由于EPS泡沫塑料具有较低的导电性能，因此它易产生自身带电现象，特别是其生产过程中难免要遇到不同程度的摩擦。这样，带静电的珠粒会吸附在管道中，造成管道的堵塞；而制成的包装产品带上静电，既

14、容易吸尘,又会对某些电器产品造成影响。为此，完全有必要对一些EPS包装增添防静电保护剂，即增加EPS泡沫塑料自身的导电性能。3 .聚苯乙烯泡沫(EPS)的开展和应用3.1 聚苯乙烯泡沫(EPS)的开展自上世纪50年代由德国BASF公司开发EPS珠粒生产工艺后，EPS泡沫塑料由于成型工艺简单及设备简易可行，并可制成各种形状、不同密度的产品，因而开展迅速。现在EPS己成为苯乙烯树脂三大产品(GPPS、HIPSEPS)中重要的产品之一。我国EPS工业从1958年自行研制的悬浮聚苯乙烯塑料上市至21世纪的今天，EPS得到空前的开展，著名的厂家有龙王、兴达、台达等。3.2 聚苯乙烯泡沫(EPS)的应用E

15、PS泡沫塑料为轻质半硬性多孔材料，它由无数闭孔组成，含97%以上的空气,具有导热系数低、冲击强度高、吸水性小、隔音和耐老化等特点。改性后具有抗静电、阻燃等性能，可广泛应用于缓冲包装、漂浮器具、保温隔热和建筑材料等。聚聚乙烯泡沫EPS的具体应用(1)房屋建筑、冷热管道、汽车、机车、船舶、冷藏库、电器、军用兵器、炮弹等的外包装，以到达保温、隔热、隔音、防震的目的。(2)用于救生设备、浮标以及海上围油栏以减少油船卸油时对水域的污染，是优良的漂浮材料。(3)代替铸造机械部件中木模，用于实型铸造和精密铸造。(4)与其他多种材料进行复合，制成建筑物中内外墙体材料，代替红砖使用。(5)用于美术艺术雕刻造型，舞台布景，电影、电视道具，制作动物标本及工艺美术品的内衬等。(6)由于其微波穿透损耗率极低，可用作雷达和微波通讯部件。(7)其泡沫珠粒还是一种新型的过滤材料，可用于种子发芽和水面育秧等。苯乙烯泡沫EPS产品废弃物的具体应用(1)捣碎后作土壤改进