应用复合材料经典层合板理论,分析了强化复合地板刚度计算,并使用电阻应变片测得试件在受轴向拉伸或纯弯曲载荷时,其上、下表面的应变εx和εy,从而对柔度系数的实验值和预测值,正则化柔度系数与弹性常数进行了验证。结果表明,预测值与实验值相对误差较小,建立的强化复合地板刚度计算模型能较好地符合实际情况。

【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...

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

【目的】以物理力学性能达标为前提，研究不同材料与结构组成的半导体制热多层实木复合地板的电热性能，为电热地板的优化设计提供理论依据。【方法】从电热地板的构效关系角度出发，以地板断面密度为核心，采用材种优选、正交组坯和结构对称等方式设计出4种不同的电热地板结构方案。通过分析不同结构地板断面密度对传热效果的影响，比较评价其电热性能和使用能耗。【结果】为保证传热效率，半导体电热层应置于基材和面板之间，功率密度应设置在200～300 W/m~2的范围内，更为科学合理。经综合评价电热地板的传热效率、保温性能和能耗等指标，基材为混合树种的C结构，即表层为2层桦木，芯层为3层桉木的对称结构为设计方案中的最优结构。C结构电热地板在功率密度为300 W/m~2时表面平衡温度达到47.3℃，电-热辐射转换效率为76.7%，平均自然降温幅度为29.3%。达到目标温度45.4℃所消耗的电量为1 877.4×10~(-3) kW·h。【结论】不同材种与结构的地板断面密度差异较大，对导热系数、传热过程与电热性能有显著影响。在制备电热地板基材时，采用密度高、导热系数高、强度大的材种作外层，密度低、导热系数低、强度小的材种作芯层，形成“夹芯”结构可在保证电热地板尺寸稳定性等物理力学性能的基础上有效改善电热性能与能耗。

【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。

为确定激光切割拼花实木复合地板的优化工艺参数，采用正交试验法，以树种、焦距、切割速度、光强和切割角度为因素设计试验方案，以缝宽、缝深、烧蚀程度为评价指标，采用体视显微镜检测试验结果。结果表明：激光切割对缝宽影响的因素主次为焦距＞切割角度＞切割速度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ４Ｂ４Ｃ５Ｄ１Ｅ１，焦距对缝宽影响显著；对烧蚀程度影响的因素主次为焦距＞切割速度＞切割角度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ５Ｅ４，焦距对烧蚀程度影响显著；对缝深影响的因素主次为切割速度＞树种＞焦距＞光强＞切割角度，最优工艺是Ａ５Ｂ４Ｃ１Ｄ５Ｅ５，由于各种因素有交互作用，造成没有对缝深影响显著的因素。柞木表板激光切割参数为．．．

以杨木单板和秸秆板为原材料，采用自主研制的无机胶黏剂作为粘结剂制备地板用双秸秆板芯层复合结构材。探索了涂胶量、热压温度、热压时间和热压压力对复合结构材物理力学性能的影响规律，并通过正交试验法进行了工艺优化。结果表明，当涂胶量为３００ ｇ／ｍ～２、热压温度１２０℃、热压时间１５ ｍｉｎ、热压压力１．５ ｍＰａ时，复合结构材的静曲强度、弹性模量、表面结合强度、Ⅲ类和Ⅱ类浸渍剥离性能均远远优于ｇＢ／Ｔ １８１０３－２０００《实木复合地板》和ｇＢ／Ｔ １５１０４－２００６《装饰单板贴面人造板》规定的指标要求；正交试验得到复合结构材物理力学性能最优的工艺参数为涂胶量为３００ ｇ／ｍ～２、热压温度为１２０．．．

【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。

【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。

利用酚醛树脂(PF),三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF),水性高分子异氰酸酯胶黏剂(API)和环氧树脂(EP)等4种常用胶黏剂,制备竹木复合电热地板材料,对比研究其基本物理力学性能与电热特性。结果表明:PF竹木复合电热地板材浸渍无剥离情况,静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)最高,分别为68.25 MPa和5 670.57 MPa;耐湿热尺寸稳定性均符合标准;电阻值下降率最大,为50.77%;升降温速度最快。API板材浸渍剥离强度不合格;MUF板材的MOR和MOE最低,分别为36.37 MPa和4 458.

【目的】为提高吸附管对挥发性有机化合物（VOCs）和易挥发性有机化合物（VVOCs）采样检测的准确性，对其采样条件和老化条件进行优化。【方法】试验将强化木质地板放入国产试验微舱中循环8 h，设置温度（23±1）℃、相对湿度（40±5）%的标准环境，分别使用Tenax TA吸附管和内填Carbopack C、Carbopack B、Carboxen 1000混合吸附剂的吸附管（简称CB-1000吸附管），控制不同的采样流量和采样体积，对舱内强化木质地板释放的气体进行采样，将采样后的吸附管放入气相色谱质谱联用仪（GC/MS）中进行检测。此外，对强化木质地板以150 mL·min-1的采样流量采集2 L气体，用正交试验设计9种老化条件，对采样后的吸附管进行老化处理，使用GC/MS进行检测。【结果】两种吸附管采集到的气体成分中芳香族类占比最大，酯类占比最小。Tenax TA吸附管和CB-1000混合吸附管中总挥发性有机物（TVOC）与总易挥发性有机化合物（TVVOC）的采样质量浓度分别占总采样质量浓度的91.1%、8.9%和59.5%、40.5%。Tenax TA吸附管在老化时间为45 min、老化流量为100 mL·min~(-1)、老化温度为310℃时化合物的残留质量浓度为22.89μg·m-3,CB-1000混合吸附管在老化时间为45 min、老化流量为150 mL·min~(-1)、老化温度为350℃时化合物的残留质量浓度为27.16μg·m-3。【结论】两种吸附管的建议采样条件为采样流量150 mL·min~(-1)，采样体积2 L。Tenax TA吸附管适合检测VOCs，其采样浓度主要受采样体积影响。内填Carbopack C、Carbopack B、Carboxen 1000混合吸附剂的吸附管更适合检测VVOCs，其采样浓度主要受采样流量影响。Tenax TA吸附管建议的老化条件为老化时间45 min、老化流量100 mL·min~(-1)、老化温度310℃；CB-1000混合吸附管建议的老化条件为老化时间45 min、老化流量150 mL·min~(-1)、老化温度350℃。

【目的】基于测试获取的有限点温度数据,采用BP神经网络对封闭腔内部时间和空间维度的温度场进行预测,为地采暖地板蓄热性能的分析计算提供理论和数据支撑。【方法】基于课题组自行研制的地采暖地板释热温度场测试设备,获取测试腔体内部测点的温度数据,并划分为神经网络训练集和测试集:时间维度上,将每个测点的三维空间坐标和该测点前3个时间节点的温度值作为输入,各个测点第4个时间节点的温度值作为输出,其中,前80组作为训练集,后28组作为测试集;空间维度上,均匀选出总量4/5测温点的数据作为训练集,剩余1/5测温点的数据作为测试集。基于训练集,分别建立时间和空间维度的BP神经网络模型,并由测试集完成对模型的验证。【结果】时间维度上,平均相对误差(MRE)=0.269 2%,最大相对误差(MAE)=5.916 0%,均方误差(MSE)=0.422 4%,拟合度(R~2)=0.998 7;空间维度上, MRE=0.364 2%,MAE=4.781 8%,MSE=0.521 9%,R~2=0.998 5。【结论】BP神经网络方法预测结果可信度较高,可有效获取地采暖地板检测腔体内部连续完整的温度场,为后续地采暖地板蓄热性能的分析计算提供理论和数据支撑。

【目的】提出基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的木质地板蓄热性能温度场预测算法,为木质地板蓄热性能分析提供数据支撑。【方法】以地采暖地板蓄热性能分析仪密闭绝热圆柱腔为研究对象,在腔体内部布设由150个温度传感器组成的6层阵列,将腔体内部分为150个子空间。首先,将腔体内温度传感器序号和时间作为系统输入,传感器阵列采集的温度值作为系统输出,构建ANFIS温度场模型。然后,将所选用的训练数据输入模型,调整相应参数,完成封闭腔温度场时间模型训练。最后,将其他未参与训练数据输入到已训练好的模型中,得到预测值,并通过相应计算公式验证该方法对木质采暖地板温度场预测分析的适用性。【结果】温度场预测值拟合度达0.988以上,拟合误差也控制在较低水平,其中均方误差低于0.19%、最大相对误差低于1.22%、平均相对误差低于0.36%。【结论】基于ANFIS的封闭腔温度场预测模型能够完整表达出试验仪器腔体的温度场特征,且在建模的简化度、泛化能力和稳健性上均具有较好表现,能够用已被训练过的系统较好地对传感器任意时间点进行温度预测。

以酚醛树脂为胶黏剂,以毛竹和慈竹为原料,在不去竹青和竹黄的条件下,采用点裂和线裂纤维分离技术,将半圆竹筒疏解形成由竹纤维束交织而成的网状结构纤维化竹单板,经过热处理、浸胶、热压等工序制造本色和炭化色室外地板用竹基纤维复合材料,并与室外地板用重组竹的性能进行对比。结果表明:竹基纤维复合材料性能优于重组竹,慈竹竹基纤维复合材料的性能优于毛竹;热处理对吸水厚度膨胀率、防腐和防霉等性能具有改善作用,对水平剪切强度具有不利影响;采用纤维化单板,改变了传统重组竹的束状元结构,提高了竹材的利用率和生产效率,可促进竹材产业升级尤其是丛生竹的工业化利用。