【摘要】：木材在橫紋方向上受到壓力的作用會(huì)發(fā)生嵌壓變形,嵌壓變形的體積與材料的加壓面積、邊端距以及材料厚度之間存在關(guān)系,而通過(guò)嵌壓區(qū)域的變形體積可以計(jì)算出嵌壓力的大小,這就是木材嵌壓理論。根據(jù)嵌壓的形式,可以分為均勻嵌壓和三角嵌壓,均勻嵌壓是指,嵌壓力在嵌壓區(qū)域內(nèi)均勻分布,三角嵌壓是指,嵌壓力在嵌壓區(qū)域內(nèi)呈三角形分布。在木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)受力轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中,榫頭嵌壓形式多為三角嵌壓。在這一過(guò)程當(dāng)中,阻止榫頭轉(zhuǎn)動(dòng)的抵抗力之一就是嵌壓力,當(dāng)然抵抗力還包括由于榫頭與卯口相互滑移而產(chǎn)生的摩擦力。因此研究木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理,可以借助木材嵌壓理論,利用嵌壓力與嵌壓變形體積之間的關(guān)系,建立木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)彎矩—轉(zhuǎn)角方程式。由于嵌壓變形體積與材料的幾何尺寸有關(guān),近而可以對(duì)木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)化研究。為了實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程,筆者從之前課題組的試驗(yàn)入手,認(rèn)真觀察試驗(yàn)現(xiàn)象,從而建立臺(tái)階透榫受力轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中幾何變形關(guān)系,建立了臺(tái)階透榫轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中,嵌壓區(qū)域長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系,建立嵌壓力與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系,最終以轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的形式得出了臺(tái)階透榫的彎矩—轉(zhuǎn)角關(guān)系式,研究了榫卯節(jié)點(diǎn)的半剛性特點(diǎn)。并利用ABAQUS有限元軟件對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行模擬,以方便之后的參數(shù)化研究。在觀察試驗(yàn)現(xiàn)象和對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析后得知,臺(tái)階透榫轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中的屈服轉(zhuǎn)角是由于榫頭嵌壓屈服發(fā)生嵌壓屈服,極限轉(zhuǎn)角是由于榫根處材料達(dá)到強(qiáng)度極限所致。因此本文利用了 Yamada—Sun強(qiáng)度準(zhǔn)則,分析了榫根處材料達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)的榫頭受力情況。
[Abstract]:The compression deformation of wood will occur under the action of pressure in the transverse grain direction. there is a relationship between the volume of compression deformation and the compression area, edge distance and material thickness of the material. The deformation volume of the embedded area can be used to calculate the size of the embedded pressure, which is the theory of wood entrapment. According to the form of embedded pressure, it can be divided into uniform pressure and triangular pressure. Uniform pressure refers to the uniform distribution of embedded pressure in the embedded pressure area, triangular pressure refers to the triangular distribution of embedded pressure in the embedded pressure region. In the process of stress rotation of tenon and tenon joint of wood structure, most of the tenon embedded forms are triangular embedded compression. In this process, one of the resistance to prevent the tenon from turning is the embedded pressure, and of course the resistance also includes the friction caused by the slippage between the tenon and the morsel. Therefore, by studying the stress mechanism of tenon and tenon joints of wood structure, the bending moment rotation angle equation of tenon and tenon joint of wood structure can be established by using the relationship between embedded pressure and compression deformation volume. Because the compression deformation volume is related to the geometric size of the material, it is possible to study the parameters of the tenon and tenon joints of the wood structure. In order to realize this process, the author starts with the test of the previous research group, carefully observes the test phenomenon, thus establishes the geometric deformation relationship in the process of step tenon rotation, establishes the relationship between the length of the embedded pressure area and the rotation angle, establishes the relationship between the embedded pressure and the rotation angle, and finally obtains the bending moment-rotation angle relation of the step tenon in the form of rotating stiffness. The semi-rigid characteristics of tenon and tenon joints are studied. ABAQUS finite element software is used to simulate the whole test process in order to facilitate the subsequent parametric research. After observing the test phenomenon and analyzing the test data, it is found that the yield angle in the process of step tenon rotation is due to the embedded tenon compression yield, and the limit rotation angle is caused by the strength limit of the material at the tenon root. Therefore, in this paper, the Yamada-Sun strength criterion is used to analyze the tenon stress when the material at the tenon root reaches the strength limit.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU366.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2507280