冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖的受弯承载力研究

通过对两边简支不同螺钉间距的两块足尺单跨冷弯薄壁型钢梁-定向刨花板(OSB板)组合楼盖的承载力进行单调静载试验,分析OSB板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉间距对组合楼盖最大承载力的影响及试件的破坏机理。试验表明:冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖具有较高的承载力和较小的变形;减小螺钉间距可以提高组合楼盖的承载力。试件的破坏模式主要表现为楼盖梁发生弯扭屈曲的同时,受压区翼缘、卷边及腹板出现相关屈曲破坏,屈曲波长为相邻螺钉间距;支座附近OSB板与冷弯薄壁型钢梁脱离、掀起破坏。采用考虑材料、几何和接触非线性的ANSYS有限元程序对试件进行模拟,非线性有限元计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上,对螺钉间距、楼面板厚度、楼盖梁间距、楼盖梁截面厚度以及钢材强度等影响因素进行参数分析,结果表明:减小螺钉间距和楼盖梁间距、增大楼面板和楼盖梁截面厚度、提高钢材的强度均可以提高组合楼盖的承载力。

基于生命周期评价的OSB生产环境影响分析

基于生命周期评价方法,对我国某OSB企业产品的环境影响进行分析,并与欧洲某OSB企业进行对比。结果表明:我国OSB企业消耗的不可再生能源更多,欧洲OSB企业生产偏向使用清洁的天然气能源;两家OSB企业均采用成套连续化生产线,生产中CO_2排放量接近;我国企业的OSB产品在其生命周期内,产生的酸化效应、富营养化和全球气候变暖的环境影响值相对较高,臭氧层损耗和光化学烟雾的环境影响值相对较低。

冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖的抗弯刚度研究

通过对2块足尺冷弯薄壁型钢梁-定向刨花板(OSB板)组合楼盖的受弯承载力进行单调静载试验,分析了连接OSB板与冷弯薄壁型钢梁之间的螺钉间距对组合楼盖抗弯刚度的影响。采用拟正交异性板法计算了组合楼盖的抗弯刚度,在此基础上分析OSB板厚度、楼盖梁间距和截面尺寸等因素对组合楼盖抗弯刚度的影响,提出了常用冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖的等效抗弯刚度计算方法。结果表明:试件的破坏模式主要表现为楼盖梁发生弯扭屈曲的同时,受压区翼缘、卷边及腹板出现相关屈曲破坏,屈曲波长为相邻螺钉间距;OSB板没有明显破坏;螺钉间距对组合楼盖的弹性抗弯刚度影响微小;在弹塑性阶段,随着螺钉间距的增大,组合楼盖的刚度退化明显增大。

新型OSB拌胶机工作参数对OSB力学性能的影响

研究新型定向刨花板拌胶机的不同工作参数对拌胶刨花压制成的OSB板子性能的影响,试验结果表明:拌胶机滚筒的装载量以刨花占滚筒容积15%为宜,最佳转速为13 r.min-1,采用抄板气流流态控制和针滚机械干涉方法,均能使刨花处于良好的受胶状态,胶液均匀分布,提高板子的力学性能。

OSB板纹理对连接性能的影响

针对定向刨花板水平和垂直纹理会对冷弯薄壁型钢C型骨架柱连接力学性能产生影响的问题,进行了10个定向刨花板与冷弯薄壁型钢C型骨架柱静力拉伸试验,分析了定向刨花板的水平、垂直纹理对破坏形式、连接刚度及极限承载力的影响.结果表明:垂直纹理试件呈现纤维撕裂破坏,承载力比水平纹理试件高约10%;水平纹理试件为木质纤维剪切破坏,连接刚度比垂直纹理试件高约8%.试验为冷弯薄壁型钢-定向板结构设计提供了设计参考.

几种阻燃OSB制备技术介绍

介绍了碱性硼酸盐、胍类化合物以及发泡型防火涂料等制备阻燃定向刨花板的技术,为我国阻燃定向刨花板生产技术创新提供参考。

冷弯薄壁型钢-OSB双向板组合楼盖试验研究

为了研究冷弯薄壁型钢与定向结构刨花板(oriented strand board,OSB)板连接而成的双向板组合楼盖的抗弯承载力性能,设计制作一个3.7 m×3.7 m的足尺组合楼盖试件,在四边简支条件下对其进行单调静力堆载试验,并建立了冷弯薄壁型钢-OSB板组合楼盖的非线性有限元分析模型。在此基础上,通过改变OSB板梁腹板高度、冷弯薄壁型钢板厚度与螺钉间距来分析各参数对组合楼盖受力性能的影响。试验结果表明:OSB板与冷弯薄壁型钢能够很好地协同工作,变形符合平截面假定。试件x与y两个方向上的组合承重梁荷载-挠度(P-Δ)曲线变化情况基本一致;随着梁腹板高度、钢板厚度的增加,组合楼盖的抗弯承载力明显增加;梁底冷弯薄壁型钢与OSB腹板的端部构造可以有效减小钢木接触截面的滑移变形。可见该组合楼盖双向受力性能良好,增加梁腹板高度,增大钢板厚度与适当减小螺钉间距均能提高楼盖的承载能力。

竹OSB板在商场陈列道具中的应用探究

以竹OSB板为基材,在其对外观特性和物理力学性能分析的基础上,通过展示陈列道具设计理念与应用现状的分析,提出了竹OSB板在展示陈列道具中应用的可行性及应用原则。另外,通过设计实践,结合模块化设计思想,发展了一种角度可调节的夹板式连接件,为解决竹OSB板硬度大、切削加工难,以及传统连接件拆装次数有限等问题提供了新思路,也为实现展示道具造型的多样化和连接件的通用性提供了新方法。

OSB在我国的发展前景分析

作为一种成熟的环保建材产品,定向刨花板(OSB)在发达国家已被广泛应用。自2001年我国引进OSB以来,产品的应用领域不断拓展。在分析产品特点、生产工艺以及在国内外生产应用状况的基础上,预测了OSB在我国的发展前景。

定向结构刨花板(OSB)发展现状和趋势

介绍国内外定向结构刨花板(OSB)的发展现状,分析我国OSB生产采用的技术和机械装备情况,阐述OSB的应用领域,提出我国OSB发展的方向。

应用环境对OSB抗弯性能的影响研究

【目的】定向刨花板通过大片刨花的定向铺装和胶合热压制成,是一种重要的工程材料。深入研究应用环境对OSB抗弯性能的影响,可以为优化OSB加工工艺和应用方式提供必要的理论支撑。【方法】选取13 mm厚的OSB为研究对象,调整试件含水率,采用三点弯曲静力法对OSB循环加载,同步使用数字散斑相关分析技术记录应变分布,评价其挠度并揭示其发生原因。【结果】环境湿度升高会使OSB含水率和厚度增加,刨花间空隙和刨花裂隙扩大。OSB在相对湿度(95±3)%下陈放后,其挠度显著增加,继续在相对湿度(65±3)%下陈放后,其挠度仍大于初始挠度。OSB在相对湿度(95±3)%下陈放后不施加载荷,继续在相对湿度(65±3)%下陈放后,其挠度与初始挠度接近。仅在相对湿度(65±3)%下陈放,循环次数对OSB挠度影响不明显。OSB含水率出现波动后,第1次循环加载的挠度明显增加,之后的循环次数增加对挠度影响不明显。载荷状态下,仅在相对湿度(65±3)%下陈放的OSB应变分布均匀,空气湿度变化会造成OSB出现应变集中。含水率增加会降低OSB内部应变迁移效率,主要表现为板子上下表面的弯曲应变集中和两个相反方向的剪切应变分布明显。【结论】系统地探索了环境湿度和循环加载对OSB抗弯性能的影响,并基于应变分布揭示了发生原因,研究结果对OSB加工工艺优化和应用范围拓展具有一定指导意义。

浅析国内OSB长刨花制备方法与装备的发展现状

回顾了我国OSB发展过程,分析了不同时期影响OSB发展兴衰的主要因素;指出了目前国内OSB的生产原料主要是小径材和单板剩余物;论述了针对这类原料制造长刨花的方法和装备分别是长材刨片机和单板削片机,并简述了其工作原理与设备特点,提出了要上马OSB产品的生产企业应根据所在地的原料状况,考虑不同的生产线规模和板材的档次。

HDF结构浸渍胶膜纸饰面OSB生产工艺探讨

以定向刨花板(OSB)为基材,HDF为平衡层,三聚氰胺浸渍胶膜纸为面层,按特定生产工艺制备HDF结构浸渍胶膜纸饰面OSB,并检测其性能。结果显示,产品的各项理化性能指标均满足Q/TBB 0022—2017《浸渍胶膜纸饰面人造板》的要求,表面耐龟裂性能得到显著提高。

OSB与胶合木自攻螺钉连接节点抗剪性能研究

文章对采用两种规格自攻螺钉连接的定向刨花板(OSB)和胶合木节点的承载能力进行探究,考察了4种不同的OSB和胶合木主纹理方向的组合方式对绳索效应和节点抗剪承载力的影响。采用欧洲屈服理论对节点承载力进行理论计算,并与试验结果进行对比分析。试验结果表明:增大自攻螺钉直径有利于提高节点初始刚度、极限承载力以及延性,使用8 mm自攻螺钉连接的试件的初始刚度较6 mm自攻螺钉提高14%~86%,极限承载力提高24%~40%,延性比提高23%~49%。主材采用顺纹组合时,节点刚度相较于横纹组合提高18%~71%。侧材纹理方向对于初始刚度没有明显影响,主材与侧材不同纹理方向组合对于节点承载能力和延性都几乎没有影响。不同纹理方向组合试件的预测值比试验值小27%~43%,表明理论公式虽然考虑了绳索效应,但预测值仍偏保守。

稀土铝酸锶发光材料与刨花热压成型工艺研究

采用定向刨花板生产工艺,把稀土铝酸锶长余辉发光材料按不同方式、不同比例加入刨花中,通过热压成型,测试加入稀土铝酸锶发光材料的刨花板材发光性能、力学性能,研究刨花-稀土铝酸锶复合发光材料的成型技术。结果表明:稀土铝酸锶与刨花最优混合比例为1∶15;测试成型后的稀土铝酸锶发光刨花板物理力学性能优于GB/T41715—2022中干燥状态下非承载型定向刨花板;稀土铝酸锶发光刨花板的发光强度在黑暗环境下由高到低再到稳定状态,初步余晖试验在日照3小时后在黑暗环境下余晖效应能达到12小时以上,满足稀土铝酸锶发光刨花板在室内外建筑及各使用领域中的应用效果。

基于ICEEMDAN−Laplace的足尺定向刨花板振动信号模态分析

为了无损、便捷检测足尺定向刨花板的动态剪切模量、弹性模量,在振动条件下通过改进型自适应噪声的完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)和Laplace小波相关滤波法相结合来实现振动信号模态识别。采集足尺定向刨花板振动信号,通过ICEEMDAN分解得到若干固有模态函数(IMF)分量,将正交性指标和相关系数用作判据指标,并融合二次模态分解,筛选出含有足尺定向刨花板模态信息的IMF分量,再通过Laplace小波相关滤波提取足尺定向刨花板的固有频率,将检测结果与静态实验和仿真分析进行验证。结果表明:频率实验与仿真结果误差较小,在0.8%范围内;长度、宽度方向弹性模量动态检测结果与静态结果之间的相关系数分别为0.81282、0.74848,证明两者存在显著线性关系;面内剪切模量动、静态检测结果之间呈显著线性关系,相关性达到0.73385。

新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50~100 mm.

滚筒式干燥系统处理竹刨花对竹定向刨花板性能的影响

以毛竹刨花为原料,采用滚筒式干燥系统对竹刨花进行干燥处理,探究干燥温度和干燥时间对竹刨花干燥速率及外观形貌的影响,并进一步探究其对竹定向刨花板(BOSB)物理力学性能的影响。结果表明:延长干燥时间不仅会降低竹刨花的色泽、增加其翘曲及撕裂程度,而且其制得的BOSB静曲强度明显下降,干燥30 min较干燥10 min的下降了47.77%;提高干燥温度与竹刨花色泽形貌变化无明显规律性,但可以小幅提高其干燥速率,且制得的BOSB性能下降幅度较延长干燥时间更小。综合产品性能及产能效率,在竹定向刨花板的实际生产中,若使用滚筒式干燥系统,干燥工艺宜控制为干燥温度约210℃、干燥时间约10 min。

等离子体改性对施胶效果及定向刨花板性能的影响

为了获取高性能的速生材定向刨花板,本研究利用介质阻挡等离子体(DBD)改性方法,对辐射松大片刨花进行表面改性处理,在等离子体产生的物理刻蚀和化学改性的协同作用下,提高了酚醛树脂胶黏剂在大片刨花表面的施胶效果,研究了DBD处理功率和处理速度对酚醛树脂胶黏剂在大片刨花表面润湿性、铺展效果、渗透性的影响,分析了等离子体改性前后施胶效果的变化情况;同时,将改性刨花制备成定向刨花板并进行了板材性能测试,研究了DBD处理功率和处理速度对改性大片刨花所制定向刨花板性能的影响,优化了大片刨花等离子体改性工艺,从而获得了力学性能和尺寸稳定性优异的定向刨花板;分析了DBD等离子体优化参数处理前后刨花表面微观形貌和化学元素组成的变化情况,并阐释改性机理。结果表明:经过DBD等离子体改性处理,施胶效果和板材性能均有不同程度提升,当处理功率从1.5 kW逐步提升至6.0 kW、处理速度从4 m/min逐步提升至16 m/min时,施胶效果及板材性能均呈现先增后降的趋势,且制备的定向刨花板性能均满足GB/T 41715—2022《定向刨花板》中OSB/4型板材的物理力学性能要求。在4.5 kW、8 m/min的优化工艺参数下,酚醛树脂胶黏剂在辐射松大片刨花表面的初始接触角和平衡接触角分别下降了28.06%和44.46%;表面自由能从41.4 mJ/m^(2)提升至47.5 mJ/m^(2);胶黏剂平均铺展粒径和覆盖率分别提升了187.32%和136.45%;在大片刨花内部的平均渗透深度和有效渗透深度分别提升了121.33%和97.01%;制备的定向刨花板主向静曲强度、主向弹性模量、内结合强度分别是OSB/4型板材性能要求的219%,123%,98%;AFM分析表明,刨花表面粗糙度R_(a)从5.300 nm提升至6.560 nm,R_(q)从6.697 nm提升至8.640 nm;XPS分析表明,刨花表面各含氧官能团的相对含量有不同程度增加。研究证明了等离子体改性处理能够有效提升刨花表面粗糙度、极性和反应活性,从而提升刨花与胶黏剂间的相互作用,显著改善刨花表面的施胶效果,最终获得性能优异的速生材定向刨花板。

基于卷积神经网络的刨花定向角度自动测量方法构建

基于卷积神经网络YOLOv5和最小外接矩形算法,构建一种自动准确地采集铺装刨花定向角度的方法。结果表明,构建的YOLOv5模型识别刨花目标的准确率、召回率和F1值分别为0.992、0.897和0.94,能够有效识别层叠刨花。模型自动测量和人工测量的刨花定向角度具有强相关性(R2=0.99),且模型不存在算法缺陷,计算每张刨花铺装图像(像素640×640)用时仅134.7 ms。该刨花定向角度计算模型可以为工业领域优化OSB生产工艺以及提高产品性能提供技术支撑。