塑木復合材料螺釘連接性能的研究.pdf

1、塑木復合材料作為一種新型環(huán)保性材料已被逐步應用于建筑、園林景觀、家具、室內(nèi)裝修、包裝、車船工業(yè)等諸多領域?？梢哉f，塑木復合材料具有廣闊的應用前景，但作為一種新材料，人們對它的認識還遠遠不夠。目前有關塑木復合材料的研究主要集中于材料的配方、性能的測試等方面，至于塑木復合材料構件連接性能的研究卻非常少見。塑木復合材料構件連接性能的研究不僅可以大大提高塑木制品的品質(zhì)，還可以進一步拓展塑木復合材料的應用，從而促進塑木復合材料的推廣。本論文以塑木

2、復合材料的構件為研究對象，以螺釘連接為突破點，通過靜態(tài)和動態(tài)試驗研究相結合的方法，對塑木構件的連接性能進行了研究，重點研究了以下幾個方面的內(nèi)容： (1)引導孔孔徑對塑木構件強度的影響；(2)加載方式對塑木構件結構強度的影響；(3)接合方式對塑木構件連接性能的影響；(4)拆裝次數(shù)對塑木構件強度的影響；(5)低周疲勞及蠕變交互作用對塑木構件的影響。研究結果表明： (1)塑木復合材料三個面的握釘力相差不大，可近似的將其看成各向

3、同性材料；塑木復合材料握釘力較好，與硬質(zhì)木材比較相似；在進行螺釘連接時，其引導孔孔徑比應在83％-88％之間。 (2)對于本課題研究所使用的塑木型材而言，外向受力的L型構件其臂長不宜超過230mm，最佳臂長在190mm左右；內(nèi)向受力的L型構件其臂長不宜超過170mm，最佳臂長在150mm左右。等效彈性模量、角應變、抵抗彎矩等指標可以用以分析塑木構件的強度特性。 (3)與鐵質(zhì)自攻螺釘、木螺釘相比，不銹鋼自攻螺釘能夠更好的對

4、塑木構架進行連接。其L型共面與T型共面的螺釘連接強度基本一致，在實際操作中可根據(jù)結構的需要自由選擇；共面與非共面相比，共面螺釘連接的剛性要優(yōu)于非共面的情況。構件的接合精度也對構件的接合強度有較大的影響，可以通過提高其安裝精度來提高其整體強度。 (4)隨著塑木構件重復拆裝次數(shù)的增加，雙螺釘握釘力降低，構件的靜曲強度也降低。當重復拆裝次數(shù)小于10次時，塑木構件的靜曲強度和雙螺釘握釘力均不存在顯著的差異性；但當重復拆裝次數(shù)大于10次以

5、后，隨著拆裝次數(shù)的增加，構件的靜曲強度和雙螺釘握釘力均呈現(xiàn)顯著下降的趨勢。因此，可以說，塑木構件可進行多次拆裝，但拆裝次數(shù)不易高于10次。 (5)在交變載荷為破壞載荷的60％和80％時，塑木構件連接處的疲勞/蠕變破壞曲線為三段式曲線，在交變載荷為破壞載荷的40％時，疲勞/蠕變破壞曲線僅有前兩段。隨著最大載荷保持時間的增長，構件連接進入延遲彈性變形的階段越晚，內(nèi)向轉角增大越快。疲勞/蠕變交互作用不是損傷的一種簡單的疊加，在保載時間