用网络力学描述低密度纸的弹性特性

Perkins为低密度纸张开发的网络理论已应用于基本重量在10–80 g/m2范围内的三个系列纸张。每个系列包括具有不同纤维取向度的片材。在片材形成之前，对少量纤维（约0.2%）进行了染色，这使得使用图像分析量化纤维方向和长度分布成为可能。将观测到的取向数据与网络理论相结合，估计了薄板的正交各向异性弹性参数。与实验结果吻合良好。使用稍微修改的网络理论进行的进一步分析表明，纵向方向上的纤维模量大致与纤维取向、片材密度和平均纤维长度无关，在本研究中，所有片材的模量约为20GPa。通过图像分析进一步表明，给定片材中纤维的取向分布与纤维长度无关。