板式T型构件角接合多指标稳健优化设计

为增强板式家具角接合强度,提高家具结构质量的稳定性,对以18 mm厚刨花板为基材的T型构件进行角接合强度稳健优化设计。选取圆榫直径(6、8、10 mm)、圆榫长度(30、40、50 mm)、连接件种类(二合一连接件、三合一连接件、四合一连接件)及连接件长度(35、40、45 mm)为设计因素,采用L₉(3⁴)正交表进行试验方案设计。使用ANSYA有限元软件,对构件进行模拟抗弯测试,将构件的形变量、连接件及圆榫的最大等效应力作为衡量指标,通过稳健设计田口法结合灰色关联分析法对板式T型构件角接合强度进行多指标稳健优化。结果表明：长40 mm的四合一连接件,配以长为30 mm,直径为8 mm的圆棒榫为本研究的稳健优化结果。选取各因素中间水平为初始对照组,优化后构件的形变量减少1.71 mm,连接件的等效应力减小207.94 MPa。虽圆榫的等效应力有所增加,但综合性能有所提升,灰色关联度由0.60增加至0.78,提高30%。试验证明：田口法结合灰色关联分析法可有效将板式家具研究中的多指标问题转化为单一问题进行研究,实现板式家具的稳健设计,进而实现家...     

桉木单板层积材家具角部“L型构件”接合强度研究

以速生桉木单板层积材为基材,榫接合连接、螺钉连接的L型构件为研究对象,通过对桉木层积材家具接合构件进行抗拉和抗弯力学性能试验,观察、分析8种不同榫接合方式对"L型构件"接合强度的影响。研究结果表明,榫接合强度与接合面积有关,接合面积大则接合强度高;桉木单板层积材本身强度对榫接合无影响;采用偏心连接件、倒刺螺母螺杆连接件的接合强度较低,接合部位不够牢固,在家具的使用过程中容易产生松动。     

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。     

松木L型构件整体式单榫稳健优化设计研究

笔者采用稳健设计的田口实验方法,通过对松木L型构件整体式单榫连接进行ANSYS有限元模拟力学分析,研究其节点连接中各个设计因素对其最大形变量的影响,并通过信噪比因素效应分析,确定出松木L型构件连接结构的优化设计方案。结果表明:当松木L型构件构成形式为90°直角横材搭纵材,节点连接方式为直角榫,截面尺寸为256mm~2,榫头长度26mm时,最大形变值比初始状态降低了35.11%,信噪比提高了13.71%。利用ANSYS有限元软件结合稳健设计的田口实验方法可以减低松木家具结构质量特性的不稳健性,提高结构节点设计的安全性.降低结构设计成本,延长家具结构的使用寿命。     

板式家具生产

近年来,随着现代科学技术的迅速发展,随着人民生活水平的逐渐提高,家具工业也有了较快的发展,板式家具就是发展中的一大方面。板式家具是第二次世界大战后发展起来的一种新型家具。它主要是以各种人造板为原料,以板件为主体结构,通过家具五金连接件、圆棒榫等为连接构件组装而成。     

梓木家具圆榫接合抗拉强度影响因素试验研究

以湖南所产的梓木和氯丁乙烯橡胶乳胶液加工而成的圆榫接合节点为试验基材,通过节点抗拉试验研究木圆榫直径、木圆榫插入深度、木圆榫与榫孔的配合参数、两圆榫中心距对梓木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参数、两圆榫中心距4个因子对木圆榫接合强度均影响显著;综合考虑得出当梓木家具木圆榫接合采用木圆榫直径10mm,木圆榫插入深度为20mm,木圆榫与榫孔的配合的过盈量为0.2mm、两圆榫中心距为32mm时,节点接合强度最高。     

辐射松处理材制备实木家具节点性能研究

为探讨改性辐射松应用于实木家具几种连接方式节点的接合强度,以辐射松树脂材与真空热处理树脂材为基材,采用力学试验方法测定"T"型与"L"型构件节点的破坏弯矩并分析其破坏特征。结果表明:相同条件下,树脂材节点接合强度大于热处理树脂材,贯通直角单榫双圆棒榫普通三合一连接件,"T"型构件节点接合强度大于"L"型构件,改性辐射松节点接合强度在一定条件下接近优质木材的节点接合强度。改性辐射松木材可满足实木家具对节点接合强度的要求,具备制造中高档松木家具的可行性。     

黄荆木重组材家具结点性能分析

对黄荆木重组材家具结点强度进行测试,选用T型、L型结构,对L型结构进行抗弯强度测试,对T型结构进行抗弯、抗拔强度测试,分析试验结果以及试件在试验中、试验后的情况,探讨自攻螺钉接合、双圆榫接合、三合一连接件接合三种连接方式对黄荆木重组材家具结构的适用性。通过对三种连接方式的抗弯、抗拔强度进行综合分析,结果表明:自攻螺钉接合强度双圆榫接合强度三合一连接件接合强度。若是要使用三合一连接件连接时,要配合其他连接方式进行使用。     

无框蜂窝板板式家具五金连接件的开发与应用

1 板式家具连接原理 1.1 现代板式家具连接方式 现代板式家具主要以人造板材为基材,家具五金配件做"搭桥"式结构连接.家具五金安装在板材上,需要对板材打孔,"32mm"孔分为系统孔和结构孔,系统孔为直径5mm,深度13mm,孔中心间距32mm的预钻孔;系统孔用作结构孔时,孔直径与深度按照家具五金件要求进行加工.     

桉木多层板插接结构T型构件力学强度的研究

通过响应面法及综合分析法对桉木多层板插接结构节点强度进行研究。详细分析不同卡口尺寸对插接结构节点抗拔、抗弯以及抗扭转强度的影响。采用单因素分析法,分别对构件进行抗拔、抗弯以及抗扭转实验,并通过响应面法分别计算得到构件的三种强度与卡口尺寸间的关系式。通过综合分析法,对多层板插接结构抗拔、抗弯以及抗扭转强度进行综合分析,得出多层板插接结构设计方法,从而为插接结构家具的结构设计提供方法和参考依据。     

一种可拆装式椭圆榫节点的设计与性能分析

为实现实木椭圆榫接合家具节点的可拆装性,提出一种通过五金连接件改良椭圆榫节点的方法,测试T型构件的抗拔及抗弯力学性能,并分析节点加载过程中的力学行为及失效形式。结果发现,较对照椭圆榫节点,改良五金件连接节点的极限抗拔承载力达到5 614.61 N,提升了230%,但破坏弯矩降低了48.6%,刚性系数降低了45.6%。在保留实木椭圆榫外观及可拆装设计的前提下,本研究设计的可拆装式椭圆榫节点能满足多数木制品节点的使用强度要求,为后续实木可拆装式椭圆榫节点的优化设计提供依据及方法。     

梓木构件双圆榫接合性能优化研究

以梓木为基材,采用双圆榫接合形式,考察圆榫直径、配合量、圆榫插入深度对构件接合性能的影响。采用响应面法(RSM)建立二次回归模型,并对接合参数进行优化。结果表明:在圆榫直径为8mm、配合量为0.4mm、圆榫插入深度为20mm时,能够获得最优化接合效果,其极限破坏载荷值达1276.31N。     

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。     

第2讲 板式家具部件的主要切削刀具

1 概述 板式家具是以各种贴面的人造板作为板式部件,借助五金联接件、圆棒榫等结合方式组装而成的家具.板式部件是贴面人造板基材和封边材料组成的复合结构材料.常用的基材有中密度纤维板、刨花板、多层胶合板、细木工拼板和单板层积材等人造板;贴面材料主要有三大类:木质、纸质和塑料.木质贴面材料包括灭然薄木、人造薄术和单板等;纸质贴面材料有印刷装饰纸、合成树脂浸渍纸和装饰板;塑料贴面材料有聚氯乙烯(PVC)薄膜和聚丙烯薄膜.     

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。     

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。     

杨木衣柜柜门角部接合形式对强度的影响

为扩大低质人工林木材在家具中的应用.笔者以杨木衣柜为研究对象,针对柜门角部的受力特点,研究了不同的接合形式对角部抗弯和抗扭强度的影响以及材料的混合使用对角部接合的增强作用。试验结果表明柜门角部接合形式对接合强度具有影响:①榫接合时,直角接合斜角接合,圆棒榫接合时,斜角接合直角接合;②抗弯强度:冒头与立挺齐平冒头盖立挺,抗扭强度:冒头与立挺齐平冒头盖立挺,而且两种不同的接合方式对抗扭强度影响比对抗弯强度的影响大;③榫接合开口情况对接合强度的影响是全开口榫半开口榫闭口榫;④双圆棒榫+不锈钢角码接合相比双圆棒榫接合有增强作用,但是效果有限;斜角接合水曲柳饼形榫增强效果较明显。     

榫接合尺寸对重组竹家具角部T型构件力学性能的影响

为进一步完善重组竹制品结构设计的基本理论,科学指导重组竹制品结构设计,通过破坏实验,比较分析了榫头厚度、榫头长度和榫眼中线位置对重组竹家具T型构件力学强度的影响。结果表明:3个因素的重要程度依次为:榫头长度榫头厚度榫眼中线位置。榫头长度以30～35 mm为宜,当方材断面尺寸大于35 mm×35 mm时,可采用暗榫结构;单榫榫头厚度以10～12 mm为宜,当方材断面尺寸大于40 mm×40 mm时,可采用双榫或多榫结构;榫眼的中线位置对构件力学强度产生的影响不大,在实际设计中单榫结构榫眼的中线位置与方材的中线位置应保持一致。     

板式家具制造业能耗分析内容与方法

1板式家具制造能耗分析内涵1.1板式家具制造典型特征板式家具是一种以板件为家具主要构件的家具,多数设计成零部件即产品。板式家具主要制造工序有开料、铣型、封边、贴面、钻孔和涂饰。板式家具外观的层次性和表面装饰特性是影响板式家具产品销售的主要因素。     

木榫旋转焊接节点剪切试验研究与理论分析

为研究无胶层合木梁中旋转焊接木榫的抗剪性能,选用山毛榉木榫旋转焊接SPF(spruce-pine-fir)层板,制备20个单榫焊接节点试件开展双剪试验,获得其破坏模式及荷载-位移曲线.试件的破坏模式为木榫受剪出现类双铰破坏,同时开孔附近基材受木榫挤压破坏.试件的平均峰值位移为4.460 mm,平均峰值荷载为6.127 ...