CN110778012A - 一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构 - Google Patents

一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构 Download PDF

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王梦沅
丰艳霞
贾莉莉
冯天时
胡绍晨
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Abstract

本发明公开了一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构，涉及建筑材料领域。所述生物质基点阵夹芯结构包括上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)，斜柱型点阵芯层(3)由多个斜柱型点阵结构(4)组成，斜柱型点阵结构(4)具有不同构型且相邻构型呈对称分布，上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)之间通过胶黏剂连接。本发明将斜柱型点阵结构应用于生物质复合材料的设计中，既能满足结构承载的要求又能满足多功能化(质轻、减震、降噪、隔音、隔热)的要求，且符合国家发展环境友好型、资源节约型材料的要求，具有重要的生态效益、经济效益和社会效益。

Description

一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构。
背景技术：
目前，林木资源匮乏，木制工程复合材料广泛应用于家具制造行业，但其在建筑领域的应用相对狭窄。在一些要求强度高、功能多的应用领域，木制工程复合材料与其他建筑材料相比缺少竞争力。点阵结构重量轻、比强度、比刚度大，芯子的孔隙率较大，可以实现材料、结构、功能一体化设计，被认为是极具发展前景的一类新型结构。因此将点阵结构应用于生物质复合材料的设计中，既能满足结构承载的要求又能满足多功能化(质轻、减震、降噪、隔音、隔热)的要求，且符合国家发展环境友好型、资源节约型材料的要求，具有重要的生态效益、经济效益和社会效益。
发明内容：
本发明提供一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构，将斜柱型点阵结构应用于生物质复合材料的设计中，开发新型的工程材料以便其应用于木结构建筑等领域，克服传统木质工程材相对较高的自重、成本及功能单一的不足。
一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构，其特征在于所述生物质基点阵夹芯结构包括上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)，斜柱型点阵芯层(3)由多个斜柱型点阵结构(4)组成，斜柱型点阵结构(4)具有不同构型且相邻构型呈对称分布，上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)之间通过胶黏剂连接，有效地提升了结构在竖直方向上的承载能力和稳定性。一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构通过以下技术方案实现：
一、设计芯层斜柱型点阵结构尺寸与变量参数，包括相邻钻孔中心距离、钻孔深度、芯子倾斜角度、芯子高度、芯子直径、上面板厚度、下面板厚度、面板长度、面板宽度、定向刨花板(OSB)表层纤维的排列方向(横向与纵向)、胶黏剂配比。
二、通过定向刨花板锯制、划线、钻孔，芯子制备，胶黏剂调配完成零件与黏合剂制备。
三、组装上面板、下面板和芯子，面板与芯子之间通过胶黏剂连接，静置构件至胶黏剂凝固，芯层较大的空隙内可以填充阻燃材料、吸附材料、保温材料等。
本发明的有益效果是：
本发明将斜柱型点阵结构应用于生物质基木质工程材的结构设计中，具有以下优势：1.采用插入—胶合法制备构件，操作过程相对容易；2.制备材料来源较广，无须多种材料和大量试剂；3.组装后的试件即可在常温下固化；4.上、下面板均为定向刨花板，面板与芯层之间具有较好的界面相容性；5.芯层为斜柱型点阵结构，具有较大的空隙率，为其填充功能性材料提供了可能；6.该结构在竖直方向上的承载能力和稳定性有效提升；7.该结构符合国家发展环境友好型、资源节约型材料的要求。
附图说明：
图1为一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构设计技术路线。
图2为一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构三视图。
图3为一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构轴测图。
图4为一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构主视图。
具体实施方式：
本发明方案不局限于单一的斜柱型点阵夹芯结构构型，下面通过实施例对本发明作进一步的说明。生物质基点阵夹芯结构包括上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)，斜柱型点阵芯层(3)由多个斜柱型点阵结构(4)组成，斜柱型点阵结构(4)中相邻斜柱呈对称分布，上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)之间通过胶黏剂连接。其中上、下面板均为刨花板且厚度有不同的组合，斜柱型点阵芯层由多个斜柱型点阵结构组成，斜柱型点阵结构构型为“∨”型或“∧”型，且相邻两个构型呈对称分布，如图2所示。斜柱型点阵结构通过实木圆棒榫组装制备而成。上面板、下面板与斜柱型点阵芯层之间施加由环氧树脂和固化剂按10:6的比例配制而成的胶黏剂，固化成型。

Claims (6)

1.一种生物质基斜柱型点阵夹芯结构，其特征在于所述生物质基点阵夹芯结构包括上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)，斜柱型点阵芯层(3)由多个斜柱型点阵结构(4)组成，斜柱型点阵结构(4)具有不同构型且相邻构型呈对称分布，上面板(1)、下面板(2)、斜柱型点阵芯层(3)之间通过胶黏剂连接。
2.根据权利要求1所述的生物质基斜柱型点阵夹芯结构，其特征在于所述斜柱型点阵芯层(4)构型呈“∨”型或“∧”型连接上下板面。
3.根据权利要求1所述的生物质基斜柱型点阵夹芯结构，其特征在于所述斜柱型点阵芯层(4)的芯子(5)所用生物质原料为实木。
4.根据权利要求1所述的生物质基斜柱型点阵夹芯结构，其特征在于所述上面板(1)、下面板(2)使用的材料为定向刨花板(OSB)。
5.根据权利要求1所述的生物质基斜柱型点阵夹芯结构，其特征在于所述上面板(1)、下面板(2)表面的刨花呈横向或纵向排列。
6.根据权利要求1所述的生物质基斜柱型点阵夹芯结构，其特征在于所述上面板(1)、下面板(2)的厚度有多种不同组合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114919266A (zh) * 2022-05-26 2022-08-19 浙江清华长三角军民协同创新研究院(嘉兴) 一种非对称面板的复合材料夹层结构制作方法

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CN114919266A (zh) * 2022-05-26 2022-08-19 浙江清华长三角军民协同创新研究院(嘉兴) 一种非对称面板的复合材料夹层结构制作方法
CN114919266B (zh) * 2022-05-26 2024-05-03 浙江清华长三角军民协同创新研究院(嘉兴) 一种非对称面板的复合材料夹层结构制作方法

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