一种复合板的选值方法、受力验证方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种复合板的选值方法、受力验证方法和系统,其技术方案要点是一种复合板的子层厚度的选值方法，包括以下步骤：获取复合板内的各子层单板的弹性模量和抗拉强度；建立子层单板的厚度比与复合板的等效弹性模量的第一数学模型；基于第一数学模型建立子层单板的抗拉强度与厚度比的第二数学模型；通过第二数学模型获取复合板内的各子层单板的厚度占比，还公开了一种复合板的受力验证方法，用于验证所述多层板的子层厚度的选值方法所得子层单板的厚度比，本方案可实现优化复合板的各子层厚度的搭配比例，使复合板具有优异力学性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合板的选值方法、受力验证方法和系统


[0001]本专利技术涉及复合板结构领域，尤其涉及一种复合板的选值方法、受力验证方法和系统。

技术介绍

[0002]复合板，是一种常见的板体类型，具有价格实惠、材质好、易加工、可循环利用等优点，复合板的具体结构可参考专利申请号为201920625553.4的技术方案，其公开了一种减少刀刃冲击力的菜板，包括由下至上依次设置的底层木板、夹层板和顶层木板；所述底层木板和顶层木板为相互平行的方形木板；所述夹层板包括两片以上平行设置的夹层竹板，所述夹层竹板的纤维方向平行于底层木板；所述底层木板和顶层木板的厚度相同，所述夹层竹板的高度与底层木板的厚度比值范围为2～4，所述夹层竹板的高度与夹层竹板的宽度的比值范围为1～5。
[0003]上述该方案，虽然公开了夹层竹板的厚度与底层木板的厚度的比值，但该比值是基于夹层与底层、顶层共同构成的特殊结构所产生的，无法应用在多层平铺叠加结构的复合板上，也没有给上述复合板的各子层厚度的选值范围和搭配比例，无法获得具有优异力学性能的复合板。
[0004]所以，本方案问题为，如何实现优化复合板的各子层厚度的搭配比例，使复合板具有优异力学性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的旨在提供一种复合板的选值方法、受力验证方法和系统，实现优化复合板的各子层厚度的搭配比例，使复合板具有优异力学性能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种复合板的子层厚度的选值方法，包括以下步骤：
[0008]获取复合板内的各子层单板的弹性模量和抗拉强度；
[0009]建立子层单板的厚度比与复合板的等效弹性模量的第一数学模型；
[0010]基于第一数学模型建立子层单板的抗拉强度与厚度比的第二数学模型；
[0011]通过第二数学模型获取复合板内的各子层单板的厚度占比。
[0012]在上述的复合板的子层厚度的选值方法中，所述第一数学模型的建立步骤，包括：
[0013]将复合板视为组合梁，采用线弹性以及小变形理论，建立各子层单板的纯弯曲梁的应力与形变的组合梁运算模型；
[0014]各子层单板的组合梁运算模型均与梁横截面的静力学运算模型相结合，形成弹性模量过渡运算模型；
[0015]将各子层单板的厚度比运算模型引入弹性模量过渡运算模型，形成所述第一数学模型。
[0016]在上述的复合板的子层厚度的选值方法中，所述第二数学模型的建立步骤，包括：
[0017]各子层单板的所述组合梁运算模型均转换成复合板的静曲强度与子层单板的抗拉强度的复合运算模型；
[0018]各所述复合运算模型以对等的方式相互结合，且引入各子层单板的厚度比运算模型，形成所述第二数学模型。
[0019]在上述的复合板的子层厚度的选值方法中，所述组合梁运算模型转换成所述静曲强度运算模型的转换步骤，包括：
[0020]采用变化连续条件的处理方式，对所述组合梁运算模型进行转换，采用强度条件的方式，将转换后所述组合梁运算模型转换成所述静曲强度运算模型。
[0021]在上述的复合板的子层厚度的选值方法中，当复合板内的子层单板的厚度比个数为3个且各所述子层单板的厚度比之和大于1时，在三个子层单板中选取其中的一个子层单板作为调节单板，降低调节单板的厚度比，直至各所述子层单板的厚度比之和为1。
[0022]在上述的复合板的子层厚度的选值方法中，所述调节单板的弹性模量和抗拉强度均低于另外两个子层单板的弹性模量和抗拉强度。
[0023]一种复合板，包括若干子层单板，所述子层单板基于如上所述的复合板的子层厚度的选值方法制得，若干所述子层单板通过胶水依次粘连构成复合板。
[0024]一种复合板的受力验证方法，用于获取如上述的选值方法所制得的复合板的受力形变量，包括以下步骤：
[0025]基于所述获取复合板内的各子层单板的弹性模量和抗拉强度，采用三点弯曲的方式进行有限元网格的数值模拟。
[0026]在上述的复合板的受力验证方法中，使用最大应力准则作为各子层单板的损伤萌生判据；采用双线性损伤演化定律表达损伤变量；泊松比均取0.23。
[0027]一种复合板的受力验证系统，包括用于托起子层单板的底部的两个支撑座、用于下压子层单板的中心并输出荷载值的压力机、用于执行如上述的受力验证方法的计算机设备；两个所述支撑座以为压力机的动力输出端为对称中心对称布置，所述计算机设备通过压力机输出的荷载值模拟分析复合板的受力形变量。
[0028]相比现有技术，本专利技术的方案具有以下优点：
[0029]本技术方案将竹质多层结构板视作沿厚度方向对称分布的复合板，根据板梁的弯曲理论(小变形、线弹性)，对竹质多层结构进行力学性能分析，为充分利用材料，同时兼顾板的力学性能及轻量化要求，基于组合梁理论和等强度的观点，对多层结构板各子层厚度进行优化分析，提出各子层厚度的优化计算公式，实现优化复合板的各子层厚度的搭配比例，使复合板具有优异力学性能。
[0030]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0031]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0032]图1为本专利技术的一种实施例中的复合板的子层厚度的选值流程图；
[0033]图2为本专利技术的一种实施例中的子层单板的测量点示意图；
[0034]图3为本专利技术的一种实施例中的各子层板单板的弹性模量的柱状图；
[0035]图4为本专利技术的一种实施例中的各子层板单板的静曲强度的柱状图；
[0036]图5为本专利技术的一种实施例中的三层板加载示意图；
[0037]图6为本专利技术的一种实施例中的三层板等效弹性模量随芯板厚度比x的变化曲线图；
[0038]图7为本专利技术的一种实施例中的三层刨花板的等效弹性模量与表层厚度的曲线图；
[0039]图8为本专利技术的一种实施例中的三层板力
‑
位移的曲线图；
[0040]图9为本专利技术的一种实施例中的三层板静曲强度随表层厚度变化曲线图。
具体实施方式
[0041]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0042]如图1所示，本专利技术提供了一种复合板的子层厚度的选值方法，包括以下步骤：
[0043]获取复合板内的各子层单板的弹性模量和抗拉强度；
[0044]建立子层单板的厚度比与复合板的等效弹性模量的第一数学模型；
[0045]基于第一数学模型建立子层单板的抗拉强度与厚度比的第二数学模型；
[0046]通过第二数学模型获取复合板内的各子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合板的子层厚度的选值方法，其特征在于，包括以下步骤：获取复合板内的各子层单板的弹性模量和抗拉强度；建立子层单板的厚度比与复合板的等效弹性模量的第一数学模型；基于第一数学模型建立子层单板的抗拉强度与厚度比的第二数学模型；通过第二数学模型获取复合板内的各子层单板的厚度占比。2.根据权利要求1所述的复合板的子层厚度的选值方法，其特征在于，所述第一数学模型的建立步骤，包括：将复合板视为组合梁，采用线弹性以及小变形理论，建立各子层单板的纯弯曲梁的应力与形变的组合梁运算模型；各子层单板的组合梁运算模型均与梁横截面的静力学运算模型相结合，形成弹性模量过渡运算模型；将各子层单板的厚度比运算模型引入弹性模量过渡运算模型，形成所述第一数学模型。3.根据权利要求2所述的复合板的子层厚度的选值方法，其特征在于，所述第二数学模型的建立步骤，包括：各子层单板的所述组合梁运算模型均转换成复合板的静曲强度与子层单板的抗拉强度的复合运算模型；各所述复合运算模型以对等的方式相互结合，且引入各子层单板的厚度比运算模型，形成所述第二数学模型。4.根据权利要求3所述的复合板的子层厚度的选值方法，其特征在于，所述组合梁运算模型转换成所述静曲强度运算模型的转换步骤，包括：采用变化连续条件的处理方式，对所述组合梁运算模型进行转换，采用强度条件的方式，将转换后所述组合梁运算模型转换成所述静曲强度运算模型。5.根据权利要求1所述的复合板的子层厚度的选值方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛兆龙，徐冬梅，
申请(专利权)人：广东顶固集创家居股份有限公司，
类型：发明
国别省市：