SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:kth-185917"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:kth-185917" > Influence of inhomo...

Influence of inhomogeneities on the tensile and compressive mechanical properties of paperboard

Hagman, Anton, 1984- (författare)
KTH, Hållfasthetslära (Avd.)
KTH Skolan för teknikvetenskap (SCI). Hållfasthetslära (Inst.). Hållfasthetslära (Avd.). (creator_code:org_t)
ISBN 978-91-7595-990-0
Stockholm : KTH Royal Institute of Technology, 2016
Engelska 39 s.
Serie: TRITA-HFL. Rapport/ Institutionen för hållfasthetslära, KTH, 1654-1472 ; 0596
Läs hela texten (fulltext)
  • Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Egenskaperna hos ett kartongark kan grovt delas upp i två kategorier: i-planet egenskaper och ut-ur-planet egenskaper. I-planet egenskaperna har länge varit ett område som pappersmekanister och andra pappersforskare visat intresse för. Anledningen till detta är att de är avgörande för hur väl det går att konvertera kartongen till färdiga förpackningar, samt hur väl de förpackningarna klarar sin uppgift. Dragegenskaperna prövas när kartongen dras genom tryck- och konverteringsmaskiner i hög hastighet. Tryckegenskaperna spelar stor roll för hur väl en förpackning klarar att staplas och hålla sitt innehåll intakt. Inhomogeniteter påverkar både drag och tryckegenskaper. Papprets naturliga variation påverkar dragegenskaperna hos kartongen och kan orsaka problem för kartongmakarna. Särskilt när utvecklingen går mot mer avancerade kartong utseenden. Å andra sidan så använder sig kartongmakare flitigt av egenskapsvariationer genom tjockleken på kartongen, när dom vill åstadkomma böjstyva kartonger utan att slösa med fibrer. I detta fall är det intressant att veta hur de lokala kompressionsegenskaperna påverkas av kartongens ut-ur-planet profil. Det första två uppsatserna i denna avhandling, A och B, handlar om just detta. Uppsatserna C, D och E avhandlar hur i-planet variationer påverkar kartongens egenskaper.I Artikel A undersöks vilka skademekanismer som aktiveras under ett kortspannskompressionstest (SCT). Tre flerskiktskartonger undersöktes. De hade valts så att de hade distinkt olika skjuvstyrkeprofiler. Kartongerna karakteriserades och datan användes som materialdata i en finit element modell av SCT-testet. Modellen bestod av skikt, betraktade som kontinuum, mellan vilka det fanns kohesiva ytor. Huvudmekanismen i SCT var att kartongen delaminerade på grund av skjuvskador.Den andra uppsatsen, Artikel B, var en fortsättning på den första. Denna gång undersöktes fem flerskiktskartonger framtagna så att de hade olika skjuvstyrka beroende på positionen i tjockleksled. Det konstaterades att kompressionsegenskaperna lokalt styrs av skjuvstyrkeprofilen och styvhetsgradienter. Vidare konstaterades det att mekanismerna innan kartongen delaminerar är, i huvudsak, elastiska.Den tredje artikeln, Artikel C, fokuserade på hur dragprov på kartong påverkas av provstorleken och töjningsvariationen. Tre olika flerskiktskartonger användes som provmaterial och provbitar med olika storlek analyserades. Förutom dragprov så användes digital image correlation (DIC) för analysen. Det visade sig att den globala töjbarheten varierade med storleken på provet beroende på kvoten mellan längd och bredd. DIC visade att detta i sin tur berodde på att zoner med hög töjbarhet aktiverades i provet. Dessa zoner hade samma storlek oberoende av provstorlek och påverkade därför den totala töjbarheten olika mycket.Artikel D undersöker töjningszonerna som sågs i Artikel C samt hur de påverkas av kreppning. Vidare undersöktes pappersproverna med hjälp av termografi. Termografin visade att varma zoner uppstod i proven när det töjdes. Zonerna blev synliga när provet töjdes plastiskt. Termografi kördes parallellt med DIC på några prover. Det visade sig att de varma zonerna överenstämde med zoner med hög lokal töjning. Vidare kunde det visas att dessa zoner övenstämde med papperets mikrostruktur, formationen. En finit element analys av hur papper med olika formation töjs gjordes. Delar av provningen gjordes på kreppade papper som har högre töjbarhet. Det visades sig att någon form av skada hade överlagrats på papprets mikrostruktur under kreppningen, och att den deformationen återtogs när pappret töjdes.I den sista artikeln, Artikel E, behandlas hur VFM (Virtual Field Method) kan användas på DIC-data från kartong. DIC-datan som användes hämtades från Artikel C. Detta gjordes för att visa på hur olika VFM-formuleringar kan användas för att karakterisera styvhetsvariationen hos kartong. Provet delades upp i tre subregioner baserat på den axiella töjningsgraden. VFM-analysen visade att dessa subregioners styvhet och tvärkontraktionstal sjönk monotont, men att skillnaden mellan regionerna ökade med ökande spänning. även om endast ett prov undersöktes, så indikerade resultaten att områden med hög styvhet endast förbättrar de mekaniska egenskaperna marginellt. Analysen visade också att även om subregionerna inte är sammanhängande, så har dom liknande mekaniska egenskaper.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik -- Pappers-, massa- och fiberteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering -- Paper, Pulp and Fiber Technology (hsv//eng)

Nyckelord

Paperboard
Inhomogeneities
In-plane properties
Tension
Compression
Shear properties
Delamination
Solid Mechanics
Hållfasthetslära

Publikations- och innehållstyp

dok (ämneskategori)
vet (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Hagman, Anton, 1 ...
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Materialteknik
och Pappers massa oc ...
Delar i serien
TRITA-HFL. Rappo ...
Av lärosätet
Kungliga Tekniska Högskolan

Sök utanför SwePub

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy