微米级长薄片木纤维切削功率的研究

提出了微米级长薄片状木纤维高强度人造板的组成单元——微米级长薄片木纤维切削功率的计算公式,并根据实验数据进行功率计算。结果显示,微米级长薄片木纤维切削功率较低。     

基于速生木材家具的榫结构设计

实木家具因其能够部分保持木材的天然色泽、纹理特征等物理属性而受到消费者的青睐。然而,随着天然硬质阔叶材资源的减少,其采伐量受到限制。因此,利用速生木材来制造实木家具是解决资源短缺与消费需求矛盾的有效方法。然而,与硬质阔叶材相比,速生材存在诸如密度低、强度差等一些不足而使其应用受     

刨花、纤维及薄片生产的新进展

一种叫“整体刀具”的新刀具系统比其它刀具系统具有更大的优越性。整体刀具能在其全长上进行切削,其上具有刻痕刀具,避免了传统刀具系统存在的缺点。它能降低刨花生产产成本,如能源消耗、劳动力及刀具消耗等,因此整体刀具将代替传统刀具。     

石膏-微米厚度刨花腕部骨伤固定夹板的制造工艺

骨伤科固定材料研究的一直是骨伤科中最基本和最活跃的领域。从最初的手制夹板到石膏绷带、热塑夹板、高分子绷带等材料的发明与应用,都在骨伤科固定性能上有了长足的进步,给骨伤科的救治带来了更加有效的手段和方法。本研究开发一种新型医用材料石膏-微米厚度刨花腕部骨伤固定夹板。石膏-微米厚度刨花腕部     

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...     

基于拆装式结构的实木家具契合榫接合方式分析

笔者以实木家具中拆装式榫接合结构为研究对象,将榫接合形式分为整体式榫接合、插入式榫接合,并结合对相关结构案例的分析,将现行的拆装榫接合方法归纳为搭接式、插接式、自锁式、挤压式、拼接式、栓锁式6种形式。在此基础上提出榫卯现代化改良设计原则,以期为现代化家具设计与生产提供新的思路。     

基于成组技术的椭圆榫接合优化

以椭圆榫接合为研究对象,用时间研究法测量了榫头榫眼的加工时间,比较了加工准备时间、上下料时间与铣削时间之间的关系,分析了零件的规格尺寸、榫头榫眼的大小尺寸对铣削时间的影响;从开榫机和榫眼机的加工原理出发,分析了调机方式和定位特点对榫头榫眼大小和位置的影响;针对多品种小批量的市场需求,比较了零件规格尺寸、榫头榫眼大小与位置优化前后的加工时间变化,并以成组技术为指导,推算出零件及产品在优化后所节省的经济成本。总结出优化椭圆榫接合的方法为:在保证接合强度和外观要求的前提下,榫头榫眼的尺寸规格应尽量减少,不同零件榫头(或榫眼)中心线到基准面(或基准边)的距离应尽量统一,以减少设备调整时间,提高生产效率,缩短生产周期,降低生产成本。     

齿榫类型及参数对指接竹规格材性能的影响

以竹规格材为研究对象,分别探讨指榫类型(垂直型和水平型)、齿榫参数(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型齿榫)和嵌合度(0、0.1、0.3 mm)等参数对指接竹规格材性能的影响,结果显示垂直型指榫指接竹规格材的力学性能优于水平型指榫;当嵌合度为0.1 mm,采用垂直Ⅱ型齿榫指接竹规格材的性能最优,与未指接竹规格材相比,指接竹规格材较好地保持了竹材的抗弯和抗拉性能,其抗弯性能和抗拉强度分别满足GB/T 26899—2011《结构用集成材》中机械分等层板力学性能M_E16级和最高级M_E18的要求,具备作为结构材的潜力。     

微米长薄片木纤维切削加工功率的理论计算方法与效益分析

对传统纤维加工的功耗进行分析,将细胞学、超精加工理论、纤维学等一系列现代分析手段运用到木纤维的形成过程中,提出微米长薄片木纤维切削的概念,从而将微米长薄片木纤维的研究上升到微观结构,并通过对纤维形状的产生和切削力变化的分析,解释传统木纤维加工消耗的能源高、产生纤维质量差的本质原因.示例对微米长薄片木纤维的加工功率进行计算,将其与传统加工方法的功率进行对比,得出结论:以微米级机械法加工木纤维耗能远远低于热磨法,且可以加工出质量较高的微米级长丝木纤维.     

在实木家具结构中圆棒榫的强度分析

分析圆棒榫在实木家具结构中的主要力学指标,通过圆棒榫的抗拔力、抗弯强度与抗剪强度等指标的计算与比较,总结圆棒榫在实际应用中应注意的主要问题,以期对相关的设计与生产提供参考依据.     

基于数字化加工的粽角榫改良设计

基于数字化加工,设计了一种既保留传统装配优点又便于数控加工的新型粽角榫,并从加工效率和极限抗弯强度2个方面验证了该改良方式的合理性。首先分析了粽角榫加工现状和数控加工的特征,总结出了榫卯数字化改良的4点原则;根据改良原则,设计了一款新型粽角榫;以榉木为原料,利用UG软件和五轴加工设备制作改良型粽角榫,同时采用人工制作传统粽角榫试件;分别记录改良型和传统型粽角榫加工时长并进行对比;通过力学试验,对改良型与传统手工粽角榫进行了极限抗弯强度的比较。结果发现,在端面尺寸均为40 mm×40mm时,由于数控加工的改良型粽角榫尺寸精确且稳定,改良型粽角榫的平均抗弯强度较传统粽角榫提高7.122%;改良榫卯的加工耗时仅为传统手工的4.725%,加工效率显著提升。本研究总结的榫卯优化原则为榫卯结构改良提供了依据,加工时长和力学强度的对比方法也将为判断改良榫卯的优劣提供理论参考。     

刨花长度及板坯铺装结构对麦秸板性能的影响

以长秸秆刨花、短秸秆刨花为原料,分别制备单层定向、三层定向和非定向等三种不同铺装结构的秸秆刨花板,研究刨花长度与板坯铺装结构对麦秸板性能的影响。结果表明,按本试验设定工艺参数制备的试板,性能均可达到LY/T 2141-2013《定向结构麦秸板》干状承载型板材的要求。实际生产中,可依据目标产品的应用领域,选择适宜的刨花长度和板坯结构。     

榫头局部正交层板结构对直榫节点受力性能的影响

【目的】针对直榫节点受弯时榫头横纹变形较大、刚度和承载力较弱的问题,将"正交胶合木"概念引入直榫节点中,探讨榫头局部正交层板结构对直榫节点受力性能的影响,并提出合理的直榫节点"预增强"方法和参数为传统榫卯节点在现代木结构工程中的应用提供理论与技术支持。【方法】以花旗松普通层板胶合木为材料,设计制作18个足尺直榫节点试件,其中部分试件榫头不作处理(对照组),其他试件榫头加工成正交层板结构。通过节点抗弯试验分析直榫节点的破坏模式和工作曲线,计算得到节点的抗弯刚度和极限弯矩;提出复杂应力状态下的木材本构关系模型,建立直榫节点有限元模型,对其抗弯性能进行模拟。与试验结果对比并验证模型准确性后,基于模型对局部正交层板结构直榫节点进行参数分析,探讨正交层板厚度、宽度等参数对直榫节点受力性能的影响规律。【结果】对照组直榫节点主要破坏模式为榫头端部顶面和根部底面的局部横纹压缩变形,局部正交层板结构可有效缓解榫头横纹压缩变形。与对照组相比,4组不同局部正交层板结构直榫节点的抗弯刚度平均值提升14.0%～36.9%,而极限弯矩有升有降;数值分析结果与试验结果吻合良好;随正交层板宽度增加,直榫节点的抗弯刚度先升后降,而承载力先降后升;随正交层板厚度增加,直榫节点的抗弯刚度呈上升趋势,而承载力呈下降趋势;对本研究直榫节点,建议正交层板厚度与榫头厚度比值取0.25,宽度取210 mm。【结论】局部正交层板结构可提高直榫节点的抗弯刚度,通过合理选择参数还可提高直榫节点的承载力;采用强度和韧性较好的材料,如重组竹和钢板等替代木材层板,可进一步提高直榫节点的抗弯刚度和承载力。     

基于摩擦特性的榫接合节点抗拔力研究

通过创新的测量方法对椭圆榫接合节点的摩擦特性进行了研究,基于合理的条件假设,建立了椭圆榫接合节点抗拔力的数学模型,并通过椭圆榫接合T形构件的抗拔力试验对模型计算结果进行了检验。研究结果表明,基于本研究所采用的加工方式,木材在平面接触状态下,接触面纹理角度、接触面积以及接触压力对木材与木材间的摩擦系数无明显影响。各接触面粗糙度测量结果表明,横纹不同纹理角度和顺纹不同纹理角度下的粗糙度基本相等。通过创新的试验方法对不同纹理角度的椭圆榫接合节点摩擦系数进行测量,其结果与平面接触状态下的测量结果基本一致,平均摩擦系数约为0.54。试验验证阶段对采用椭圆榫接合的T形构件抗拔力进行了测量,得到抗拔力平均值为3 192.5 N,标准差为398 N,而通过本研究建立的数学模型计算所得的榫接合节点抗拔力为2 928.08 N。数学模型计算结果与试验结果的最大值及最小值的误差均在标准差范围内。因此,本研究所建立的力学模型可用于实木椭圆榫接合节点抗拔力的估算,并为榫接合节点在胶合状态下的力学特性研究,以及实木榫接合家具结构设计提供依据。     

基于技术美学的板式家具结构设计

家具美是艺术美与技术美的统一,技术可以为产品增添功能性与附加值。根据系统论的原理,笔者以技术美为视角分析板式家具结构在家具形式、工艺、功能上的体现,并提出板式家具结构设计应向适应家具的功能性、智能化、人性化的方向发展。     

表芯层长短秸秆刨花配比对定向结构麦秸板性能的影响

以长秸秆刨花作表层、短刨花作芯层,生产三层定向结构麦秸板(OSSB),探讨表芯层刨花的不同配比对板材性能的影响。结果表明,OSSB板材性能达到LY/T 2141-2013《定向结构麦秸板》中干燥状态下承载型板材的要求;改变表芯层刨花的配比,可以调控OSSB的性能指标。     

基于使用性能的路面结构设计

基于使用性能的路面设计应该从材料组成设计和结构设计两方面考虑。本文将结合我国路面管理系统的路面使用性能指标,从结构设计的控制标准以及合理的结构组合方面,指出我国当前设计方法的不足之处。分析国外有影响的路面结构设计方法对使用性能的考虑,为我国基于使用性能的路面结构设计方法提出几点建议。     

基于离散元素法的多维刨花摆动筛筛分效率研究

基于离散元素法并运用EDEM软件,利用控制变量法进行试验,得到了各个因素与筛分效率之间的关系,研究了多维刨花摆动筛的振动频率、振动幅度、筛面倾角和自由度等因素对筛分效率的影响规律;采用正交试验模拟多维刨花摆动筛的筛分过程,获得了不同因素组合下多维刨花摆动筛的最佳工作模式。结果表明,在X/Z方向的两自由度激振模式,振动频率为7 Hz,振动幅度为11 mm,筛面倾角为3°的工作模式下,多维刨花摆动筛的筛分效果最好;根据优选方案,结果表明多自由度激振模式能够显著提高多维刨花筛的筛分效率和杂余排出率。