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文檔簡介
1、近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的改善,人們對木質(zhì)家具的需求量越來越大。然而我國天然林資源日益匱乏,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠滿足這種逐漸龐大的需求量,由此,對人工林小徑材的開發(fā)和利用成為一種迫切而有效的途徑。本文從緩解社會需求及生態(tài)問題出發(fā),利用在我國分布廣泛、資源豐富的速生灌木黃荊為原料制造重組木,以期成為新的家具用材。本文對黃荊重組木的物理力學(xué)性能及其家具強(qiáng)度性能進(jìn)行了測試和分析,結(jié)果表明黃荊重組木具備良好的強(qiáng)度,能夠較好地應(yīng)用于家具生產(chǎn)。
2、r> 本文通過試驗對黃荊重組木的物理力學(xué)性能進(jìn)行了測試,對比了三種FFT無損檢測方法對材料動態(tài)力學(xué)性能檢測的結(jié)果和三點彎曲破壞試驗法對材料靜態(tài)力學(xué)性能測試的結(jié)果,并用線性回歸分析了不同的彈性模量和靜曲強(qiáng)度之間的關(guān)系,提出了基于不同彈性模量的黃荊重組木靜曲強(qiáng)度的預(yù)測模型;結(jié)合人機(jī)工程學(xué)理論,采用黃荊重組木進(jìn)行家具設(shè)計,并利用ANSYS有限元法對黃荊重組木家具在靜力荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行計算分析,結(jié)果顯示黃荊重組木家具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,且具
3、有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可供安全使用。本文具體的測試和分析結(jié)果如下:
(1)利用縱向共振、彎曲振動和縱波傳播試驗三種FFT無損檢測方法測得黃荊重組木的動態(tài)彈性模量。結(jié)果顯示,利用縱向共振法檢測得到的動態(tài)彈性模量要稍高于彎曲振動法和縱波傳播法測得的動態(tài)彈性模量,后面兩者所測的動態(tài)彈性模量值比較接近。
(2)利用三點彎曲破壞試驗測得黃荊重組木的靜態(tài)彈性模量和靜曲強(qiáng)度。結(jié)果顯示由三種FFT無損檢測方法所得的動態(tài)彈性模量均大于由三點
4、彎曲破壞試驗所得靜態(tài)彈性模量,并且動態(tài)彈性模量的變異系數(shù)較靜態(tài)彈性模量的變異系數(shù)而言要大。
(3)通過對不同彈性模量和靜曲強(qiáng)度之間的關(guān)系進(jìn)行線性回歸分析,結(jié)果顯示它們之間具有比較顯著的線性相關(guān)關(guān)系。根據(jù)它們之間的相關(guān)關(guān)系建立基于不同彈性模量的靜曲強(qiáng)度預(yù)測模型,并且通過預(yù)測值與實測進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)預(yù)測值要稍高于實測值,即黃荊重組木的承載能力會被稍高估計。
(4)結(jié)合人機(jī)工程學(xué),采用黃荊重組木進(jìn)行家具設(shè)計,并利用ANSYS
5、有限元法對黃荊重組木家具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在靜力載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)變情況進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示:家具結(jié)構(gòu)的變形量十分微小,并且結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的最大應(yīng)力也屬于家具能夠承受的強(qiáng)度范圍之內(nèi)。因此,該黃荊重組木家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計是比較合理的,并且具有足夠的強(qiáng)度以供安全使用。
(5)在利用有限元法對黃荊重組木家具結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對家具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,在確保滿足強(qiáng)度要求的前提下,減少了材料的損耗,降低了設(shè)計的成本,并且使其結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理。
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