Жесткость при изгибе бумаги для гофрирования в случае развития пластических деформаций в сжатой зоне

• Автор: Ларина, Екатерина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Теоретические основы процесса деформирования картона
1.2 Методы испытания жесткости при изгибе целлюлозно-бумажных 20 материалов
1.3 Графоаналитический метод определения пластических деформаций 31 в плоскости листа
1.4 Факторы, влияющие на жесткость при изгибе волокнистых 36 целлюлозно-бумажных материалов
1.5 Выводы по аналитическому обзору и постановка цели и задач 46 исследования
2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Изготовление образцов и подготовка их к испытаниям
2.2 Фракционирование волокнистой суспензии
2.2.1 Устройство и принцип работы фракционатора типа Bauer McNett
2.2.2 Подготовка проб и порядок работы на фракционаторе Bauer McNett
2.3 Определение структурно—морфологических характеристик волокна с 52 помощью анализатора Fiber Tester
2.4 Определение межволоконных сил связи
2.5 Определение собственной прочности волокна
2.6 Определение характеристик механической прочности целлюлозы
2.7 Испытания на изгиб
2.8 Определение сопротивления торцовому сжатию короткого участка 61 образца в плоскости листа (метод SCT)

2.9 Получение и математическая обработка кривой зависимости
«напряжение-деформация»
2.10 Статистическая обработка результатов исследований
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Общие положения
3.1.1 Расчеты жесткости при испытании на изгиб
3.1.2 Влияние геометрического фактора
3.2 Лабораторные исследования влияния некоторых факторов на величину 85 зоны пластических деформаций, возникающих в образце при испытаниях
на изгиб
3.2.1 Влияние влажности
3.2.2 Влияние сушки
3.2.3 Влияние фракционного состава волокнистых полуфабрикатов на 101 жесткость при изгибе
3.2.4 Влияние размола в лабораторных условиях на фундаментальные 109 свойства волокна и величину жесткости при изгибе
3.3 Влияние некоторых из основных параметров технологии бумаги для
гофрирования на величину зоны пластических деформаций, возникающих в образце при испытании на изгиб
3.3.1 Влияние нагрузки при размоле на жесткостныс характеристики 119 полуфабрикатов для изготовления бумаги для гофрирования
3.3.2 Влияние анизотропии структуры листа бумаги
3.3.2.1 Величины жесткости при изгибе в направлении МИ и СИ в зависимости от величины ТБЩо/сп
3.3.2.2 Влияние угла вырезки образца по отношению к направлению МИ
3.3.2.3 Влияние разносторонности бумажного листа
3.4 Анализ полученных экспериментальных данных и рекомендации по оценке жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов
3.5 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Ь - ширина образца, мм;
/ - испытуемая длина образца, мм;
5 - толщина образца, мкм;
й'ср - средняя ширина волокна, мм;
/ср — средняя длина волокна, мм;
/сег — средняя длина сегмента волокна, мм;
1кр - критическая длина волокна, мм;
Есв - межволоконные силы связи (по Иванову), МПа
Ь0 - нулевая разрывная длина, м; р - плотность, г/см3;
Г - грубость волокна, дГр;
аро - разрушающее нулевое напряжение, МПа;
стр - разрушающее напряжение, МПа;
°сж _ критическое напряжение при сжатии материала, МПа;
Еизг ~ модуль упругости при изгибе, МПа;
Е1 - жесткость при изгибе, мН см2;
Яь - приведенная жест кость при изгибе, мН-м;
8Ьу -приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с допущением, что бумага
деформируется упруго, мН-м;
—приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом продолжительности воздействия изгибающей нагрузки, мН-м;
5 3 - приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом пластических
деформаций в плоскости листа, мН-м;
— приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом пластических деформаций по толщине образца, мН-м;

На участке образца от х = ха до х = / к действительному моменту от внешних сил Мх прибавляется приращение изгибающего момента вследствие образования пластических деформаций
{М={мф + Рх (1.34)
Приведенный момент в сечении х изменяется с изменением интервала времени от * = * до і —> оо по экспоненциальному закону, так как изменяется во времени напряжение а
1 1 Ї сж
Прогиб в любом сечении на расстоянии х> ха согласно уравнению (1.37)

Числитель этой дроби определяется выражением
х? . } 4 а Ж
Рххс = I Рх дх + I -------^.

V 5 СЖ У
(1.35)
(1.36)
Интегрируя последнее выражение и подставляя результат в выражение
(1.35), получаем

4(0 ж}
5 СЖ /
Р21Е,

12 ст Ж

- + 31п

(1.37)
Таким образом, в данной главе показано:
1) отсутствуют методики и математический аппарат, позволяющие определять зоны возникновения пластических деформаций в плоскости листа, что не позволяет рассчитывать величину жесткости при изгибе в случае бумаги и картона.
2) разработан математический аппарат, позволяющий определять зону, в которой возникают пластические деформации в плоскости листа (образца) при испытании на изгиб для волокнистых анизотропных материалов (древесины, волокнистые плиты).
3) научный интерес представляет возможность использования этих методик применительно к целлюлозно-бумажному материалу, т.к. успешное использование