木材应力松弛仪机械结构设计

作     者：毛柯然 

作者单位：北京林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈忠加

授予年度：2020年

学科分类：082902[工学-木材科学与技术] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

主      题：木材应力松弛实验 木材应力松弛仪 控制系统开发 静力学仿真 

摘      要：木材是当今世界较为重要的资源,但相对于世界平均水平而言我国的可用木材数量较少且质量较低。因此对木材使用性能的研究变得日益重要,本文将对木材的应力松弛性能及实验设备进行相关研究,设计一台木材应力松弛仪。为充分满足实验的要求,本文从研究木材应力松弛实验的基本理论出发,并且对国内外木材应力松弛实验以及木材应力松弛知识进行搜集,了解到了实验的模式、影响因素以及实验结果分析等基本理论。通过对实验的分析,确定了设备设计的基本要求,并且对总体设计进行了整合分析,自主设计了一台结构简单、精度较高、功能较为完善的木材应力松弛仪。并利用Solid Works软件绘制了设备的三维模型,为后续仿真分析奠定了基础。为了使木材应力松弛仪操作简单,数据读取方便,本文选用了S7-200 Smart PLC搭配TPC7062Ti触摸屏作为设备的控制及显示系统,结合控制程序的编写,最终可以实现木材应力松弛仪的人机交互。运用ANSYS Workbench软件对设备的主要结构、零件进行了有限元仿真,针对主要结构在极限工况下的静力学情况的分析,以此来考察设备设计是否满足刚度和强度要求。