预应力积成材及其承载能力研究

摘要

针对传统的胶合板材类产品存在的抗剪强度弱、抗磨强度低等缺点以及原木资源的巨大消耗，本文提出了预应力积成材的思想。多元积成的方法和预应力技术的结合将大大提高材料的强度，更为重要的是，预应力积成材使用废旧木材为原料，既保护了原木又降低了生产成本。为了研究预应力积成材的力学特性，本文采用通用有限元分析软件ANSYS来建立模型。预应力钢丝的直径和间距、预应力值的大小以及板材的宽度是影响承载能力的构造因素，非线性屈曲分析的结果表明：(1)相对于传统的胶合板类产品，预应力积成材的强度和承载力具有大幅度的提升;(2)极限承载力随着预应力钢丝直径和板材宽度的增大而增强;(3)极限承载力随着预应力钢丝间距的增大而降低;(4)极限承载力随着预应力值的增大先是增强，而后当预应力达到一定强度时，极限承载力开始降低。rn 以上结论可用于指导预应力积成材的设计与工程应用。