先进制造技术-贺昌勇 3128033

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1、先进制造技术专论结课论文论文题目基于振动原理的大足尺人造板的力学性能检测研究学院北京林业大学工学院专业名称机械制造及其自动化班级研工12班学号3128033姓名贺昌勇导师张厚江基于振动原理的大足尺人造板的力学性能检测研究引言我国经济的发展和人民生活水平的逐年提高，木材需求量随着上升，但是木材资源有限、匮乏。为解决这样的矛盾，各种复合木质材料应运而生。人造板材——木质材料的重要成员，随着我国人造板生产技术的不断提高，在今后的生产和生活中，将会在包装、建筑、家具等行业发挥越来越大的作用。不同的使用环境对木质材料的力学

2、性能要求也不尽相同。为了能高质量地生产和正确使用木质材料，必须确切掌握其物理力学性能及在线实时监测机理和技术。采用传统的检测方法是破坏性检测，不适于生产线上的连续快速检测。在这种情况下，无损检测的研究、开发和应用正在得到重视和发展。一、人造板定义1.1木质材料木质材料是一类包括木材和以木材（或其废料）为主要原料，经过机械加工、物理化学处理而得到的具有木材基本特征和主要组分的材料。在现代，木质材料已形成一个品种较多、性能差异较大的材料体系。它包括木材、改性木材、木质人造材料和木质复合材料等几大类。改性木材是以木材为

3、基材，经过改性处理的产品。它是在保持木材高比强度、易于加工、吸声隔热、纹理自然、质朴等固有优点的前提下，通过一系列的物理、化学处理，克服木材湿胀干缩、尺寸稳定性差、各向异性、易燃、易腐、不耐磨和一变色等固有缺点，同时使木材具有某些特殊功能的产品。木质复合材料是木质材料与其他材料进行复合，或不同类型的木质材料之间进行复合，而得到的具有复合效果的理想固体材料。它克服了木材和其他木质材料的许多缺点，由于材料协同作用和界面效应，导致木质复合材料具有优良的综合性能，以满足现代社会对复合材料越来越高的要求。其研究的深度、应用

4、的广度及其生产发展的速度已成为衡量一个国家木材工业技术水平先进程度的重要标志之一。主要包括木材塑料、木材层积塑料、塑化碎料板、木质复合结构板等几大类。木质人造材料是以木材或其废料为主要原料，经过机械加工和物理化学处理制成的一类再构成材料。木质人造材料由于使用的原料（如树种、几何形状、尺寸大小、粘合剂和化学助剂等）不同，制造工艺的区别以及产品结构的差异，其产品品种很多。1.2木质人造板材木质人造材料按其几何形状可分类为木质人造方材、木质人造板材和木质模压制品等。木质人造方材是用薄木板或者厚单板顺纹胶合压制成的一种结

5、构材料。前者称之为集成材，后者谓之为单板层积材（LVL）。木质模压制品业也是用不同形状的结构单元、组坯或者铺装不同结构形式的板坯，用专门结构的模具压制成各种非平面状的制品。木质人造板材是用各种不同形状的结构单元、组坯或者铺装不同结构形式的板坯胶合而成的板状材料，如胶合板、刨花板、纤维板等。人造板材是木质材料中品种最多、用途最广的一类材料。由于性能差异甚大。可分别作为结构材料、装饰材料和绝缘材料使用[1]。木质人造板材根据原材料和生产工艺的不同，可分为胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、碎木板、木丝板等种类，其中前三

6、类产品占人造板总产量的80%以上，是人造板行业的三大主导产品。胶合板是以木材(原木)为主要原料，由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再经干燥、涂胶、组坯、热压而成的板材，主要用于家具制造、建筑、交通运输及包装等领域；纤维板是以植物纤维为原料，经过纤维分离、施胶、干燥、铺装成型、热压、锯边和检验等工序制成的板材。木质纤维板按密度可分三类，密度每立方厘米0.4克以下者为软质纤维板；04~0.8克者为中密度纤维板(MDF板)，0.8克以上者为硬质纤维板；根据生产方式又分为湿法纤维板、干法纤维板和半干法纤维板三种。纤维板

7、在家具制造、建筑、包装等领域应用广泛；刨花板，是由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料，施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的板材。木质刨花板按加工方法分为平压刨花板、挤压刨花板和滚压刨花板，按产品结构分为单层刨花板、三层刨花板、渐变刨花板和空心结构刨花板，按形态又分为普通刨花板、大片刨花板、华夫板等等。我国目前生产的大多为平压渐变结构普通刨花板。刨花板主要应用领域为家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造[2]。一、足尺人造板力学性能检测方法及国内外研究现状足尺人造板是指国内外人造板生产和销售中最常见的，幅面为2440

8、×1220mm标准尺寸的成品人造板。国内关于木质材料弹性模量的无损检测技术研究都是基于小尺寸试件的研究。针对大尺寸，或者足尺的人造板材的弹性模量的检测的研究比较少见。2001年，南京林业大学与江苏省金坛市正达机械有限公司合作，对人造板在线无损检测理论进行立项研究，历经5年时间，先后制作了三轮样机，最后成功研制TMJ—A人造板弹性模量显示机。该设备检测的人造板材尺寸范围是：