[发明专利]基于目标力学性能的钢丝网增强单板层积材制备方法

权利要求书

1.基于目标力学性能的钢丝网增强单板层积材制备方法，其特征是包括如下步骤：

1）原料处理：将砍伐的成年速生材除去枝叶、树皮、断料、软化、旋切成单板，单板厚度t 的规定为：1.5mm≤t≤5.0mm），经恒温干燥处理，使其含水率达到预定标准（不大于12%）；

2）木材分等级堆放：采用数码成像技术对干燥后的单板根据木材等级划分标准进行分 等级堆放，木材等级标准见表1：

表1承重结构板材目测分类材质标准

3）确定增强LVL的含钢量与铺设位置；依据终端产品的目标力学性能，顺纹抗拉、抗 压、抗弯、抗剪强度值、顺纹弹性模量，通过数值试验和精细化材料结构分析，确定增强LVL 的含钢量与钢丝网铺设位置；

4）层铺几何设计：按照上述分析结果，选取符合要求的原材，进行层铺几何设计，即板 材受压面—顶面与受拉面—底面层采用高等级木材，根据目标性能要求、分析结果确定高 等级木材层数；根据目标性能要求及数值分析结果确定钢丝直径、钢丝网眼尺寸及铺设位 置，单层钢丝网设置在板中间部位，双层钢丝网在板上部、下部各设置一层；

5）选择胶黏剂：选择耐久性不少于50年的胶黏剂，通过试验确定胶黏剂施加量与成型 压力与加压时间，通过标准剪切试验，确定界面连接强度，试件数量不少于5组，每组不少于 10个，试验标准参照ASSTM-D1084-97执行；

6）涂胶：根据上述材料组份与层铺几何设计结果及选择的粘胶剂，进行涂胶、铺装、陈 放、预压、高频热压，涂胶量要求达到160~200g/m²,陈放时间10min，组坯放入高频热压机 中，预压时间10min，热压压力1.2~1.4MPa，加热时间15分钟，加热温度由20度均匀升到120 度，保压10min后卸板，将制作好的满足目标力学性能的结构板材放在室温冷却1周；

7）产品检验：在批量产品中随机抽取3%，根据以下方法测定相关力学性能指标，上述测 定参数不低于目标参数的3%、不大于目标参数的10%，即为合格。

2.根据权利要求1所述的基于目标力学性能的钢丝网增强单板层积材制备方法，其特 征是所述的钢丝网的增强单板层积材顺纹抗拉性能的测试，包括如下步骤：

（1）试件制作：

根据ASTMD143-09《木材小样品的试验》的标准要求，顺纹抗拉试件及尺寸，层积材纹 理方向与胶层方向、拉伸方向平行，试件破坏有效部分与试件夹持部分应平滑过渡，不得有 突出或凹陷使应力集中；

（2）试验步骤：

1）测量截面尺寸，分别测量三次破坏抗拉试件截面宽度和厚度，精确至0.01mm，取平 均值并记录；

2）布置应变片，标记试件正反两个面中心线并粘贴应变片，试验采用应变片栅格大小 为3mm×10mm，灵敏系数为2.06；

3）安装试件，将受拉试件安装到试验机，并将力传感器、应变片与TDS-530静态数据采 集系统连接；

4）加载，对顺纹受拉试件按50N/s的加载速度，在5KN~15KN之间反复循环加载6次，6次 加载循环完后采用位移加载制度，加载速度为0.4mm/min，直至试件破坏；

5）数据处理：

（1-1）

式中：——抗拉弹性模量，MPa；

——受拉荷载增量，；

——受拉纵向应变增量；

A——试件有效截面面积，；

（1-2）

式中：——泊松比；

——横向应变；

——纵向应变；

（1-3）

式中：——抗拉强度，MPa；

——极限拉力，N；

A——试件抗拉截面积，。