瓦楞纸板坐具增强技术研究

摘要

本文以瓦楞纸板为基材，以插接形式瓦楞纸板椅子作为研究对象，通过实验分析其结构上所存在的问题，并提出相应的解决方案。同时通过采用瓦楞纸板与中密度纤维板结合的方法，对现有瓦楞纸板进行增强。最后通过实验得出最优型瓦楞纸板制作插接形式瓦楞纸椅，利用Inventor软件对增强型瓦楞纸椅进行仿真分析，并对其进行静载荷实验加以分析与总结。
　　首先，采用家具力学综合试验机分别对插接式瓦楞纸椅的座面以及椅背进行了静载荷与耐久性实验。在静载荷试验中发现，座面挠度变化与椅背位移变化百分比分别为1.254、1.192。在耐久性试验中发现，座面加载到14355次试件破坏。通过分析实验结果以及破坏现象，采用乳白胶对插接口进行涂刷，并对插接口用接口施胶和插销的方法对其结构进行增强。最后，采取同样的检测方法对增强后的瓦楞纸椅座面以及椅背进行静载荷与耐久性实验静载荷实验，在静载荷试验中发现，座面挠度变化与椅背位移百分比为分别为1.075、0.887。在耐久性试验中发现，增强后座面加载到20873次试件破坏。
　　其次，对瓦楞纸板进行增强，分别采用不同层数瓦楞纸板、不同厚度中密度纤维板(MDF)以及不同的胶种制取不同的增强型瓦楞纸板。通过实验设计，并在考虑因素间交互作用的情况下安排正交试验，采用SPSS对实验数据进行分析，最后通过分析得到力学性能较好的增强瓦楞纸板组合A2B3C1，即（五层瓦楞纸板、6mmMDF、乳白胶）。
　　最后，选用增强的瓦楞纸板进行插接式瓦楞纸板椅的制作，并用Inventor进行仿真分析，并对瓦楞纸板椅进行静载荷实验。通过得到的真实值（座面中心位置挠度变化值为4.48mm，在椅背中心位置位移变化值为3.623mm）与模拟值（座面中心位置挠度变化为为3.82mm，在椅背中心位置位移变化为3.568mm）结果对比发现十分接近。通过与未做任何处理的瓦楞纸椅的结果(座面中心位置挠度变化为为9.003mm，在椅背中心位置位移变化为6.65mm)对比发现，座面和椅背的挠度值都有明显变小。
　　综上结果表明，对结构以及材料两方面的增强处理，都在一定程度上对插接式瓦楞纸椅的力学性能得以增强。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状及水平

1．2．1 关于国内外瓦楞纸板的研究

1．2．2 国内外纸质家具设计的研究

1．2．3 国内外瓦楞纸板家具设计的研究

1．3 研究目的和意义

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究意义

1．4 研究的主要内容及方法

1．4．1 研究的主要内容

1．4．2 研究的方法

1．4．3 研究方案

1．4．4 拟采取的技术路线

1．5 创新点

2 材料、设备与方法

2．1 试验内容

2．2 试验材料

2．2．1 实验基材

2．2．2 实验辅材

2．3 试验仪器与设备

2．4 测试与检测

2．4．1 增强型瓦楞纸板的测试与检测

2．4．2 瓦楞纸椅的测试与检测

3 插接式瓦楞纸椅承载性能及接口增强

3．1 试验设备与工具

3．2 试件设计与制作

3．3 座面、椅背静载荷试验

3．3．1 试验方法

3．3．2 实验内容

3．3．3 试验结果与分析

3．4 座面、椅背耐久性试验

3．4．1 试验方法

3．4．2 试验内容

3．4．3 试验结果与分析

3．5 接口增强方法

3．6 结构增强型瓦楞纸椅座面、椅背静载荷试验

3．6．1 试验方法

3．6．2 实验内容

3．6．3 试验结果与分析

3．7 结构增强型瓦楞纸椅座面、椅背耐久性试验

3．7．1 试验方法

3．7．2 试验内容

3．7．3 试验结果与分析

3．8 本章小结

4 增强瓦楞纸板的制备与性能

4．1 实验材料

4．2 试验工具

4．3 实验室条件

4．4 试验方法

4．5 增强型瓦楞纸板的探索性实验

4．6 实验设计

4．6．1 制定因素水平表

4．6．2 设计正交试验表

4．7 试验结果与分析

4．7．1 抗弯试验试件的破坏形式

4．7．2 抗弯试验结果与分析

4．8 本章小结

5 增强型楞纸椅性能分析与验证

5．1 增强型瓦楞纸椅设计方案确定

5．2 基于Inventor软件的增强型瓦楞纸椅模拟分析

5．2．1 Inventor软件介绍

5．2．2 瓦楞纸椅几何模型的创建

5．2．3 瓦楞纸椅模型的计算分析

5．3 增强型瓦楞纸椅座面、椅背检测与验证

5．3．1 试件设计与制作

5．3．2 试验设备与工具

5．3．3 试验方法

5．3．4 实验内容

5．3．5 试验结果与分析

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表论文

致谢