结构用集成材落叶松层板指接工艺

【目的】研究指榫对接所需端向压力(指接压力)与榫型参数和嵌合度的关系,探讨榫型、嵌合度、指接压力对指榫胶接力学性能的影响规律,以获得较佳的指榫胶接工艺。【方法】采用5种不同型号的指榫铣刀,分别将兴安落叶松层板的一端加工成具有不同嵌合度的垂直型指榫,将两指榫对接并在力学试验机上加压至齿顶和槽底紧密接触,读取其压力值(各种榫型和嵌合度的试件各10对),研究指榫对接所需端向压力(指接压力)与榫型参数和嵌合度的关系;对指榫进行手工涂胶(双面施胶,施胶量为180 g·m-2),根据测试得到的指接压力对各种榫型和嵌合度的开榫木板进行对接加压胶合,试件放置24 h后按照GB/T 26899—2011《结构用集成材》中5.3.3抗弯试验方法 C和5.4抗拉强度试验测试指接部位的弹性模量、静曲强度和抗拉强度(各种榫型和嵌合度的试件各10个,一半用于测试静曲强度和弹性模量,另一半用于测试抗拉强度),探讨榫型、嵌合度、指接压力对指榫胶接力学性能的影响规律,获得较佳的指榫胶接工艺。【结果】指接压力受嵌合度的影响十分显著,随嵌合度的增大而显著增大,但各榫型下嵌合度与指接压力的关系不尽相同,同时受榫齿长、榫齿角、齿距和槽底宽等影响;各种榫型下嵌合度对指接力学性能(抗拉强度、静曲强度和弹性模量)的影响有很大差别,但仔细比较各榫型嵌合度下的指接压力与抗拉强度、静曲强度和弹性模量的关系可以发现,当指接压力在8~15 MPa时各榫型都有较大的力学强度,且该值随榫齿长度的增加而基本上呈比例地增大。【结论】1)指榫胶接所需指接压力随嵌合度的增大而显著增大,且榫齿角和槽底宽度较小时更加显著;指接压力随榫齿长度的增加而增大;指接压力与嵌合率基本上呈正比,其斜率随榫齿角的增大而减小。2)各榫型的指接强度随榫齿长度的增加而增大;指接压力过小或过大其指接强度均下降,指接压力在8~15 MPa时各榫型都呈现较大的力学强度。3)短齿榫型产生最大指接强度的嵌合度比长齿榫型的大,榫长9和27 mm的榫型产生最大指接强度的嵌合度分别约为0.2和0.1 mm。4)从安全和经济2方面综合考虑,兴安落叶松层板的较佳指接工艺为:榫齿角9.8°、榫齿长15~20 mm、齿槽底宽0.8~1.2 mm、指接压力10~15 MPa、嵌合度0.12~0.20 mm(榫齿较长时嵌合度取较小值)。     

曲线地板纵向开榫机主轴机构设计与研究

通过对曲线地板纵向开榫加工工艺的分析,提出了一种可以曲线进给的曲线地板纵向开榫加工的主轴机构。根据对加工工艺的分析结果对曲线地板纵向开榫机、主轴机构、纵向导轨支架总成进行总体布局和结构设计。为确保设计的可靠性对主轴机构的单元切削力、切削功率等主要参数进行设计计算,也对纵向导轨支架总成的重要部件长导轨架进行有限元分析,得出相应的结论,以此来验证该设计是否符合实际需求。提出的主轴结构可以解决曲线地板开榫加工时的重复定位的问题,加工工艺也得到了很大的改善,同时曲线地板开榫加工的效率和精度有很大的提高,该项研究为曲线地板纵向开榫加工提供了一种新型机构。     

结构用指接材的研究现状北大核心

通过对建筑材料结构用指接技术的研究,介绍了指接技术概念,概括了木材结构用指接材齿榫几何参数、指接形式、指榫嵌合齿类型、以及胶黏剂的选择、施胶情况、层间接头距离研究与发展现状,拓宽了指接用木材的适用范围,讨论了指接用木材的适用性,此指接材相关适用性内容包括:胶接性能好坏、木材本身强度对指接部位强度影响、胶层厚度对指接材强度影响、层间接头距离对整体指接构件影响,并探讨了结构用指接材今后可能的研发趋势。     

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。     

木质地板的选购与使用

近年来，随着国民经济的发展和人们生活水平的不断提高，居住条件逐步得到改善，家居装饰热也悄然兴起。地板作为家居装饰主要材料之一，它的品种、材料、质量、加工精度多种多样，参差不齐，那么怎样选购和使用地板也成为广大消费者普遍关注的问题。根据多年来地板生产和销售经验，谈谈以下看法。地板从材料上看，一般可分为两大类：实木地板和复合地板。１　实木地板的选购１．１　最好选用企口的地板实木地板有企口的（即有榫槽）和平口的（即无榫槽）两种类型。选购时最好选用企口的，因为此种地板加工精度高，拼缝严密，安装方便、牢固…     

落叶松结构用胶合木层板指接工艺参数对力学性能的影响

以兴安落叶松刨光锯材制作胶合木指接层板,探讨指榫参数、指接压力和不同规格尺寸对锯材指接层板抗弯性能的影响。结果表明:指榫工艺参数对指接层板抗弯弹性模量影响较小,而对抗弯强度影响较大。当选用12.7、19mm和25mm指榫长度及其相应的指接工艺参数时,层板抗弯强度平均值和5%分位值均能达到国家标准GB/T 26899-2011《结构用集成材》目测分等Ⅰ_d等级和机械分等M_E14等级规定值,对于中小截面胶合木层板,尽可能考虑选用12.7~19mm范围内较小的指榫长度进行指接加工以利节材。在指接过程中应选用合适的指接压力,指接压力过大或过小都会对指接层板抗弯性能尤其强度造成不利影响,指接层板抗弯强度的尺寸效应与非指接锯材相似。     

速生松木家具几种节点接合方式的强度比较研究

以南方速生脱脂马尾松松木为基材,以"L"型和"T"型构件为基本构件形式,采用力学实验方法 ,对理想使用状态——即在外力垂直荷载匀速加载的作用下使构件节点发生破坏或变形,测试构件节点破坏强度值及其破坏或变形形式。实验针对8种不同框架节点接合方式(贯通直角单榫接合、不贯通直角暗榫接合、双圆榫接合、倒刺螺母连接件接合、双圆榫与倒刺螺母共同接合、三件式偏心连接件接合,以及45°双圆榫斜角接合和45°不贯通榫斜角接合)的接合强度进行测定。实验结果表明:(1)对于直角连接构件,采用贯通直角单榫接合时的节点接合强度最大;双圆榫与倒刺螺母共同连接的节点接合强度次之;然后强度值从高到低依次为双圆榫接合、倒刺螺母螺杆连接件接合、不贯通直角单榫接合,接合强度最小的是偏心连接件接合;(2)对于45°斜角连接构件,采用45°不贯通榫斜角接合的节点强度大于45°双圆榫斜角接合的节点强度;(3)在相同条件下,"T"型实木构件的节点接合强度总体上大于"L"型实木构件的节点接合强度。研究表明:节点处的基本构件形式("L"型或"T"型)、角部构件的连接形式(直角构件或斜角构件),以及节点的接合方式等都不同程度地影响着马尾松松木家具框架节点的接合强度。     

镶条实木地板生产技术的研究

目前实木地板市场中大多数为企口实木地板，该地板在生产加工过程中，由于加工榫舌而产生木材浪费。采用镶条地板，选用合适的材料做镶条，可以达到节省木材、提高木材利用率的目的。     

从木材及木制品税收政策看国家政策导向

近年来，我国陆续出台了一系列与木材及木制品相关的税收政策，具体如下： 1999年1月1日起，国家出台了对进口原木和锯材实行“零”关税的政策；2006年4月1日起，国家调整消费税税目和税率，首次将实木地板、实木指接地板、实木复合地板以及用于装饰墙壁天棚的侧端为榫、槽的实木装饰板列入其中，税率为5％，在生产环节征收；     

落叶松集成板材加工工艺的研究

集成板材是利用短小材通过指榫接长,拼宽合成的大幅面厚板材,这种新型材料是建筑物内部装修和制作中、高档家具的理想材料。它不仅做到小材大用,劣材优用,有效地提高木材利用率;而且外表美观、材质均匀、不易变形,保留了木材天然的材质感,克服了木材易变形开裂的缺点。从目前的     

Cyclic behavior of Chinese ancient wooden frame with mortise–tenon joints: friction constitutive model and finite element modelling

The beams and columns in Chinese ancient wooden buildings were connected with mortise–tenon joints, which are semi-rigid due to the friction and squeezing deformation between mortise and tenon. In this paper, a friction constitutive model for the friction behavior between mortise and tenon was proposed based on the modern frictional theory. A series of surface topography and hardness tests were conducted to obtain some parameters used in the friction constitutive model. A finite element (FE) model of a Chinese ancient wooden frame with mortise–tenon joints under reversed cyclic loading was performed based on the proposed friction constitutive model, and a FE model using a constant friction coefficient was also carried out. Experimental results were used to validate the results modeled by the two models, and better agreement of the proposed model was observed.     

榫卯结构在木构建筑中的传承与发展

木构建筑的榫卯结构作为我国传统文化的瑰宝,在现代建筑中应用广泛。笔者通过对现存木构建筑中榫卯的作用以及种类的分析,归纳了木构建筑中的几种常用的榫卯及其应用方式。通过查阅资料以及实地考察,分析了国内外建筑中榫卯的应用方法,归纳出榫卯结构在现代建筑的应用现状与发展前景。从榫卯的材料和结构方面出发,介绍了现阶段榫卯的创新发展现状,结合其在建筑中应用的方法与未来发展方向,提出了榫卯的创新方向及趋势。对榫卯进行应用分析并为未来的发展提供大致的方向,为今后榫卯的再设计奠定坚实的基础,有利于对其进行更好的传承和发展。     

典型直榫梁柱节点在现代木结构中的应用研究

基于Abaqus有限元分析,对不同榫长的实木榫卯连接梁柱节点和榫长为75 mm的不同层数的正交胶合木(CLT)榫卯连接梁柱节点进行数值模拟,分析其受力状态并提取荷载-位移曲线,与使用金属连接件连接的梁柱节点承载力进行对比,探究将榫卯连接应用在现代木结构中的理论依据。研究表明:竖向荷载作用下,榫长75 mm的榫卯连接梁柱节点承载能力处于M8和M10螺栓连接梁柱节点的理论承载力之间;当榫长增大时,节点的最大承载力逐渐提高,榫长150 mm的榫卯节点承载力已经略微超过M12螺栓连接时的理论承载强度,说明榫卯连接梁柱节点在承载能力上可以满足现代木结构建筑的使用要求。由于榫卯节点的承载力主要受到顺纹抗压强度的影响,因此相比于实木连接榫卯节点,CLT榫卯节点的承载力无显著提高。     

椭圆榫T型构件接合强度影响因素研究

以北美鹅掌楸为基材,探究椭圆榫T型构件接合强度的影响因素。采用单因素试验探究涂胶量、陈放天数对椭圆榫抗拔强度的影响;采用正交试验探究榫眼深度、长度和宽度三个因素对椭圆榫抗弯强度的影响。结果表明:涂胶量对椭圆榫T型构件抗拔强度的影响非常显著,陈放天数的影响比较显著。榫眼宽度是影响椭圆榫T型构件抗弯强度的主要因素,榫眼深度和长度次之,而深度的影响大于长度。     

基于HNC-8的木工榫槽现场交互自动编程数控系统的开发

在分析木工榫槽加工特点的基础上设计了一种基于HNC-8（华中8型）平台面向专业木工榫槽加工的现场交互数控自动编程系统，其中的榫槽轮廓形状数据有两种输入方式：一种是采用直接读入标准的DXF文件格式，另一种是在用户界面上直接输入所需要的各种图元（诸如NURBS曲线、直线、圆弧、圆等构成的异形图元），然后系统根据工艺、加工参数快速生成加工代码直接进行加工。实际应用表明，系统工作可靠，能快速生成所需加工代码，提高了榫槽机的自动化程度。     

非胶合条件下松木直角榫卯接合的抗拉力

通过拉伸试验研究了非胶合状态下,木材直角榫卯构件配合间隙、榫头长度和榫卯纹理方向等参数,对榫卯连接节点抗拉力的影响.结果表明:木材直角榫卯构件在拉伸过程中的抗拉力-行程曲线可分为2段,即快速线性上升和近似直线缓慢下降段;在一定范围内,构件抗拉力随着过盈配合公差的增加、榫头长度的延长而提高;同等条件下,榫卯纹理方向一致时的抗拉力要高于榫卯纹理方向直交时.     

木框斜角榫接合性能研究

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又无法回避的问题。抗拉强度和抗弯强度是衡量木框斜角榫接合性能高低的两个重要指标。笔者对三种常用的、易于机械加工的斜角榫接合试件的强度(抗拉强度,抗弯强度)进行了实验测定,并从各个方面对其进行比较、分析。研究结果表明:斜角榫接合形式,胶黏剂种类,加压时间等各个因子都不同程度地影响着木框角部接合的整体结构性能。单肩斜角明榫接合效果最好。     

家具榫卯结构的现代化改良设计

通过分析家具发展现状,采用模块化、可拆装的设计方法,对榫卯结构衔接形式进行现代化改良,使传统榫卯结构能够适应机械化生产和人们现代生活方式的需求,更好地传承中国传统家具文化。     

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.     

中日传统家具结构形式的比较

受传统木结构建筑的影响,中日两国传统家具都以榫卯结构为主要接合方式.中国传统家具品类众多,又兼具独树一帜的"硬木"文化情结,因此,不仅中国家具榫结构的类型比日本的多,结构形式也复杂;制作技术水平优于日本传统家具.