竹集成材家具典型角接合强度的测试与比较

对竹集成材家具典型角接合强度测试与比较结果表明：直角榫接合抗拔力大于圆榫接合,偏心连接件接合抗拔力与螺母倒刺扎入板材中深度有较大关系,因竹材本身硬度很大,尼龙螺母嵌入板较难,抗拔力也小;一般地,榫接合的胶合面积越大,抗拔力越大,破坏弯矩也越大。     

一种速生材榫接合节点增强方法

提出了一种基于硬木镶嵌的速生材榫接合节点增强方法。以速生杨木椭圆榫接合的T型构件为例,在杨木横向构件榫孔处嵌入材质较硬的榉木,并通过榉木椭圆插入榫将其与杨木竖向构件接合。首先,通过创新的测量方式对榉木在杨木横向构件中镶嵌的最佳配合参量进行了研究;然后,对榉木椭圆插入榫与杨木竖向构件接合的最佳配合参量进行了研究;最后,保持榫接合构件尺寸不变,采用最佳配合参量进行组装,探讨了榉木以不同纹理方向镶嵌时对椭圆榫接合节点抗拔力的影响,并将其与未经镶嵌的杨木整体式椭圆榫接合T型构件以及榉木整体式椭圆榫接合T型构件进行了对比分析。实验得出:榉木整体式椭圆榫接合(Ⅳ型节点)抗拔力为5 027 n,榉木顺纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅲ型节点)抗拔力为4 242 n,榉木横纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅱ型节点)抗拔力为3 775 n,杨木整体式椭圆榫接合(Ⅰ型节点)抗拔力为3 123 n,也就是抗拔力Ⅳ型节点>Ⅲ型节点>Ⅱ型节点>Ⅰ型节点。由实验结果可以得出如下结论:Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅱ型节点提高了约12.4%,说明榉木镶嵌的纹理方向对节点强度有明显影响,且顺纹进行镶嵌效果更佳;Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅰ型节点提高了约35.8%(约为1 119 n),说明在速生材榫接合构件中以顺纹方向嵌入硬质木材可以大幅增加节点抗拔力,进而为速生材直接应用于实木榫接合家具中提供了新方法。      

圆榫数量对刨花板构件抗弯强度的影响

文章对刨花板部件角部接合抗弯强度与圆榫数量之间关系进行初步探讨,对实验中所获得的数据进行回归分析,找出了圆榫数量与抗弯强度之间关系为三次曲线关系,在一定圆榫数量范围内,随着圆榫数量增多,抗弯强度增大。这在制品设计中确定圆榫数量和进行结构强度设计均有实用性。实验中还发现刨花板内部结合强度,板材断裂模量和弹性模量均对构件抗弯强度有一定影响。可以着出,圆榫数量少时,试件破坏形式是板件A的边部劈裂,而圆榫数量多时,破坏形式是板件A折断。如果圆榫之间距离过小,或者是最外边圆榫端部过近,当装入圆榫时,板件就被胀裂,这不仅影响制品外观,而且也使结合强度降低。     

竹集成材家具木圆榫接合强度的研究

以福建南平建瓯所产的毛竹片和低甲醛脲醛树脂胶黏剂加工而成的竹集成材为基材,采用正交试验法研究木圆榫直径、木圆榫插入深度、木圆榫与板孔的配合过盈量对竹集成材家具木圆榫接合强度的影响。结果表明：木圆榫直径、木圆榫插入深度和木圆榫与榫孔配合过盈量3个因子对木圆榫接合强度均影响显著;增加木圆榫直径、提高木圆榫插入深度、适度加大木圆榫与榫孔配合的过盈量能显著提高木圆榫接合强度;综合考虑竹集成材家具木圆榫接合结构确定优化木圆榫接合强度因子为木圆榫直径10mm,木圆榫插入深度19mm,木圆榫与榫孔配合的过盈量＋0．2mm,这种木圆榫结构设计能使圆榫接合强度明显提高。     

刨花板胶接合性能的研究

刨花板是一种新型材料,其性能与天然木材有很多不同之处。实木制品习惯采用的接合方式在刨花板应用中不完全适用,例如榫接合方式在刨花板接合中就不便采用,刨花板制品中用得最普遍的圆榫接合和五金连接件接合。这两种接合方式加工工序较多,成本较高,为了简化工序和减少五金件数量,降低加工成本,我们根据刨花板表面平整,     

不同棉秆重组方材家具部件结点接合结构的抗弯强度

为了探究棉秆重组方材在家具制造业中的可行性,以棉秆重组方材为基材,选取贯通椭圆榫接合、不贯通椭圆榫接合、双圆榫接合及偏心连接件接合4种典型木质家具结点接合方式,以L型和T型构件为主要形式,对8种形式的部件进行结点抗弯强度的试验研究。结果表明:相同接合方式条件下,棉秆重组方材L型和T型部件的破坏弯矩均表现为:橡胶木棉秆重组方材中密度纤维板刨花板,表明其能够满足板式家具的牢固性要求;棉秆重组方材的T型部件的破坏弯矩均高于L型部件,因此在结构允许的情况下,棉秆重组方材家具应尽可能采用T型结构;棉秆重组方材2种结构试件的破坏弯矩均表现为整体式贯通椭圆榫接合整体式不贯通椭圆榫接合双圆榫接合偏心连接件接合,因此,棉秆重组方材家具应优选贯通椭圆榫接合方式,其中偏心连接件应尽量避免在承重部位使用。     

塑?木插接节点的配合特性及参数优化

目的塑料与木材的插接连接是塑料椅类家具中一种常见的节点形式,对节点的配合参量进行优化设计能够有效地提高节点接合强度,从而提升产品的可靠性。方法以PP塑料与榉木圆榫接合构件为例,选择塑料件壁厚、接合长度、过盈配合量为考察因素,以抗拔强度与抗弯强度为评价指标,采用3因素3水平的Box-Behnken响应面设计法,建立接合强度与配合参数之间的数学模型,通过方差分析各因素的显著性及交互作用,同时通过求解拟合方程获得节点的最优配合参量。并在此基础上对过盈、胶合和木螺丝3种不同装配方式的构件节点抗拔力进行对比分析。结果3个因素均对节点的抗拔强度有显著影响,但只有塑料件壁厚和接合长度这两个因素对节点的抗弯强度有显著影响,与过盈配合量无关。直径为40 mm的圆榫塑?木插接节点的最优配合参数为:塑料件壁厚3.2 mm,接合长度50 mm,过盈配合量0.15 mm,对此参数节点进行力学性能试验可获得极限抗拔力2 139.3 N及弯曲载荷1 306.4 N。3种不同装配方式的构件节点抗拔力分别为:过盈装配（Ⅰ型节点）966.5 N < 胶合装配（Ⅱ型节点）1 251.4 N < 木螺丝装配（Ⅲ型节点）1 607.6 N。结论塑?木插接节点的配合参数可以通过响应面法优化设计以获得最佳力学性能,在实际应用中各设计因素在设计域内靠近上限取值较易获得最大接合强度,此外采用木螺丝的装配方式能够大大提高节点的抗拔强度。      

家具用定向刨花板的连接力学性能

利用力学加载的试验方法,测试板材在不同孔径比(α)情况下的极限抗拉拔力。根据定向刨花板与偏心连接件胀栓的连接配合关系,研究孔径比(α)对不同密度定向刨花板(OSB)、中密度纤维板(MDF)和普通刨花板(PB)之间极限抗拉拔强度的影响。结果表明,在导向孔径从小变大的过程中,试件的极限抗拔力会随着孔径比α值的增大而逐步增大,在达到各自某一个最大值后呈现逐步下降的趋势,定向刨花板的最大极限抗拔力出现在α值为0.91~0.93之间;当孔径比α值在0.91附近时,MDF、PB、OSB 3种人造板材的极限抗拔力都处在相对较高的水平,极限抗拔力的大小顺序为OSBⅡ、OSBⅠ、PB、MDF。在此阶段,OSBⅡ板材的极限抗拔力明显高于其他3种人造板材的极限抗拔力;在同等公称尺寸的情况下,人造板材密度越高,内结合强度越强,随之极限抗拔力则越高,结构越牢固。对于定向刨花板,OSBⅡ的极限抗拔力高于OSBⅠ,同时各项性能也明显优于常用的刨花板和中密度纤维板。     

微型指榫角部接合与圆榫及直角榫接合性能比较

通过试验，对微型指榫角部接合与圆榫及直角榫接合性能进行了比较和研究。结果证明，刚度效率大约为０．７～０．８与直角榫接合相类似．比圆榫接合刚度效率大。微型指榫弯曲强度效率约为０．５～０．６，比圆榫和直角榫接合强度高（圆榫接合弯曲强度效率为０．３）。     

微型指榫角部按合与圆榫及直角榫接合性能比较

通过试验，对微型榫角部按合与圆榫及直角榫年产值接合性能进行了比较和研究。结果证明，刚度效率大约为０．７～０．８与直角榫接合相类似，比圆榫接合刚度效率大。微型指榫弯曲强度效率约为０．５～０．６，比圆榫和直角榫接合强度高（高榫接合弯曲强度效率为０．３）。     

实木家具斜角榫接合方式的改进与应用

榫接合是传统家具的主要结构方式,也是现代实木家具的基本结构方式。榫接合设计作为家具结构设计的重要组成部分,不论是在过去、现在,还是将来,都将起到独特的作用。在木家具结构设计中,特别是具有中国传统家具风格的实木家具结构设计中,木框角部斜角榫接合强度是人们既关注的问题。本文对传统的木框角部斜角榫接合形式和改进后的4种易于机械加工的斜角榫接合形式进行了分析,认为经过改进的斜角榫接合形式完全能应用于现代实木家具结构设计。     

胶粘剂种类、加压时间对3种常用斜角榫接合性能的影响

斜角榫接合是传统家具的主要结构方式,也是现代中式家具的标志性结构方式.在木家具结构设计中,特别是中式实木家具结构设计中,木框角部斜角榫接合强度是人们担心的问题.实木家具中木框斜角榫接合强度因其榫卵形式、胶粘剂种类、保压时间等影响因子的不同而不同,其中,抗拉强度和抗弯强度是衡量木框斜角榫接合性能的两个重要指针.本文对3种常用的、易于机械加工的斜角榫接合试件的抗拉强度,抗弯强度进行了实验测定,并对其进行比较、分析.研究结果表明:胶粘剂种类,加压时间都不同程度的影响着木框角部接合的整体结构强度.     

椭圆榫节点抗弯强度的数值分析研究

通过有限元分析法对不同过盈量下榉木椭圆榫接合节点抗弯强度及节点周围的应变情况进行研究,并通过相应的试验对所建立的有限元模型进行了验证。结果表明,本研究建立的有限元模型的计算结果与试验结果具有较好的相关性,不同过盈量下试验结果与有限元分析结果的平均误差均在20%以内,并且节点处榫头和榫孔的变形情况也十分吻合。同时,榫接合节点周围的应变测量结果与有限元分析结果也具有较好的相关性。由此可得,研究中所建立的有限元模型可用于榫接合节点抗弯强度的预测,为实木榫接合家具的结构设计打下基础。     

应用灰色聚类法对三聚氰胺贴面刨花板气味的评价

通过对板材气味综合评价来指导消费者对家具板材进行科学选取。以三聚氰胺贴面刨花板、素板为研究对象,通过嗅闻气味化合物种类及强度,构建灰色聚类模型用于三聚氰胺贴面刨花板气味评价。贴面刨花板各灰类聚类系数分别为0.255 3、0.349 0、0.030 0、0、0,评价等级为二级,质量良好。素板各灰类聚类系数为0.255 5、0.468 8、0.480 0、0.110 8、0,评价等级为三级,质量合格。素板的评价等级低于贴面刨花板,其中有一定的危害物质释放,对刨花板进行适当的贴面处理能够降低板材危害性。灰色聚类法综合考虑了气味浓度、毒性、强度,使结果更加精准。它既具有模糊综合评判的优点,又克服了其不足,可以引导人们从另一全新角度评价板材质量,是一种可利用的方法。     

L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型及其数值模拟

为解决现有圆棒榫节点抗弯强度研究中试验偶然性的问题,采用有限元法,建立L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型,进行数值模拟,并通过相应的试验对模拟结果进行了验证。结果表明:1)所建立的有限元模型可用于实木榫接合家具设计中的抗弯强度预测,不同直径下有限元分析结果与试验结果平均误差均<15%,且圆棒榫变形情况与试验结果相符;2)双圆棒榫接合构件抗弯节点主要破坏形式为榫损伤,抗弯强度随直径增加而增加,但增幅减小;3)直径为10 mm的双圆棒榫可用于椅子腿部与望板接合部位,直径为8 mm的双圆棒榫可用于椅子腿与扶手连接处,性能满足GB 103547所规定的要求,直径为6 mm的双圆棒榫不适用于椅子连接。     

巨菌草刨花板制备工艺

为探明菌草材料制备刨花板的工艺条件,以巨菌草为原料、改性脲醛树脂胶为胶黏剂,采用正交试验优化制板工艺,分析热压温度、热压时间和施胶量3个因素对厚9 mm、目标密度720 kg·m^-3的板材性能的影响,并测定优化条件下板材的物理力学性能和板厚度方向上的密度分布.结果表明：在热压温度190℃、热压时间35 s·mm^-1、施胶量12%的条件下,巨菌草刨花板的剖面密度分布正常,表层与芯层密度比为(1.3～1.4)∶1,静曲强度、弹性模量、内结合强度和2 h吸水厚度膨胀率分别达到14.9、1 807、0.48 MPa和7.2%,均满足GB/T 4897—2015对干燥状态下使用的家具型刨花板(P2)的物理力学性能要求.可见,巨菌草是适合制作刨花板的非木质材料.     

沙生灌木纤维复合刨花板制造工艺技术的研究

研究了沙生灌木制造纤维复合刨花板的工艺，得出实验室条件下制造纤维复合刨花板的最佳工艺条件，并探讨了主要工艺条件板材主要物理力学性能的影响。试验证明，利用沙生灌木作原料制造纤维复保刨花板是可行的，其板材性能可以达到刨花板国家一级品标准。     

木家具常用榫结构受力分析与计算

家具的结构与稳定程度，一直是用户选购家具时所考虑的主要因素，同时也是衡量家具优劣的主要标准，对家具几种常用的，易受损坏的榫接合形式在承载荷过程中所受的各类力进行了分析，并在此基础上给出了对所受各类力进行量化计算的数学模型。     

接合方式对板式家具搁板承载力的影响

研究在300 mm跨距条件下,板式家具搁板与旁板的接合方式(金属销与圆棒的自由搭接;圆棒榫的涂胶固定结合;固定式偏心连接件结合;可垂直调整的偏心连接件接合等)对搁板短期承载能力的影响.结果表明,在其他结构条件不变的情况下,搁板与旁板的接合方式采用可垂直调整的偏心连接件时,搁板的承载能力与框架的刚性最大.对于板式家具内部的搁板接合方式,宜优先选用此种类型.     

竹大片刨花板主要工艺参数的研究

为提供竹大片刨花板工业化生产可靠的理论和技术基础，研究以预备试验确定的竹大片刨花随机层状胶合结构和制板工艺技术路线及其相关工艺参数为背景，用正交试验法对竹大片刨花板的关键性工艺参数刨花厚度，用胶量和热压温度作优化试验。试验结果表明，在适当的工艺条件下，产品质量可以达到同类板材的有关标准