基于小径速生桉木特性的家具设计研究

摘要

木材具有柔和的光泽，独特的纹理，长久以来是人们喜爱的家具材料。随着木质资源大量使用，珍贵的木材越来越稀少，速生木材的利用顺势而生。小径速生桉木作为速生材中的典型代表，一直活跃在材料利用上，却甚少利用于实木家具中。本文从小径速生桉木的物理力学性能和结合强度的研究着手，探究小径速生桉木应用于实木家具的可行性分析，然后研究小径速生桉木素材和表面处理材的视觉物理量，结合市场调查结果，总结归纳出适合小径速生桉木家具的设计准则。得到如下主要结论：
　　（1）小径速生桉木气干密度中等；纵、径、弦干缩系数接近马尾松木，差异干缩属于中等。小径速生桉木的抗弯强度值和弹性模量值比马尾松木大，比橡胶木小，在阔叶材中是属于中等偏上。小径速生桉木与螺钉结合强度由抗拔力决定，影响抗拔力大小的最大因素是拧入深度。当组合参数为墙板自攻螺钉，导孔直径为3.2 mm，拧入深度为25 mm时，其结合强度最大，此外，墙板自攻螺钉螺纹的牙尖锐，比较适合小径速生桉木；小径速生桉木的螺钉结合强度比马尾松木大，比橡胶木小。对比4种常用榫结合强度，性能最好的是贯通方榫，与马尾松木和橡胶木对比，速生桉木的结合强度适中，适合用于家具结构。小径速生桉木的物理力学性能、结构结合强度与马尾松木、橡胶木相比较，均达到家具常用木材使用要求
　　（2）小径速生桉木素材表面的平均色调为2.2Y，说明它是淡黄色调。随着径级增加，其色差△Eab*也越大，但径、弦切面的色差值相差不大。小径速生桉木表面经过漂白、腻子处理和色漆处理，其心边材色差值出现不同程度的减小。不同表面处理可以改变小径速生桉木的色调，从而改变木材的视觉效果。径级的不同影响速生桉木表面纹理的粗细、纹理疏密程度和倾斜角度等。经过聚类分析，小径速生桉木径切面条纹纹理可以分为3类，弦切面山峰状纹理可以分为3类。小径速生桉木表面的光泽度比为1.21，符合一般木材的规律，其中，径级90~80mm的速生桉木光泽度参数值均衡，大体中等偏上，光泽度性能最佳；高光漆与哑光漆涂饰均能增加小径速生桉木的光泽度比。
　　（3）专业性和性别影响着人们对小径速生桉木色彩、纹理和表面处理方式的喜爱程度。人们更喜爱色调显著的木纹和色差值大的处理方式。粗细中等、间距大、疏密程度小，倾斜角度小的径向条纹纹理的受到更多人的喜爱；对于山峰状纹理他们会优先考虑纹理间距的情况。没有结疤的小径速生桉木木纹更受欢迎，这说明人们对木纹的画面整洁性要求高。带有山峰状纹理的曲面形态和哑光处理的速生桉木木纹的受喜爱程度高。综合人们对速生桉木表面处理的效果的心理量评价结果来看，“朴素”和“自然”是出现率最高的词汇，这给速生桉木家具设计提供了思路。
　　（4）小径速生桉木用于家具设计需要遵照艺术形态准则、造型形态准则和结合方式准则进行。艺术形态准则应根据速生桉木的色彩形态和肌理形态的特征进行定义，造型形态要遵守“点”、“线”、“面”和“体”的设计要求，结合方式准则要求其根据榫卯结合、钉结合、捆扎结合和镶嵌结合等方式进行部件的组合。

目录

声明

1绪论

1. 1研究背景

1. 2研究目的及意义

1. 3国内外研究现状

1. 4研究内容

1. 5研究方法与技术路线

2小径速生桉木物理力学及结合强度研究

2. 1试验材料与设备

2. 2试验方法

2. 3结果与分析

2. 4本章小结

3小径速生桉木视觉物理量研究

3. 1试验材料与设备

3. 2试验方法

3. 3结果与分析

3.4本章小结

4表面处理对小径速生桉木视觉物理量影响的研究

4. 1试验材料与设备

4. 2试验方法

4. 3结果与分析

4. 4本章小结

5小径速生桉木视觉物理量心理感受评价

5. 1问卷设计

5. 2调查运行

5. 3结果与分析

5. 4本章小结

6基于小径速生桉木特性的家具设计准则

6. 1小径速生桉木在家具设计中的艺术形态准则

6. 2小径速生桉木在家具设计中的结合方式准则

6. 3设计案例

6. 4本章小结

7总结与建议

7. 1总结

7. 2建议

致谢

参考文献

附录A小径速生桉木视觉物理量的心理评价调查问卷

附录B 攻读学位期间发表的学术论文