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[期刊] 林业科学
[作者]
周玉成 胡昊 姜新波 杨春梅
【目的】研究实木复合硬质聚氨酯保温板地板的隔热性能,测量不同材料表层装饰面板保温板对电加热地板的温度变化影响,分析电加热地板相比普通实木复合地板节能降耗的原因,从传热学和热力学角度对实木复合硬质聚氨酯保温板地板模型进行传热分析,并对不同材料表层装饰面板对实木复合硬质聚氨酯保温板地板导热性能的影响进行试验验证。【方法】构建2个温度变化测试模型,测量20℃室温下普通电加热地板与实木复合硬质聚氨酯保温板地板0～35 min内的温度变化情况;建立2个封闭模型,测试模型内温度由40℃降至20℃的时长;通过传热学分析,建立实木复合硬质聚氨酯保温板的热力学模型;分别制作以橡木和杨木作为装饰面板的实木复合聚氨酯保温板地板模型,并进行0～30 min的升温对比试验。【结果】升温试验中,单位时间内实木复合硬质聚氨酯保温板地板的底板温度比普通电加热地板的温度上升慢,35 min后二者的底板温度差达到2.0℃。保温试验中,普通电加热地板从40℃降至20℃用时37 min,实木复合硬质聚氨酯保温板地板从40℃降至20℃用时55 min。【结论】热导率低的硬质聚氨酯材料在延缓热量传递方面的性能优异,从而使实木复合硬质聚氨酯保温板地板相比普通电加热地板具有更出色的保温性能,采用传热系数较高的装饰面板的电加热地板会使热量传导效率更高。
关键词：
硬质聚氨酯 隔热效率 实木 地板结构
[期刊] 林业科学
[作者]
周玉成 李响 任长清 马岩 杨春梅 白岩 邓英健
【目的】提出实木地板与铝合金芯板复合的电加热地板结构,结合电热线缆嵌入式制造工艺,构建新型实木铝芯电加热地板,以提高电加热地板采暖的热舒适性和传热效率并降低安全隐患,为电加热地板的研发、生产提供技术支持。【方法】以高档实木拼板为面板层、低档单板为底板层,通电的发热电缆与铝合金芯板组合构成发热芯层,将发热芯层嵌入实木复合地板面板层凹槽内,石棉网作为保温隔热层紧贴在发热芯层下方以保证电加热地板的热效率,采用脲醛树脂对面层和底层板材进行胶合,经过高温高压后制成企口地板。利用有限元分析软件对复合式实木铝芯电加热地板的供暖过程进行仿真。【结果】未添加铝芯散热板的电加热地板1 h后地板表面温度为33.3℃,加热层温度过于集中,高达60℃,存在安全隐患。添加铝芯散热板且散热板为普通平板式结构的电加热地板1 h后地板表面温度约为29.7℃;肋板式铝芯散热结构的地板表面热量不如平板式均匀,但地板表面温度约为34.5℃,且加热导线层温度最低,综合传热效率最好。【结论】含肋板式铝芯散热结构的电加热地板上表面温度高于不含铝芯散热结构的电加热地板,升温速度快;铝芯的结构形式对传热效果有重要影响,肋板式铝芯电加热地板升温速率快,传热效果更好。
关键词：
实木地板 铝芯 电加热 有限元
[期刊] 林业科学
[作者]
朱科 杜光月 郑焕琪 周玉成
【目的】研究实木复合地采暖地板在冬季运行工况下室内温湿度变化及其对地板甲醛和VOC释放浓度的影响,为地采暖地板使用过程中的室内环境质量控制以及相关地采暖用地板的质量检测标准提供参考依据。【方法】构建一个面积约36 m~2的多层实木复合地板辐射供暖系统,供暖末端采用低温热水地板辐射形式。研究供暖季不同运行工况下(包括不同室外温度、不同系统供水温度等)室内温度和湿度分布以及实木复合地采暖地板中甲醛和VOC等有机污染物释放浓度的变化情况,分析地板辐射供暖系统的供热温度分布,探索多层实木复合地采暖地板甲醛和VOC的释放规律及相关影响因素。【结果】在40℃恒定水温地板辐射供暖条件下,室内平均初始温度为14.6℃,甲醛和VOC初始浓度分别为0.01和0.50 mg·m~(-3),随着持续供暖,室内温度逐渐升高,50 h后室内温度上升为20.3℃,甲醛和VOC释放浓度分别为0.04和0.70 mg·m~(-3),运行第20天甲醛和VOC释放浓度达到峰值,分别为0.05和0.86 mg·m~(-3)。在供暖温度上升至50℃时,50 h后室内平均温度为24.2℃,甲醛和VOC释放峰值浓度分别上升为0.11和1.01 mg·m~(-3),在试验供暖周期结束时浓度分别为0.03和0.72 mg·m~(-3)。甲醛和VOC释放浓度与室外温度和室内相对湿度具有一定正相关性,但其波动幅度较小。【结论】多层实木复合地采暖地板的甲醛和VOC释放与室内温湿度都具有正相关性,且受系统运行工况和室外环境的影响;当供暖系统运行温度较高时,在密闭的室内容易造成空气中甲醛等有机污染物含量超标,需进行开窗通风。本研究结果可用于指导实木复合地板采暖系统的使用以及地采暖用地板甲醛和VOC释放限量标准的补充。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
贾娜 刘曼曼 花军 毛磊 白雪
木地板连接中锁扣起到了关键作用,为探索不同锁扣形式对木地板力学性能的影响,以强化地板锁扣为研究对象,以锁扣有限元模型的静力学特性为研究目标,利用三维扫描仪获取嵌入锁定和本体锁定两类强化地板12种典型锁扣的三维点云数据、逆向重构锁扣的三维实体模型,分析其结构特点,确定影响锁扣力学性能的结构特征值;采用有限元软件ANSYS对锁扣有限元模型进行弯曲和拉伸载荷作用下的整体变形、等效应力、等效应变的仿真分析,研究强化地板锁扣的静力学特性。结果表明:两类锁扣结构中,锁扣结合面长度、榫头(槽)凸(凹)出长度等参数与结合
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
梁善庆 李思程 柴媛 傅峰
【目的】研究不同电热层位置和不同结构的电热实木复合地板温度变化规律,为电热实木复合地板的电热性能及结构优化提供理论参考。【方法】采用碳纤维纸作为发热元件,通过热压方式制备具有电热功能的实木复合地板,测试了通电荷载后时间-温度效应、温度不均匀度、电-热辐射转换效率和表面网格温度,分析不同电热层位置对表面温度、温度不均匀度和电-热辐射转换效率的影响,模拟了表面温度二维和三维分布图,探讨不同结构电热实木复合地板正面和背面温度变化规律,拟合了时间-温度变化曲线幂函数方程。【结果】表面温度均随通电荷载时间的增加而增加,最终趋于稳定,切断电源以后,温度快速下降直至与环境温度平衡。随电热层位置下移,发热稳定后表面温度随之降低,电-热辐射转换效率也相应降低。功率密度为200、300、400和500 W/m~2,电热层位于近表层时,表面温度比底层温度分别高了17.2%、21.8%、24.8%和26.8%。随功率密度的增加,温度不均匀度增加,电-热辐射转换效率也随之增加,功率密度达到500 W/m~2时,电热层位于近表层的电-热辐射转换效率达95.6%。二维和三维模拟图表明:表面温度分布总体呈中间高、四周低趋势,电热层位于表层尤为明显且存在聚热现象。不同结构电热实木复合地板正面表面温度随通电荷载时间增加而增加,背面木材厚度越厚,正面表面温度越高,反之背面温度越低,拟合方程表明时间-温度变化呈幂函数关系,决定系数最高达0.999 9。【结论】电热层位置和地板结构对电热实木复合地板表面温度和电-热辐射转换效率影响显著,电热层位于近表层时更有利于电热性能改善。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨春梅 刘清伟 宋明亮 蒋婷 马岩
【目的】以实验为基础,研究实木地板榫槽铣削加工中切削参数对切削力的影响,为不同切削工艺下加工参数的优化以及设置提供参考依据,达到提高加工质量、延长刀具寿命并用以指导生产的目的。【方法】以山毛榉材地板为试验材料,运用木材切削机理对切削速度、进给速度及切削宽度3个参数进行单因素试验,并采集切削过程中随着切削参数变化产生的切削力值,揭示在顺铣和逆铣方式下不同切削参数对实木地板榫槽铣削力的影响规律。【结果】在不同铣削方式下,随着切削速度的增大,XYZ方向的切削力总体呈降低趋势;随着进给速度和切削宽度的增大呈现升高的趋势,顺铣加工时XYZ 3个方向的铣削力变化相比逆铣加工的波动趋势小,稳定性要好。通过对铣削力回归模型进行方差分析,可知R~2(F_(down))=0.949 0,R~2(F_(up))=0.851 6,均接近1,回归效果显著,验证了铣削力模型的合理性。【结论】通过对比相同切削参数在不同工艺条件下产生的切削力变化,可知顺铣加工稳定性高于逆铣加工。
关键词：
实木地板 铣削力 铣削参数 回归分析
[期刊] 建筑经济
[作者]
杜强 张焕芳 陆路
结合我国新农村建设与倡导低碳建筑的背景,分析了结构保温板的优势,运用建筑体系生命周期成本对比分析了结构保温板建筑和传统砖混建筑,得出了结构保温板建筑具有显著的综合经济效益,对推动我国农村低碳建筑的发展具有积极的现实意义。
[期刊] 林业科学
[作者]
周玉成 宋明亮 马岩 杨春梅 张佳微 邓英健 蒋婷
【目的】提出一种新型太阳能储能地板供暖系统,为家用型供暖地板系统的设计和研究提供参考和理论基础。【方法】首先介绍太阳能储能地板总体结构和构成,基于三维软件绘制太阳能储能地板供暖系统的三维实体;然后分析太阳能储能地板的工作原理和传热过程,对室内地板供暖系统的主要工作过程进行分析;最后根据热平衡关系对太阳能储能地板供暖系统中的铝芯-地板-保温层系统传热数学模型,对各控制单元的数学关系模型进行离散化,采用MATLAB软件对数学模型进行仿真,得出铝芯和地板截面的温度分布云,并结合ANSYS软件对铝芯-地板-保温层系统进行仿真,得出系统温度分布云。【结果】由铝芯温度分布云可知,铝芯宽度方向温度传热速度不同,长度方向温度呈中间高、两端低的趋势;总体温度大于30℃的比例较大,且温度分布在40℃左右的区间也较大,铝芯的传热效果较好。通过Origin 9.0软件对提取的数据进行曲线拟合,得到铝芯板材2 m处宽度方向温度分布二次曲线,其相关系数R~2=0.989 5,值接近1,曲线拟合效果较好。从地板截面温度分布云可知,地板传热速度较慢,与自身导热系数有关。经过ANSYS软件模拟仿真求解,得到太阳能储能地板供暖系统的温度分布情况,地板面温度分布基本呈两端高、中间低的趋势,最后稳定在24℃左右。试验分析表明,随着时间增加,地板面温度不断升高,升温50 min时,地板面最低温度为20.5℃,拟合度为85.42%,模型准确度较好。【结论】本研究所设计的太阳能储能地板,经模型建立、温度分布仿真及试验验证,理论模型与实际情况的拟合度较高,可为太阳能储能地板设计和研究提供一定思路,有利于新时期太阳能储能地板的发展利用。
[期刊] 林业科学
[作者]
赵杨 沈隽 崔晓磊
【目的】为了降低人造板挥发性有机化合物(VOC)的检测成本、增强可靠性,提高产品环保水平和工作效率,提出一种新型的VOC快速检测方法。【方法】以3层实木复合地板为研究对象,建立单因素试验方案,合理搭配各环境条件,快速采样装置与气质联用仪结合使用,对其在不同温度、相对湿度和空气交换率与负荷因子之比条件下释放的VOC进行检测和分析,一方面探索3层实木复合地板释放VOC的主要成分及释放规律,另一方面分析各环境因素对3层实木复合地板释放的VOC达到稳定期时浓度的影响。根据板材VOC的释放规律,确定快速释放法在最佳环境条件下得到的VOC量值,同时,利用传统气候箱法表征板材自然衰减过程中VOC释放量值,将...
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
程晓辉 赵乃峰 王浩 张志超
能源桩是利用建筑桩基础与周围岩土体进行热交换的新型结构和换热构件,具有高效开发利用浅层地温能和节省地下空间等优点.由于对桩周岩土体温度应力耦合行为认识的匮乏,能源桩的设计和安全服役面临新的挑战.该文首先总结了饱和黏土温度应力耦合的体积变化规律,简要评述了现有岩土热力耦合本构模型存在的问题;重点阐述了清华热力学岩土本构模型(Tsinghuathermodynamical soilmodel,TTS模型)的理论框架,给出了模型参数的物理意义和标定方法;最后开展了饱和高岭土升温排水试验和能源基础的有限元分析.基于TTS模型的有限元分析结果表明:升温过程中,能源基础的承载能力有微小降低,界面正应力、切应力均发生衰减;随着基础深度的增大,界面切应力随温度升高呈非线性增加,而界面正应力变化较小;升温降温后,桩土界面的接触减弱,基础沉降有所增大、承载能力有一定降低.
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
马晓娟 陈礼辉 敖日格勒 曹石林 黄六莲
以乙酸木素、二次纤维为原料添加异氰酸酯及聚乙二醇400,制备聚氨酯纸基复合材料.聚氨酯处理使纸张纤维间的氢键连接转变为共价键连接,从而使复合材料的抗张强度、环压强度、抗水性质均有很大程度提高;并且,随着预聚体中乙酸木素含量的提高,复合材料的强度指标均先上升后下降,吸水率先降低后提高.
关键词：
二次纤维 乙酸木素 聚氨酯复合材料
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
周宇 韩望 赵丽青 安珍
为了研究沙柳液化产物和异氰酸酯混合发泡制备聚氨酯硬质泡沫材料的最佳发泡工艺，以沙柳液化产物和异氰酸酯为主要原料，纳米有机蒙脱土（ＯＭＭＴ）为形核剂，辛酸亚锡为催化剂，水为发泡剂进行发泡试验。探讨异氰酸酯、ＯＭＭＴ、辛酸亚锡和水的用量对泡沫材料表观密度和压缩强度的影响，并应用Ｘ射线衍射、透射电镜、扫描电镜、热重分析等手段对泡沫材料的结构特征进行表征。结果表明：影响发泡试验因素的主次顺序为催化剂、发泡剂、异氰酸酯、成核剂；在优化工艺条件下制得的泡沫材料的表观密度为０．０９４ ｇ／ｃＭ３、压缩强度为０．４１６ ＭＰａ；适量的ＯＭＭＴ能够以插层和剥离态分散在泡沫材料中，显著提高其力学性能、热稳定性和阻．．．
关键词：
沙柳 液化产物 聚氨酯泡沫 发泡工艺
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
路则光 申利明 黄河浪 杨启勇 薛丽丹 李毅
研究了单板划刀痕的工艺措施对红橡Quercus rubra,柞木Xylosma japonicum和帕利印茄Intsia palembanica等3种多层实木复合地板漆膜质量的影响,指出单板划刀痕的作用在于单板长度方向上的木纤维被分成3段,把因含水率变化产生的应力进行了有效释放,使地板的整体收缩变成局部变形,从而提高了漆膜质量。图2表1参8
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
肖芳 王磊 孙建明 胡庆兰 伍强贤 翁方青
通过合成未封端型水性聚氨酯（WPU）并控制其保存时间发现其反应活性可控，然后将反应活性不同的WPU与淀粉密炼制备一系列水性聚氨酯—淀粉（WCS）复合材料，并对所得复合材料的基本性能进行表征，以此来探索WPU作为反应型增容剂的可行性。研究发现WPU的活性随时间的变化趋势为：未封端型WPU在不超过3 d的时间内仍保持反应活性，超过3 d就表现出失活的特性。进一步探究活性不同的WPU制备的WCS复合材料的基本性能，发现具有活性的WPU由于含有—NCO反应性基团可以与淀粉的—OH基团之间形成氨基甲酸酯键和部分氢键，从而使制得的WCS复合材料体系的界面具有很好的相容性。研究中使用WPU作为复合材料的反应型增容剂是一种新的尝试，可以克服传统制备聚氨酯需要加入有机溶剂而不环保的缺点，而且其操作过程也更为简便。此外，本工作也为具有反应活性的WPU在复合材料方面的应用奠定了一定的基础。
关键词：
水性聚氨酯 活性 复合材料 界面相容性
[期刊] 林业科学
[作者]
李燕 韩雁明 秦特夫 储富祥
利用玉米秸秆酶解木质素通过添加和液化改性2种方法分别制备填充型和液化改性型聚氨酯泡沫。采用红外光谱(FTIR)对聚氨酯泡沫的结构进行表征,并通过压缩试验和动态机械(DMA)试验分别测定2种制备方法对聚氨酯泡沫的物理性能和动态力学性能的影响。结果表明:液化改性型聚氨酯泡沫密度低于填充型聚氨酯泡沫,凝胶量和压缩强度要高于填充型聚氨酯泡沫。当木质素液化产物添加量为30%时,液化改性型聚氨酯泡沫的压缩强度达到最大值291kPa。当多元醇替代物含量低于30%时,液化改性型聚氨酯泡沫的玻璃化温度稍高于填充型聚氨酯泡沫。
关键词：
木质素 液化 聚氨酯泡沫 填充
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