荆条胶接接头的力学性能研究

摘要

为通过胶接加长技术研发荆编家具提供理论依据,选直径相近的荆条试样制成不同接头形式测试其胶合性能。胶接接头的拉伸试验结果表明:搭接接头、交错对接接头、嵌接接头、斜接接头承受的最大拉伸载荷为1.226 KN、1.30 KN、1.422 KN、1.568 KN,破坏应力主要为胶合切应力,因此拉伸胶合强度基本相同。胶接接头的扭转试验结果表明:嵌接、交错对接、斜接三种接头的扭转强度相近,切变模量相近;与无接头试样比较,扭转强度明显降低,但切变模量基本相同。胶接接头的弯曲试验结果表明:方向一(沿试样长度方向的胶接面放置成水平面或与水平方向成倾斜面)加载,破坏应力均为弯曲正应力,斜接、嵌接、交错对接接头的弯曲胶合正应力分别为72.77 MPa、52.97 MPa、38.97 Mpa,弹性模量分别为20.14 GPa、7.99 GPa、5.61 GPa;方向二(沿试样长度方向的胶接面放置成铅直面或与铅直方向成倾斜面)加载,破坏应力均为弯曲切应力,斜接、嵌接、交错对接三种接头的弯曲胶合切应力分别为6.31 MPa、3.56 MPa、1.72 Mpa,弹性模量分别为13.53 GPa、11.26 GPa、8.45 GPa。而无接头试样的抗弯强度是正应力169.41 MPa,弹性模量为14.51 GPa,与斜接接头的弹性模量没有明显差异。综合接头拉伸、扭转、弯曲时的胶合性能得知,斜接接头为首选胶合接头形式。