论文部分内容阅读
家具的角部结构是整个家具结构中至关重要的一部分,角部接合的强度会影响整个家具的稳定性。竹集成材家具使用五金连接件的角部接合强度与其他普通木质家具存在着差异。本文以竹集成材家具的角部接合为研究对象,针对不同五金连接件在角部接合中的使用情况,进行强度性能的比较和分析。在此基础上,选取了连接性能较优的自攻螺钉角部接合,进一步研究其耐疲劳性能,结合Burger模型和Kelvin模型建立描述其形变和形变恢复的力学模型,从而为竹集成材家具的角部结构连接性能的改善、竹集成材家具的结构设计提供一定的参考。研究的主要结论如下:(1)角部结构在不同类型的竹集成材家具中都普遍存在,如椅类和桌类竹集成材家具中主要以“L型”的角部结构为主,柜类竹集成材家具主要以“T型”角部结构为主。使用五金连接件连接的角部结构被破坏的主要原因有:竹集成材材料被破坏、五金连接件被破坏、竹集成材材料和五金连接件同时都被破坏。(2)在竹集成材家具角部结构的接合强度试验中,得到向内闭合方向的自攻螺钉连接、二合一连接件连接、三合一连接件连接的最大静载荷均值分别为330.06N、348.30N、115.26N;向外张开方向的这三种五金连接件连接的最大静载荷均值为272.13N、305.78N、106.61N。通过综合比较分析这三种五金连接件,选择自攻螺钉连接进行后续的耐疲劳性能试验。(3)在竹集成材家具角部结构的耐疲劳性能的试验中,按最大破坏静载荷的80%、70%、60%、50%四个梯度分别进行耐疲劳性能测试分析,得到了在5000次力的冲击下,试件结构角位移的变化,并对测量得到的角位移数据进行了线性回归分析,研究结果表明:冲击力(F)、冲击次数(n)、冲击方向(D)都在1%的显著水平下对角位移(度)有显著影响。(4)结合Burger模型和Kelvin模型,对以自攻螺钉连接的角部结构的力学模型进行推导,得到描述其形变时和形变恢复时的力学模型。从形变曲线和恢复曲线得出的延迟弹性常数kde之间的差异不大于14.52%,阻尼常数rde之间的差异不大于9.02%,并且形变恢复时的延迟弹性常数和阻尼常数大于形变时的延迟弹性常数和阻尼常数。在形变过程中,试件结构的累积损耗导致其延迟恢复能力下降,进而导致由形变恢复曲线导出的延迟弹性常数值和阻尼常数较高。