先進(jìn)制造技術(shù)-賀昌勇 3128033

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1、先進(jìn)制造技術(shù)專論結(jié)課論文論文題目基于振動原理的大足尺人造板的力學(xué)性能檢測研究學(xué)院北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院專業(yè)名稱機(jī)械制造及其自動化班級研工12班學(xué)號3128033姓名賀昌勇導(dǎo)師張厚江基于振動原理的大足尺人造板的力學(xué)性能檢測研究引言我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的逐年提高，木材需求量隨著上升，但是木材資源有限、匱乏。為解決這樣的矛盾，各種復(fù)合木質(zhì)材料應(yīng)運(yùn)而生。人造板材——木質(zhì)材料的重要成員，隨著我國人造板生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，在今后的生產(chǎn)和生活中，將會在包裝、建筑、家具等行業(yè)發(fā)揮越來越大的作用。不同的使用環(huán)境對木質(zhì)材料的力學(xué)

2、性能要求也不盡相同。為了能高質(zhì)量地生產(chǎn)和正確使用木質(zhì)材料，必須確切掌握其物理力學(xué)性能及在線實(shí)時監(jiān)測機(jī)理和技術(shù)。采用傳統(tǒng)的檢測方法是破壞性檢測，不適于生產(chǎn)線上的連續(xù)快速檢測。在這種情況下，無損檢測的研究、開發(fā)和應(yīng)用正在得到重視和發(fā)展。一、人造板定義1.1木質(zhì)材料木質(zhì)材料是一類包括木材和以木材（或其廢料）為主要原料，經(jīng)過機(jī)械加工、物理化學(xué)處理而得到的具有木材基本特征和主要組分的材料。在現(xiàn)代，木質(zhì)材料已形成一個品種較多、性能差異較大的材料體系。它包括木材、改性木材、木質(zhì)人造材料和木質(zhì)復(fù)合材料等幾大類。改性木材是以木材為

3、基材，經(jīng)過改性處理的產(chǎn)品。它是在保持木材高比強(qiáng)度、易于加工、吸聲隔熱、紋理自然、質(zhì)樸等固有優(yōu)點(diǎn)的前提下，通過一系列的物理、化學(xué)處理，克服木材濕脹干縮、尺寸穩(wěn)定性差、各向異性、易燃、易腐、不耐磨和一變色等固有缺點(diǎn)，同時使木材具有某些特殊功能的產(chǎn)品。木質(zhì)復(fù)合材料是木質(zhì)材料與其他材料進(jìn)行復(fù)合，或不同類型的木質(zhì)材料之間進(jìn)行復(fù)合，而得到的具有復(fù)合效果的理想固體材料。它克服了木材和其他木質(zhì)材料的許多缺點(diǎn)，由于材料協(xié)同作用和界面效應(yīng)，導(dǎo)致木質(zhì)復(fù)合材料具有優(yōu)良的綜合性能，以滿足現(xiàn)代社會對復(fù)合材料越來越高的要求。其研究的深度、應(yīng)用

4、的廣度及其生產(chǎn)發(fā)展的速度已成為衡量一個國家木材工業(yè)技術(shù)水平先進(jìn)程度的重要標(biāo)志之一。主要包括木材塑料、木材層積塑料、塑化碎料板、木質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)板等幾大類。木質(zhì)人造材料是以木材或其廢料為主要原料，經(jīng)過機(jī)械加工和物理化學(xué)處理制成的一類再構(gòu)成材料。木質(zhì)人造材料由于使用的原料（如樹種、幾何形狀、尺寸大小、粘合劑和化學(xué)助劑等）不同，制造工藝的區(qū)別以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異，其產(chǎn)品品種很多。1.2木質(zhì)人造板材木質(zhì)人造材料按其幾何形狀可分類為木質(zhì)人造方材、木質(zhì)人造板材和木質(zhì)模壓制品等。木質(zhì)人造方材是用薄木板或者厚單板順紋膠合壓制成的一種結(jié)

5、構(gòu)材料。前者稱之為集成材，后者謂之為單板層積材（LVL）。木質(zhì)模壓制品業(yè)也是用不同形狀的結(jié)構(gòu)單元、組坯或者鋪裝不同結(jié)構(gòu)形式的板坯，用專門結(jié)構(gòu)的模具壓制成各種非平面狀的制品。木質(zhì)人造板材是用各種不同形狀的結(jié)構(gòu)單元、組坯或者鋪裝不同結(jié)構(gòu)形式的板坯膠合而成的板狀材料，如膠合板、刨花板、纖維板等。人造板材是木質(zhì)材料中品種最多、用途最廣的一類材料。由于性能差異甚大。可分別作為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和絕緣材料使用[1]。木質(zhì)人造板材根據(jù)原材料和生產(chǎn)工藝的不同，可分為膠合板、纖維板、刨花板、細(xì)木工板、碎木板、木絲板等種類，其中前三

6、類產(chǎn)品占人造板總產(chǎn)量的80%以上，是人造板行業(yè)的三大主導(dǎo)產(chǎn)品。膠合板是以木材(原木)為主要原料，由木段旋切成單板或由木方刨切成薄木，再經(jīng)干燥、涂膠、組坯、熱壓而成的板材，主要用于家具制造、建筑、交通運(yùn)輸及包裝等領(lǐng)域；纖維板是以植物纖維為原料，經(jīng)過纖維分離、施膠、干燥、鋪裝成型、熱壓、鋸邊和檢驗(yàn)等工序制成的板材。木質(zhì)纖維板按密度可分三類，密度每立方厘米0.4克以下者為軟質(zhì)纖維板；04~0.8克者為中密度纖維板(MDF板)，0.8克以上者為硬質(zhì)纖維板；根據(jù)生產(chǎn)方式又分為濕法纖維板、干法纖維板和半干法纖維板三種。纖維板

7、在家具制造、建筑、包裝等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；刨花板，是由木材或其他木質(zhì)纖維素材料制成的碎料，施加膠粘劑后在熱力和壓力作用下膠合成的板材。木質(zhì)刨花板按加工方法分為平壓刨花板、擠壓刨花板和滾壓刨花板，按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為單層刨花板、三層刨花板、漸變刨花板和空心結(jié)構(gòu)刨花板，按形態(tài)又分為普通刨花板、大片刨花板、華夫板等等。我國目前生產(chǎn)的大多為平壓漸變結(jié)構(gòu)普通刨花板。刨花板主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榧揖吆徒ㄖI(yè)及火車、汽車車廂制造[2]。一、足尺人造板力學(xué)性能檢測方法及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀足尺人造板是指國內(nèi)外人造板生產(chǎn)和銷售中最常見的，幅面為2440

8、×1220mm標(biāo)準(zhǔn)尺寸的成品人造板。國內(nèi)關(guān)于木質(zhì)材料彈性模量的無損檢測技術(shù)研究都是基于小尺寸試件的研究。針對大尺寸，或者足尺的人造板材的彈性模量的檢測的研究比較少見。2001年，南京林業(yè)大學(xué)與江蘇省金壇市正達(dá)機(jī)械有限公司合作，對人造板在線無損檢測理論進(jìn)行立項(xiàng)研究，歷經(jīng)5年時間，先后制作了三輪樣機(jī)，最后成功研制TMJ—A人造板彈性模量顯示機(jī)。該設(shè)備檢測的人造板材尺寸范圍是：