一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构制造技术

本实用新型专利技术公布了一种榫卯接合的X型木质工程材点阵夹芯结构，随着木质工程材料的应用越来越广，为了增强木质工程材料的力学强度，本实用新型专利技术设计了一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构。所述木质工程材点阵夹芯结构包括上面板、连接件、芯层结构和下面板，其特征在于：木棒中部开槽，相互嵌合构成X型基本元件，基本元件按照合理的单元规格设计周期性地分布于芯层，点阵柱端部与连接件经榫接并胶合固定，连接件与上下面板通过胶黏剂胶合连接。本实用新型专利技术所设计的结构结构合理、强重比高、易于制造、绿色环保，可广泛应用于建筑工程和家具制造领域。

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及建筑材料领域、尤其涉及一种在木结构建筑中使用木质工程材点阵夹芯结构。
技术介绍
：当前，国内外对金属材料及复合材料点阵结构的研究相对完备，其中碳纤维复合材料点阵结构包括直柱型点阵、斜柱型点阵、金字塔点阵、四面体型点阵、纤维编织型点阵、Kagome型点阵等结构，X型点阵结构是对金字塔型点阵结构的改良和优化。在木质工程材料领域，点阵夹芯结构研究较少。本技术根据复合材料设计学，以结构与功能一体化为设计思路，将点阵夹芯结构应用于木质工程材料的结构设计领域。榫卯结构，以木构架结构为主要的结构方式。榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫(或榫头)；凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽)，榫和卯咬合，起到连接作用。这是中国古代建筑、家具及其它木制器械的主要结构方式。
技术实现思路
：专利技术目的：本技术主要针对上述问题，设计了一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构。为了解决上述存在的问题，本技术是采用下述技术方案实现的：一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构，包括上面板(1)、连接件(2)、芯层(3)和下面板(5)，芯层(3)包括点阵结构(4)以及点阵结构(4)填充在内的填充物，其特征在于：点阵柱中部开槽，相互嵌合构成X型基本元件，基本元件按照合理的单元规格设计周期性地分布于芯层，点阵柱端部与连接件经榫接并胶合固定，连接件与上下面板通过胶黏剂胶合连接。所述的点阵结构是由上面板(1)、连接件(2)、下面板(5)和芯层(3)的点阵柱构成，芯层(3)的点阵柱中部开槽，点阵柱为方棒或者圆棒，槽的长度和宽度与点阵柱边长或者直径一致，槽的深度为点阵柱边长或者直径的二分之一，相互嵌合构成X型基本元件，基本元件按照合理的单元规格设计周期性地分布于芯层。所述的点阵结构是由上面板(1)、芯层(3)、下面板(5)和连接件(2)构成，连接件与点阵柱端部经榫接并胶合固定，开槽深度为连接件厚度的三分之一至二分之一，连接件与上面板(1)、下面板(5)通过胶黏剂胶合连接。所述芯层(3)中的点阵柱成直角交叉，点阵柱是横截面为正方形的边长范围为1～2.5cm的方榫或者是横截面为圆形的直径范围为1～2.5cm的圆棒，芯层高度在10～20cm之间。所述连接件(2)边长6～10cm之间，连接件根据基本元件的单元规格加工出与点阵柱装配吻合的不同角度和数量的斜槽。所述的填充物选自玻璃棉层、石墨、聚氨酯泡沫板、橡胶、石膏、聚苯乙烯泡沫板、岩棉、活性碳或碳黑。所述上面板(1)选自实木锯材、胶合板、单板层积材、集成材、定向刨花板、密度纤维板或重组材。所述下面板(5)选自实木锯材、胶合板、单板层积材、集成材、定向刨花板、密度纤维板或重组材。所述的胶黏剂选自环氧树脂、不饱和聚酯、异性酸酯、脲醛树脂、聚氨酯、环氧—酚醛树脂或乳白胶与水溶性高分子异性酸酯的双组份胶。有益效果：本技术的有益效果是结构合理、强重比高、易于制造、绿色环保。本技术芯层结构与面板通过连接件胶合，较以往插入—胶合法增大胶接面积，提高力学强度。本技术点阵结构中的填充物提高了结构的强度，赋予了其多功能化(如隔热保温、吸音隔声、吸振防震等)的特点。本技术可以广泛应用于建筑工程和家具制造领域，符合当前资源节约型社会发展的需求。附图说明：图1是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构一的整体透视图；图2是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构二的整体透视图；图3是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构的方棒点阵柱详图；图4是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构的方棒基本元件详图；图5是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构一的方棒点阵柱连接件详图；图6是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构二的方棒点阵柱连接件详图；图7是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构一的基本单元透视图；图8是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构一的基本单元正视图；图9是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构一的基本单元俯视图；图10是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构二的基本单元透视图；图11是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构二的基本单元正视图；图12是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构二的基本单元俯视图；图13是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构一的整体正视图；图14是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构一的整体俯视图；图15是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构二的整体正视图；图16是一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构结构二的整体俯视图；具体实施方式：实施例一：如图1所示，一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构，它包括上面板、连接件、下面板和芯层经榫接并胶合而成。芯层包括X型点阵结构以及X型点阵结构填充在内的填充物。芯层的点阵柱中部开槽，点阵柱为方棒或者圆棒，槽的长度和宽度与点阵柱边长或者直径一致，槽的深度为点阵柱边长或者直径的二分之一，相互嵌合并施胶构成X型基本元件。X型点阵结构基本元件按照合理的单元规格设计周期性地分布于芯层。单元规格设计为边长为18～36cm的等边三角形，高为18～30cm。X型基本元件与面板垂直排列，基本元件间相互成120°通过连接件结合为整体，连接件根据基本元件的单元规格加工出与点阵柱装配吻合的3个与连接件平面成45°的斜槽。所述连接件为边长在6～10cm、厚度为1.5～2.5cm之间正方体。连接件与面板间通过胶黏剂胶合，并施加压力定型。点阵柱材料为边长1～2.5cm的实木方棒榫或者直径1～2.5cm的实木圆棒榫。面板材料为单板层积材，胶黏剂采用环氧树脂。实施例二：如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于：单元规格为10cm×10cm正方形，如图所示，X型基本元件与面板垂直排列，基本元件间相互成90°通过连接件结合为整体，连接件根据基本元件的单元规格加工出与点阵柱装配吻合的4个与连接件平面成45°的斜槽。本技术的有益效果是结构合理、强重比高、易于制造、绿色环保。应当指出，对于经充分说明的本技术来说，还可以具有多种变换及改动的实验方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本技术的说明，而不是对本技术的限制。总之，本技术的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构，包括上面板(1)、连接件(2)、芯层(3)和下面板(5)，芯层(3)包括点阵结构(4)以及点阵结构(4)填充在内的填充物，其特征在于：点阵柱中部开槽，相互嵌合构成X型基本元件，基本元件按照合理的单元规格设计周期性地分布于芯层，点阵柱端部与连接件经榫接并胶合固定，连接件与上下面板通过胶黏剂胶合连接。

【技术特征摘要】
1.一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构，包括上面板(1)、连接件(2)、芯层(3)和下面板(5)，芯层(3)包括点阵结构(4)以及点阵结构(4)填充在内的填充物，其特征在于：点阵柱中部开槽，相互嵌合构成X型基本元件，基本元件按照合理的单元规格设计周期性地分布于芯层，点阵柱端部与连接件经榫接并胶合固定，连接件与上下面板通过胶黏剂胶合连接。2.根据权利要求1所述的一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构，其特征在于：所述的点阵结构是由上面板(1)、连接件(2)、下面板(5)和芯层(3)的点阵柱构成，芯层(3)的点阵柱中部开槽，点阵柱为方棒或者圆棒，槽的长度和宽度与点阵柱边长或者直径一致，槽的深度为点阵柱边长或者直径的二分之一，相互嵌合构成X型基本元件，基本元件按照合理的单元规格设计周期性地分布于芯层。3.根据权利要求1所述的一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构，其特征在于：所述的点阵结构是由上面板(1)、芯层(3)、下面板(5)和连接件(2)构成，连接件与点阵柱端部经榫接并胶合固定，开槽深度为连接件厚度的三分之一至二分之一，连接件与上面板(1)、下面板(5)通过胶黏剂胶合连接。4.根据权利要求2所述的一种榫卯结合的X型木质工程材点阵夹芯结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕小波，陈蕾，程婉可，胡英成，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23