倾斜角度对木榫旋转焊接节点抗剪性能的影响

为给木榫旋转焊接技术在无胶组合木梁中的应用提供设计参考和理论依据,研究木榫旋转焊接组合梁中木榫的抗剪性能.选用山毛榉(Fagus sylvatica)木榫旋转焊接SPF(Spruce-Pine-Fir)基材,设计木榫垂直焊接和倾斜焊接,共3组试件,每组各制备50个,进行单剪试验,获得其破坏模式及荷载-位移曲线.试件的木...     

木榫旋转焊接抗拉拔力的影响因素响应曲面分析

选用樟子松为木榫旋转焊接材料,以进给速度、转速、榫径/孔径比为试验因子进行三因素三水平的响应曲面试验,并建立了抗拉拔力与影响因素的数学模型。结果表明:单因素试验影响显著性排序为榫径/孔径比转速进给速度,结合响应面与等高线图,交互因素影响显著性水平为不显著。通过数学模型优化工艺参数组合,在进给速度为16 mm/s、转速为3 000 r/min、榫径/基材孔径比为12/8时,得到最大抗拉拔力2 197.4 N。     

木结构燕尾榫节点应力分析研究

以古建筑中燕尾榫节点为研究对象,依照《营造法式》“材分制”标准,设计三个不同模型比例的二等材燕尾榫节点和一个三等材燕尾榫节点,基于ABAQUS对其进行单调加载与低周循环加载模拟试验,得到燕尾榫节点的拔榫量转角关系与应力状态。试验结果表明:节点模型比例越大拔榫量越大,且同模型比例下二等材较三等材拔榫量更大;模拟中榫头顺纹方向、剪应力均未超过应力极限,而横纹径向除节点YS-3外均达到屈服,进入弱强化段;榫头等效塑性应变(PEEQ)值呈线性增长,在榫头端部的PEEQ值最小,榫颈处PEEQ值达到最大。     

水青冈木-自攻螺钉复合榫连接节点单剪性能

对比研究自攻螺钉、水青冈木榫和水青冈木-自攻螺钉复合榫3种连接节点的单剪承载性能,采用特征值分析法对单剪力-位移进行分析,获得最大荷载、极限荷载、屈服荷载、初始刚度、延性系数、能耗和最终位移等七个参数。结果表明:1)除了初始刚度,采用自攻螺钉的连接节点承载性能优于水青冈木榫连接节点;2)复合榫连接节点的承载力呈现两个极大值峰,第一个极大值高于水青冈木榫连接节点最大值2 kN,第二个极大值高于自攻螺钉连接节点最大值0.7 kN;3)复合榫连接节点的最终位移介于水青冈木榫连接节点和自攻螺钉连接节点之间,耗能能力和自攻螺钉连接节点相当,其他参数均优于自攻螺钉连接节点和水青冈木榫连接节点。综合参数分析,水青冈木-自攻螺钉复合榫能够有效结合自攻螺钉和水青冈木榫的优良特性     

家具构件旋转摩擦焊接接合性能研究

圆棒榫旋转摩擦焊接技术具有加工速度快,胶合强度高,且无需任何石化类胶黏剂的优势。以南方松为基材,以双圆榫旋转摩擦焊接和白乳胶胶合的"T"型、"L"型实木构件为研究对象,通过力学强度测试对比两种不同节点接合方式的接合强度以及不同插人深度对圆榫旋转摩擦焊接强度的影响。结果表明,圆棒榫旋转摩擦焊接技术是一种颇具潜力的家具构件连接方式。     

木结构直透榫节点加固试验及有限元分析

为研究钢板阻尼器加固木结构直透榫节点的抗震性能,对加固前后的试件开展拟静力试验及数值模拟。结果表明:采用钢板阻尼器加固节点后,试件节点处应力明显降低,主要应力集中在钢板核心处,滞回曲线的捏缩效应明显降低,榫卯节点的承载力和刚度都得到有效提升;试验结果与模拟结果较为吻合。     

木家具常用榫结构受力分析与计算

家具的结实与稳定程度,一直是用户选购家具时所考虑的主要因素,同时也是衡量家具质量优劣的主要标准．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     

燕尾榫梁柱节点有限元分析及弯矩-转角关系研究

为研究传统榫卯连接方式应用于现代木结构的可行性,设计包含榫头、卯口、塞木和木楔片的燕尾榫梁柱节点,利用ABAQUS软件分析杉木燕尾榫梁柱节点的破坏模式、应力发展和弯矩-转角关系。通过分析梁柱节点受力机理,建立榫头四个挤压区域的几何、物理和平衡关系,推导初始刚度和极限弯矩的表达式,提出基于幂函数模型的燕尾榫梁柱节点弯矩-转角关系公式。验算结果表明,该公式计算的节点初始刚度、极限弯矩,与有限元分析结果仅相差6.46%、2.09%,可用于预测燕尾榫梁柱节点的极限承载力。     

穿斗式木结构直榫边节点承载性能试验研究

以传统民居穿斗式木结构直榫边节点为研究对象,分析节点承载机制,并设计制作3套杉木结构直榫边节点足尺试件(对照组1套、扒钉加固1套、角钢加固1套),进行低周往复加载试验。研究结果表明:直榫边节点破坏模式主要表现为节点木材横纹压屈变形和节点拔榫,滞回曲线轮廓均呈反“Z”形状,且呈现较明显的捏缩现象。与未加固节点相比,加固节点的承载性能均有所提高;扒钉加固节点在扒钉脱落失效前提高了节点刚度、累积耗能及变形能力,角钢加固节点在穿枋断裂前显著提高了节点刚度、累积耗能及变形能力。     

基于有限元法的BF142型刨花振动筛结构强度分析

振动筛作为刨花筛选工序中占有量最多的筛分机械,其结构强度、刚度决定了整个振动筛设备的工作性能.针对BF142型刨花振动筛筛箱支撑主梁容易发生裂纹破坏、使用寿命短等问题,采用SolidWorks三维建模和ANSYS有限元仿真分析方法,对BF142型刨花振动筛进行模态分析以及瞬态动力学分析,并应用动态测试装置测试筛体在正常...     

人工同龄纯林理论郁闭度测定计算的研究

通过人工同龄纯林树冠面积与林地面积的相关比例关系，推导，计算出人工同龄纯林林木品字形排列和矩形排列，且株行距不同的林分理论郁闭度。使用者在使用时，只要根据林木的不同排列方式，株行距，树冠半径长，即可计算出相应的理论郁闭度值，解决了人工同龄纯林在一定范围内理论郁闭度的测定计算问题。     

接管与筒体间焊接残余应力的有限元分析

用有限元分析法建立接管与筒体间焊接结构的有限元模型,再用ANSYS程序进行热结构分析,并对分析结果进行讨论。     

Finite element analysis of stress and strain distributions in mortise and loose tenon furniture joints

We studied the effect of loose tenon dimensions on stress and strain distributions in T-shaped mortise and loose tenon （M＆amp;LT） furni-ture joints under uniaxial bending loads, and determined the effects of loose tenon length （30, 45, 60, and 90 mm） and loose tenon thickness （6 and 8 mm） on bending moment capacity of M＆amp;LT joints constructed with polyvinyl acetate （PVAc） adhesive. Stress and strain distributions in joint elements were then estimated for each joint using ANSYS finite element （FE） software. The bending moment capacity of joints increased significantly with thickness and length of the tenon. Based on the FE analysis results, under uniaxial bending, the highest shear stress values were obtained in the middle parts of the tenon, while the highest shear elastic strain values were estimated in glue lines between the tenon sur-faces and walls of the mortise. Shear stress and shear elastic strain values in joint elements generally increased with tenon dimensions and corre-sponding bending moment capacities. There was consistency between predicted maximum shear stress values and failure modes of the joints.     

Finite element analysis of bending stiffness for cross-laminated timber with varying board width

ABSTRACT

Cross laminated timber (CLT) is a wood panelling building system that is used in construction, e.g. for floors, walls and beams. Because of the increased use of CLT, it is important to have accurate simulation models. CLT systems are simulated with one-dimensional and two-dimensional (2D) methods because they are fast and deliver practical results. However, because non-edge-glued panels cannot be modelled under 2D, these results may differ from more accurate calculations in three dimensions (3D). In this investigation, CLT panels with different width-to-thickness ratios for the boards have been simulated using the finite element method. The size of the CLT-panels was 3.0 m × 3.9 m and they had three and five laminate layers oriented 0°–90°–0° and 0°–90°–0°–90°–0°. The thicknesses of the boards were 33.33, 40.0, and 46.5?mm. The CLT panel deformation was compared by using a distributed out-of-plane load. Results showed that panels with narrow boards were less stiff than wide boards for the four-sided support setup. The results also showed that 2D models underestimate the displacement when compared to 3D models. By adjusting the stiffness factor k88, the 2D model displacement became more comparable to the 3D model.     

基于Proe5．0与Ansys—Workbench板材起重运输三工位上料机机架主梁的有限元分析

使用板材三工位起重运输上料机将大大节省送料周期,提高自动化程度,使板材输送线布置更加合理。在三工位上料机机架受力分析的基础上,利用Proe5．0软件建立了相关的三维模型,并针对其结构强度的相关计算,提出利用Ansys—Workbench软件对上料机机架主梁进行相关校核。     

木材削片机的动载荷噪声有限元分析及参数优化设计

应用工程软件ANSYS的优化设计模块,在参数化建模的基础上,研究木材削片机动态载荷的特性,对削片机由于动态载荷引起的振动噪声进行系统分析,通过对初始变量参数的优化,找出影响削片机振动和噪声的主要因素.     

类土质高边坡稳定性计算分析方法

介绍了类土质高边坡的破坏模式,研究了如何从“定性到定量”进行高边坡设计,并以深圳地区某花岗岩高边坡为例,介绍如何进行类土质高边坡稳定性计算,该综合分析方法可操作性强、具有较好的实用价值。     

尾巨桉/金属复合材料层间剪应力分布特征的有限元解析

利用三层尾巨桉单板之间嵌入与两张性能相同的金属薄板组成五层尾巨桉单板/金属网层积复合材,并采用预实验优化的热压工艺参数压制成板。采用大型通用有限元分析软件ANSYS 10.0建立了尾巨桉/金属网复合材料的有限元分析模型,模拟了尾巨桉/金属复合材料界面自由边附近与板材内部界面剪切应力分布规律,确定了最可能引起分层破坏的剪切应力的分布规律。结果表明:(1)复合材料四层界面处3个剪切应力的二维应力场分布云图表明自由边附近出现奇异应力的分布特征,自由边处剪切应力τxy的值最大,其最大值为14.0MPa;(2)复合材料四层界面处3个剪切应力的三维应力场分布云图表明在四层界面处剪切应力τxy的应力集中现象都最为明显,最大应力集中值可达25.0 MPa。