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中温固化型PF树脂竹胶合板相关力学特性的研究

作　者: 巢亮
导　师: 韩健
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 中温固化竹胶合板弯曲层间开裂
分类号: TS653.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

竹席竹帘胶合板模板(以下简称竹胶合板)具有强度高、硬度大、韧性好、耐磨等优点,是我国目前应用最广泛的建筑模板之一。然而,在各建筑工地实际应用竹胶合板过程中,经常出现这样的问题：竹胶合板发生了弯曲变形和层间开裂破坏,最终导致了混凝土的“波浪形”等现象以及竹胶合板的过早报废。构建节约型社会是当今社会的一大主题。为了节约能源,同时也为了降低成本,使竹胶合板在各类建筑模板中更具竞争力,通过对目前国内外PF树脂改性研究的综合了解和分析,在前人研究的基础上,本人通过设计试验合成了一种较好的能适用于竹胶合板“热进热出”生产工艺的中温固化型(100～130℃)PF树脂；再在三组不同温度范围(100～110℃,110～120℃,120～130℃)内分别进行竹胶合板的压制,进行对比性试验,优选出中温固化型PF树脂胶黏剂最理想的固化温度范围为100～110℃。本文以上述三组不同温度范围热压出的中温固化型PF树脂竹胶合板为材料,通过一个弯曲力学试验的设计,分别构建了外载与竹胶合板中间面(本文定义竹胶合板长度方向中点的坐标平面为中间面)挠度,外载与竹胶合板表面中线(本文定义竹胶合板表面长度方向中点对应的线为表面中线)应力,外载与竹胶合板表面应变的回归方程,从宏观上分析了中温固化型PF树脂竹胶合板的弯曲挠度特性,试验表明：(1)两边简支的中温固化型PF树脂竹胶合板在小变形条件下,表面中线处所受均匀外载分别与竹胶合板中间面挠度,竹胶合板表面中线应力,竹胶合板表面各点应变成线性关系,回归方程拟合完好。(2)两边简支的中温固化型PF树脂竹胶合板表面性能良好,在弯曲载荷作用下各表面上与中间面对称的各点力学性能相差不大。(3)中温固化型PF树脂竹胶合板在小变形条件下可以当作一种完全线弹性体来进行弯曲力学性能的理论研究。此外,本文在假设各层厚度均·匀的条件下,用有限元分析软件构建了两边简支竹胶合板小变形条件下的力学模型,得到了分布其上的应力、应变场,分析论证了中温固化型PF树脂竹胶合板层间开裂破坏的力学原因：竹胶合板在横向载荷作用下自由边界附近存在不可忽视的层间剪应力。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-23
  1.1 课题研究的背景和意义  9-10
  1.2 文献综述  10-22
    1.2.1 我国竹材加工利用的基本情况  10-13
    1.2.2 竹胶合板热压工艺概况  13-15
    1.2.3 层合板复合材料力学研究进展  15-20
    1.2.4 有限元法及ANSYS软件概述  20-22
  1.3 课题的来源及主要研究内容  22-23
2 中温固化型PF树脂胶黏剂的研制  23-31
  2.1 中温固化型PF树脂胶黏剂的基本特点  23-24
    2.1.1 PF树脂胶黏剂的基本特点  23
    2.1.2 中温固化型PF树脂胶黏剂的基本特点  23-24
  2.2 中温固化型PF树脂胶黏剂合成的基本原理  24-27
  2.3 中温固化型PF树脂胶黏剂的制备  27-31
    2.3.1 试验方案设计  27-30
    2.3.2 最终方案制备工艺  30-31
3 中温固化型PF树脂在竹胶合板生产中应用的相关工艺研究  31-37
  3.1 热压工艺机理  31-34
  3.2 中温固化型PF树脂在竹胶合板生产中应用的热压工艺研究  34-37
    3.2.1 试验准备  34-35
    3.2.2 热压工艺方案设计  35
    3.2.3 最终方案制备工艺  35-37
4 中温固化型PF树脂竹胶合板相关力学特性的研究  37-53
  4.1 中温固化型PF树脂竹胶合板表面弯曲力学性能试验研究  37-46
    4.1.1 试验设计  37-39
    4.1.2 试验结果  39-41
    4.1.3 结果分析  41-46
  4.2 中温固化型PF树脂竹胶合板层间开裂问题的探讨  46-53
    4.2.1 中温固化型PF树脂竹胶合板三维有限元模型的建立  47-49
    4.2.2 模型的有效性验证  49-50
    4.2.3 结果分析  50-53
结论  53-54
参考文献  54-60
致谢  60-61
攻读学位期间的主要学术成果  61

中温固化型PF树脂竹胶合板相关力学特性的研究

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