学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

竹集成材用螺钉螺纹参数优化及力学性能研究

作　者: 张恒旺
导　师: 关惠元
学　校: 南京林业大学
专　业: 家具设计与工程
关键词: 螺钉竹集成材螺纹参数力学性能接合方式
分类号: TS664.03
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 44次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

螺钉接合是竹集成材应用中的基本接合形式之一。本文从探讨螺纹基本要素出发，通过正交试验，对竹集成材专用螺钉的螺纹参数进行了优化设计，并探讨了导向孔直径、螺钉拧入深度与方向以及螺钉接合的拆装次数等因素对螺钉接合力学性能的影响。得出了以下结论：(1)螺钉拔出基材后螺牙变形受损程度与螺牙角度有关。20°螺牙弯曲变形明显大于30°螺牙，40°和50°及60°螺牙弯曲变形不明显，甚至无变化。根据正交试验结果，螺牙角度40°、牙高1mm、牙距2mm的螺钉比较适合用于竹集成材连接。(2)导向孔直径对接合强度的影响显著。横纹理方向与顺纹理方向接合显示出了相同的规律，即，当螺钉直径为10mm时，导向孔直径在8.0mm至8.6mm之间，接合强度随着导向孔直径的增加而增大，当导向孔直径为8.6mm时，接合强度最大，随后呈下降均势。导向孔直径为8.6mm、吃深比为0.7时，适合用于竹集成材的螺钉接合。(3)接合强度随着螺钉拧入深度的增加而增大，两者呈正线性相关关系，可用y=358.90x-558.24函数表示，相关系数为R=0.99，相关性十分密切。(4)横纹理方向接合场合最大接合强度为10305.01N，顺纹理方向接合场合最大接合强度为8058.34N，后者约为前者的78.20%。从载荷位移曲线看出，顺纹理方向接合时，载荷到达最大值后，接合强度急速下降，而横纹理方向接合时下降相对缓慢。竹集成材顺纹理方向螺钉接合有很大的弊端，脆性大，韧性差。(5)接合强度随着拆装次数的增多而降低，两者呈负线性相关关系，可用y=-65.76x+9550.10函数表示，相关系数为R=-0.98，相关性十分密切。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 课题来源与依据  9-10
    1.1.1 课题来源  9
    1.1.2 选题依据  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 国内研究现状  10-12
    1.2.2 国外研究现状  12-13
  1.3 课题的研究目的及意义  13-14
    1.3.1 课题研究目的  13
    1.3.2 课题研究意义  13-14
  1.4 课题研究内容及研究方法  14-17
    1.4.1 课题研究内容  14
    1.4.2 课题研究方法  14-17
      1.4.2.1 资料分析与调查  14-15
      1.4.2.2 力学试验与分析  15-16
      1.4.2.3 研究技术路线  16-17
  1.5 课题研究的创新点  17-18
2 竹集成材专用螺钉的螺纹参数优化设计与试验  18-34
  2.1 竹集成材对螺纹要求的定性分析  18-21
    2.1.1 现有木螺钉用于竹集成材接合存在的问题  18-19
    2.1.2 竹集成材螺钉接合的强度获取原理分析  19-21
  2.2 螺纹参数优化设计与试验  21-32
    2.2.1 试验材料与设备  21-22
      2.2.1.1 试验材料  21
      2.2.1.2 试验设备  21-22
    2.2.2 试验方法  22-26
      2.2.2.1 试件尺寸及螺纹参数的确定  22-23
      2.2.2.2 螺钉与基材接合条件的确定  23-24
      2.2.2.3 抗拔试验夹具的设计与制作  24-25
      2.2.2.4 抗拔试验加载条件的确定  25
      2.2.2.5 抗拔试验试件破坏形式的观察方法  25-26
    2.2.3 螺牙参数及导向孔直径对螺钉接合强度的影响正交试验设计  26-27
    2.2.4 试验结果与分析  27-32
      2.2.4.1 抗拔试验试件受损形式的观察与分析  27-31
      2.2.4.2 抗拔强度结果与分析  31-32
  2.3 竹集成材专用螺钉螺纹设计方案  32-33
  2.4 本章小结  33-34
3 竹集成材螺钉接合参数优化与耐拆装试验  34-47
  3.1 导向孔直径对接合强度的影响  34-38
    3.1.1 试验材料与设备  34
      3.1.1.1 试验材料  34
      3.1.1.2 试验设备  34
    3.1.2 试验方法  34-35
      3.1.2.1 试验设计  34
      3.1.2.2 抗拔试验试件破坏形式的观察方法  34-35
    3.1.3 试验结果与分析  35-38
      3.1.3.1 抗拔试验试件破坏形式的观察分析  35-36
      3.1.3.2 抗拔强度结果与分析  36-38
    3.1.4 小结  38
  3.2 拧入深度对螺钉接合强度的影响  38-40
    3.2.1 试验材料与设备  38-39
      3.2.1.1 试验材料  39
      3.2.1.2 试验设备  39
    3.2.2 试验方法  39
    3.2.3 试验结果与分析  39-40
  3.3 螺钉拧入方向对接合强度的影响  40-44
    3.3.1 试验材料与设备  40-41
      3.3.1.1 试验材料  40-41
      3.3.1.2 试验设备  41
    3.3.2 试验方法  41
      3.3.2.1 试验设计  41
      3.3.2.2 抗拔试验试件破坏形式的观察方法  41
    3.3.3 试验结果与分析  41-43
      3.3.3.1 抗拔试验试件破坏形式的观察分析  41-42
      3.3.3.2 抗拔强度结果与分析  42-43
    3.3.4 小结  43-44
  3.4 拆装次数对接合强度的影响  44-46
    3.4.1 试验材料与设备  44
      3.4.1.1 试验材料  44
      3.4.1.2 试验设备  44
    3.4.2 试验方法  44
      3.4.2.1 试验设计  44
      3.4.2.2 抗拔试验试件破坏形式的观察方法  44
    3.4.3 试验结果与分析  44-46
      3.4.3.1 抗拔试验试件破坏形式的观察与分析  44-45
      3.4.3.2 抗拔强度结果与分析  45-46
    3.4.4 小结  46
  3.5 本章小结  46-47
4 研究结论与展望  47-49
  4.1 研究结论  47
  4.2 研究展望  47-49
5 参考文献  49-51
详细摘要  51-54

竹集成材用螺钉螺纹参数优化及力学性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文