木基复合材料破坏过程中声发射特性的研究

利用声发射监测系统获取了胶合板和贴面刨花板两种木基复合材料三点弯曲加载状态下断裂损伤的声发射信号。利用累计能量和振铃总计数两项声发射信号特征参量分析了胶合板和贴面刨花板损伤破坏过程及其特点;利用幅值和有效电压（RMS）研究了随挠度增大胶合板和贴面刨花板内部裂纹产生、扩展、宏观裂纹形成至断裂的过程。结果表明:声发射信号的幅值、有效电压、累计能量、振铃总计数等参量可以有效表征木基复合材料内部损伤演化过程;贴面刨花板的断裂损伤发生早于胶合板,且贴面刨花板的损伤演化过程分为线弹性阶段和断裂韧性阶段,胶合板分为线弹性阶段、非线性变形阶段和断裂韧性阶段。     

纤维板连续平压机热压工艺的研究

根据连续平压机同一框架内压力相等的实际生产情况,利用单层热压机模拟纤维板连续平压机各框架的工作状态,在两组热压曲线P1、P2下,研究了7.8 mm和10.8 mm两种厚度的纤维板各框架内的板坯性能。结果表明:当生产7.8 mm厚的纤维板时,热压条件P1生产的板坯性能优于P2;当生产10.8 mm厚的纤维板时,热压条件P2生产的板坯性能优于P1,并且从第36框架起,纤维板力学强度就能达到国家标准。此外,二次加压区起点与纤维板厚度及密度有关,纤维板厚度越小、密度越高,则二次加压区起点就越早。     

刨刀加热对纵向刨切厚单板表面质量的影响

利用热油加热和温控系统自动加热刨刀,进行厚单板纵向刨切的研究。通过可控红外热成像 仪实时监测刀体温度,测量了刨刀加热和非加热刨切的单板背面裂隙度和表面粗糙度。结果证明： 通过热油加热刨刀,可使木材切削层产生瞬间蒸汽压,达到软化木材和增加刃口边木材的塑性,瞬 时加热切削木材;与未加热刨切相比,加热刨切得到的单板背面裂隙度可降低20 %以上,表面粗糙 度降低15 %~25 %。     

指接材端压有限元的模拟分析

为实现对指接材端压范围的预测,采用ANSYS有限元分析软件模拟分析了樟子松结构用指接材3种嵌合度条件下的指接端压范围。结果表明:当指榫嵌合度为0、0.1、0.3 mm时,模拟分析得出的樟子松结构用指接材指接端压范围分别为1.5～3.0 MPa、2.0～3.5 MPa和2.5～4.5 MPa。将实验测试结果与模拟分析结果对比发现,模拟分析得出的指接端压范围相对试验测试结果小,但可以用于预测樟子松结构用指接材最佳端压取值。模拟分析与实验测试结果均表明,樟子松结构用指接材端压最佳取值为3.5 MPa。     

金刚石涂层木工刀具的研究

采用热丝加热化学气相沉积法，将金刚石薄膜涂覆硬质合金刀片，在杠杆式磨损实验台进行磨损试验。结果表明，涂层刀片的磨损量降低了６０％，薄膜剥离是造成金刚石涂层没有大幅度提高刀片耐磨性的根本原因。     

木工刀具液压夹紧轴套壁厚的设计计算

通过对厚壁圆筒理论和圆柱壳体理论的分析,得出木工刀具液压夹紧轴套结构的简化计算公式,并运用有限元分析软件对由公式设计的结构模型进行有限元分析验证。验证结果说明简化公式可作为轴套薄壁设计的计算方法。     

木质复合材料铣削过程中切屑流的形成分析

基于高速摄像技术及图像识别与处理技术,采集木质复合材料铣削过程中切屑流的瞬态图像,并对瞬态图像进行预处理;利用ProAnalyst运动分析软件,分析切屑流形成机制、流场速度及扩散角度的变化规律。结果表明：切屑流形成过程分成两个阶段,第1个阶段为切削层材料离开工件形成切屑开始到与齿槽接触;第2个阶段为切屑离开齿槽之后向外飞射,最后扩散在大气中。切屑流流场速度变化也分为两个阶段,第1个阶段为切屑流从形成时,具备一定流场速度后,开始趋于减小;第2个阶段为切屑流流场速度突然达到峰值,然后速度随之趋于减小。木质复合材料高速铣削时,随着刀齿切入工件,铣刀转速会趋于降低;而随着刀齿离开工件瞬间,刀齿线速度迅速恢复到额定速度并保持稳定。在切屑流流场内部的不同位置,切屑颗粒的速度存在差异。在同一时刻,切屑流中部的切屑颗粒速度最大,靠近刀齿部分速度次之,远离刀齿部分速度最小。随着铣刀转速的增加,切屑流的扩散角减小,在不同的木质复合材料铣削加工中,纤维板铣削过程中的扩散角最大,变化范围为533°～665°。     

中密度纤维板切削力的研究

用二次回归正交组合设计法安排试验，采用二次回归数学模型分别拟合单位宽度的切削力Ｆｘ法向力Ｆ与刀具磨损ｂ，刀具前角γ及切削厚度ａ之间的关系，试验分析表明Ｆｘ用二次回归曲线方程在水平ａ＝０．００１下显著，Ｆｙ的二次回归曲线方程在水平ａ＝０．１下不显著。