3D 打印木塑填充结构的平压性能比较

为了探究利用3D 打印技术制作质轻抗压木塑复合材料制品的优化方案，比较分析12 种填充结构（二维、立 体结构各6 种）的平压性能。结果表明，在平压性能方面，二维交叉填充结构具有最高的平压强度和模量；在打印 效率方面，三维立方体分区填充结构适合快速打印产品的概念模型。综合比较分析，在二维结构中，内六角填充结 构同时具有高强度和打印时间短两点优势。建议根据产品设计的要求，合理选择不同的填充结构，以满足需求。     

木质格栅夹芯胞元结构的平压力学性能

由低密度和增强复合材料制成的超轻夹层结构具有优异的比强度、比刚度和较大的互连空间,基于这种结构特点,可以将其应用于木质工程材料结构的优化中。为得到一种轻质高强、设计空间大的木质夹芯结构以适应现代木结构建筑的需求,研究了木质金字塔型格栅夹芯结构胞元的平压力学性能,建立了金字塔型格栅夹芯结构的力学模型,计算分析了平压状态下的载荷与芯子形变位移间的关系。设计并制作了面板厚度相同、芯子直径不同的3种胞元结构,利用ANSYS有限元软件仿真并测试了3种胞元结构的平压力学性能。研究结果表明:在满足小于组成材料极限应力条件下,胞元承载能力由面板与芯子共同决定。芯子是受力主体,芯子的直径与胞元的承载力成正比,与胞元的比强度成反比,芯子直径越大,胞元的平压能力越强,但性能并非最优;平压状态下3种胞元结构的比强度均高于其组成材料的比强度,属于高比强度的自然生物质材料构型。     

3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能

【目的】基于木材内部导管和纹孔等天然多孔构造,设计仿生木材复孔吸声结构,分析影响其吸声性能的结构因素,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】应用Rhinoceros三维软件建模,利用3D打印技术制备仿生木材吸声结构,采用阻抗管传递函数法研究穿孔率、主孔直径和侧孔深度对仿生木材吸声机构共振频率和吸声系数的影响。【结果】1)在中低频,随着穿孔率增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向高频方向移动,吸声系数峰值降低;在高频,随着穿孔率增大,共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值升高;2)在中低频,随着主孔直径增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率基本不变,吸声系数峰值降低;在高频,随着主孔直径增大,共振频率略向高频方向移动,吸声系数基本不变;3)随着侧孔深度增加,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率先增大后减小,吸声系数变化不明显;4)3D打印仿生木材吸声结构具有2个显著的共振频率,分别为300和3 500 Hz。【结论】穿孔率、主孔直径和侧孔深度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能均有较大影响。3D打印仿生木材吸声结构在低频300 Hz和高频3 500 Hz具有良好的吸声性能,吸声频带宽度增加,与传统木质吸声材料既有相似之处也有明显差异。     

穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响

【目的】基于木材内部天然多孔构造设计仿生木材的复孔吸声结构,研究穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】利用Rhinoceros三维建模软件进行结构设计,采用3D打印技术制备出仿生木材吸声结构。对比3D打印穿孔板,基于阻抗管传递函数法探究穿孔不同倾斜角度(0°、15°、30°、45°、60°)对3D打印仿生木材吸声结构的共振频率和吸声系数的影响。【结果】1) 3D打印穿孔板有2个共振频率,分别位于中低频和中高频处;而3D打印仿生木材吸声结构有3个共振频率,分别位于中低频、中高频和高频处,木质穿孔板仅在中低频具有共振频率,二者差异显著。2)穿孔倾斜角度对3D打印穿孔板的吸声性能有一定影响,在中低频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印穿孔板的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值总体呈上升趋势,峰值均在0. 8以上,吸声性能较好;在中高频处,随穿孔倾斜角度变化,3D打印穿孔板的共振频率和吸声系数峰值均有所改变,但无明确规律,此段吸声系数峰值在0. 3左右,吸声性能较差。3)穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能有较大影响,中低频处与中高频处的吸声规律与3D打印穿孔板基本一致;在高频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值均在0. 8以上,具有较好的吸声性能。【结论】穿孔倾斜角度的3D打印仿生木材吸声结构在中低频、中高频和高频处都有较好的吸声性能,在高频处,不同倾斜角度3D打印仿生木材吸声结构的共振频率跨度较大,可为以后全频率吸声结构的设计研究奠定理论基础。本研究结果为实现可设计吸声频率的新型复合材料提供一个新的研究方向,在一些特殊吸声环境领域具有较好的发展前景。     

生物质材料点阵夹芯胞元力学性能分析

研究生物质点阵夹芯胞元结构的力学性能,可以减少木建筑重量和降低木材使用量,对适应现代木结构建筑具有重要的现实意义。本研究通过对胞元结构进行力学建模,分析了芯子直径和长度对胞元承载能力的影响,并应用ANSYS有限元软件,仿真分析芯子直径和面板厚度2个因素对胞元受力的影响,依据胞元承载能力和变形程度,进行胞元结构的优选。最后依据优选的胞元结构,设计和制作不同类型的试件进行平压测试。结果表明,胞元平压状态下芯子是受力主体,芯子直径越大,胞元的平压能力越强,但平压性能并不是最优;面板材料对胞元承载力和吸能性有显著影响,生物质复合材料胞元的比强度高于自然纤维材料的比强度。该研究结果为木质复合材料在大跨度坡面屋等木结构建筑工程中的应用奠定了理论和实验基础,具有良好的应用价值。     

快速调节平压刨机

快速调节平压刨机一种具有快速调节升降和定位功能的快速调节平压刨机。其压刨台板设置在平刨台板的下面，平刨台板由以丝杆、螺母和支承柱、板为主结构的杆板升降装置调节。压刨台板由以支承辊及绞轮、绞索为主结构的辊索升降装置调节，并由定位杆、定位栓构成的杠杆定位...     

玻璃棉对轻型木结构外墙隔声性能的试验研究

为满足人们对木结构房屋整体舒适度的客观需要,采用现场动态测量法,实测同种轻型木结构建筑中分别应用玻璃保温棉A和玻璃保温棉B作填充材料时的外墙的隔声量,同时结合其频谱进行频率成分及其声音源分析,针对不同填充材料对其墙体结构隔声性能影响开展比较研究。结果表明,玻璃保温棉B用于该轻型木结构房外墙结构填充材料能更有效地提高墙体隔声性能,室内A计权声级符合国家标准规定的居住建筑室内允许噪声级三级A计权水平;声频在50~10 000 Hz范围内采用玻璃保温棉A材料作本次测试结构填充材料的性价比较高。上述以期为我国轻型木结构房屋的声学优化设计及其工程应用提供有益借鉴,具有较高的工程应用价值。     

玻璃棉对轻型木结构外墙隔声性能的试验研究北大核心

为满足人们对木结构房屋整体舒适度的客观需要,采用现场动态测量法,实测同种轻型木结构建筑中分别应用玻璃保温棉A和玻璃保温棉B作填充材料时的外墙的隔声量,同时结合其频谱进行频率成分及其声音源分析,针对不同填充材料对其墙体结构隔声性能影响开展比较研究。结果表明,玻璃保温棉B用于该轻型木结构房外墙结构填充材料能更有效地提高墙体隔声性能,室内A计权声级符合国家标准规定的居住建筑室内允许噪声级三级A计权水平;声频在50~10 000 Hz范围内采用玻璃保温棉A材料作本次测试结构填充材料的性价比较高。上述以期为我国轻型木结构房屋的声学优化设计及其工程应用提供有益借鉴,具有较高的工程应用价值。     

木质阻尼复合结构中填充多孔材料的隔声性能分析

【目的】利用吸声材料的吸声降噪机制、隔声材料的隔声降噪机制和阻尼材料的阻尼降噪机制,将3种降噪材料以一定形式复合,获得一种兼具吸声、隔声和阻尼性能的新型木质阻尼复合隔声材料,以改善木质材料隔声性能,拓宽木质材料和阻尼材料的应用范围。【方法】先将中密度纤维板(MDF)与橡胶材料在压板温度100 ℃、单位压力3 MPa、加压时间10 min、涂胶量64 g ·m^-2 的工艺条件下进行复合,再利用白乳胶将获得的木质阻尼复合材料与吸声材料粘接,采用小混响室-消声箱法测试复合结构隔声性能,探讨中密度纤维板(MDF)厚度、多孔材料厚度、填充方式、多孔材料种类和阻尼结构等因素对隔声性能的影响。【结果】木质阻尼复合结构中填充聚酯纤维、玻璃纤维和三聚氰胺吸声棉3种不同多孔吸声材料时,在整个频率段,3条隔声性能曲线趋于一致,区别不明显,从减轻复合结构质量及环保角度出发,选择三聚氰胺吸声棉作为填充多孔材料。多孔材料填充方式(BB:利用白乳胶将多孔材料直接粘贴在上下表板上,不含空气层;UU:多孔材料与上下表板不粘接,通过一定厚度空气层分离;BU:多孔材料一侧粘贴在上表板上,另一侧与下表板通过空气层分隔)对复合结构隔声性能具有较大影响,其中BU结构的隔声性能较优。吸声材料与空气层相配合,在不增加复合结构厚度和质量的前提下,可有效提高复合结构的隔声性能,当吸声材料填满空腔时,反而不利于复合结构隔声性能的提高。多孔材料与空气层阻抗不匹配,会增加声波传播途径,声能被损耗。在最佳填充结构的基础上,随着多孔材料厚度从5 mm增加到15 mm,复合结构的隔声性能增加。在低频,共振频率处的隔声性能增加;在临界频率处,多孔材料厚度增加,抑制复合材料的吻合效应,吻合谷变浅,隔声性能增加。MDF厚度增加,复合结构的面密度和刚度增大,可增加复合结构中低频的隔声性能。阻尼结构设计对复合结构隔声性能具有很大影响,自由阻尼结构的耗散能量较小,特别是低频减振效果较差;约束阻尼结构受到振动时,约束层的伸长远远小于黏弹性阻尼层,约束层会阻碍阻尼层的伸长运动;当阻尼层受到压缩时,约束层又会阻碍阻尼层的压缩变形。在阻尼层内除产生拉压变形外,还会产生剪切变形,从而起到比自由阻尼处理更大的耗散振动能作用,阻尼降噪能力更强,可更有效抑制复合结构的共振频率及吻合效应。【结论】表板厚度为6 mm,约束阻尼结构,多孔材料的填充形式为BU结构,填充10 mm三聚氰胺吸声棉和 5 mm 空气层,复合结构的隔声性能较优。     

竹塑复合3D打印材料研制与性能表征

针对现有竹塑复合材料市场的研究,为满足家用桌面型3D打印市场对绿色环保型打印材料的需求,制备了一种以聚乳酸(PLA)为基体的新型3D打印复合材料。该材料在熔融性、力学性能等方面满足桌面级3D打印机的工艺要求。首先,通过实验得到180目竹粉为理想填充料,在添加剂改性研究方面,再通过大量对比实验分析比较了几种添加剂对复合材料的性能影响,得出以180目竹粉、聚乳酸、合成植物酯、润滑剂、马来酸酐共聚物、PCL按一定配比制备的材料效果优良。与国内现有的竹塑复合3D打印材料作比较后,该新型材料的冲击强度提升了30%,拉伸强度提升了40%,成本下降了5%。     

人造板连续平压热压机柔性进入端的设计与应用

对比分析几种成熟的连续平压热压机柔性进入端结构,针对存在的入口曲线适应性性不足、快速建压慢、位置控制不够精准等问题,提出连续压机柔性进入端的新结构设计,并进行了相关计算、试验分析和实际应用验证。     

基于轻型木结构墙体两种保温棉传热系数的测定

为了强化轻型木结构墙体热工性能的研究工作,笔者采用建筑围护传热系数现场测试法,对内置两种材质的玻璃保温棉在同一轻型木结构房外墙围护结构进行现场传热系数测定,以此比较墙体保温系数的测试值与理论值,并优选保温棉填充材料。结果表明,墙体内填充材料为玻璃保温棉A的墙体的隔热保温性能优于玻璃保温棉B。对轻型木结构墙体进行传热数值计算,得到各组成材料温度的计算值与测试值具有同向可对比性,因此可用复合材料理论预测木结构热学性能。有助于提高我国轻型木结构房屋墙体结构的传热现场测试技术水平,为轻型木结构房屋的墙体结构的节能保温等优化设计工作提供借鉴。     

三维空芯定向刨花板冲击性能研究

三维空芯定向刨花板是一种新型的夹芯板,应用于木结构建筑中,可以有效地减轻墙体重量,简化墙体制造工艺,然而冲击性能是衡量结构性能的重要指标。笔者针对三维空芯定向刨花板、泡沫填充三维空芯定向刨花板进行低速冲击测试,对板材冲击力,位移和能量进行了比较研究。研究结果表明,三维空芯定向刨花板组成单元、三维空芯定向刨花板及泡沫填充三维空芯定向刨花板之间冲击性能差异显著;表板和三维定向刨花板芯板抗冲击力最大,三维空芯定向刨花板破坏位移最大;泡沫填充大大减少了三维空芯定向刨花板的抗冲击力和破坏位移,增加了冲击能量。     

组合式木工机械

组合式木工机械一种具有脚踏升降垂直钻孔功能的组合式木工机械。其平压刨、锯磨机和垂直钻孔机构可以组合拼装在机架上。垂直钻孔机构是以立柱和套筒为主结构，用脚踏升降装置控制其升降，并以变距传动装置驱动钻头总成。本实用新型与现有技术相比较，具有结构简单，组合...     

超燃冲压发动机性能的准二维计算方法

为了能在双模态超燃冲压发动机流道方案初步论证中提供一种较快速的发动机性能计算方法,在二维N-S方程基础上,引入一维完全燃烧计算方法,提出了预估超燃冲压发动机性能的准二维计算方法。该方法能够计入激波、边界层分离等对发动机性能的影响,可在较短时间计算出整机推力、比冲性能和沿程热力学参数。通过对自由射流发动机计算,验证了此方法。并在此基础上,初步分析了燃料喷注位置和流道构型对发动机性能的影响。      

连续平压热压机（之五）

连续平压热压机（之五）欧阳琳３．３热压板连续平压热压机的热压板与间歇式热压机热压板的功能虽然相同，但由于这两种热压机工作原理有所不同，加之连续平压热压机的幅面较大，因此对热压板的结构、供热、材质和制造等都有许多特殊的要求。３．３．１热压板表面要有良好...     

狭缝扫描摄影方法的改进

从分析二维运动的测试原理入手，利用高速狭缝扫描摄影技术建立了测试系统，该系统能获得二维运动的轨迹和速度,从而把高速狭缝扫描摄影的研究领域由一维拓展到了二维．并对两种测试系统进行了比较.     

速生杨木改性研究进展

论述了近年来杨木改性优化的研究进展。对速生杨木材进行优化处理可使其在性能上接近或超过天然林木材,这对充分利用速生杨木资源、缓解木材供应紧张局面、促进林业经济良性发展等具有重要意义。目前对杨木改性研究主要集中在依靠物质填充处理和非填充处理两方面,主要包括浸注有机物、无机物的改性处理,压密化处理,高温热处理以及多种方法联合改性处理等。     

轻型木结构建筑墙体的吸声性能测试分析

轻型木结构建筑墙体结构具有良好的吸声性能是保障人们居住生活质量的关键因素。笔者以轻型木结构建筑的墙体结构为研究对象,运用传递函数法测量同一墙体结构中3种不同保温棉材料的吸声系数,并分析不同的保温棉填充材料与其构成的墙体结构在不同频率段的吸声效果及其性价比。主要结论表明,美国佳殿牛皮纸R13玻璃棉材料的总体吸声性能最佳,性价比最高。提出了不同保温棉材料适合运用的频率段范围。该研究对优化我国现代木结构建筑的声学设计,促进工程应用有一定的借鉴意义。     

新型竹编水泥沼气池力学性能的测试与理论研究

分析了目前在滇南一带开发推广的新型竹编水泥沼气池结构特点，并从实地测试和实验室测试、理论模型的角度，讨论了此类沼气他的结构性能，特别在理论模型研究中，分别针对二维、三维几何模型进行了计算机数值仿真，得到了一些和实地测试一致的结果。实验研究及理论分析说明此类竹编水泥沼气池在力学结构上是合理的，在承受荷载上具有足够大的安全系数，同时也指出了竹编水泥沼气池在实际建造过程中，应该重视的一些技术环节，对于进一步在农村推广应用具有重要的现实意义。