L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型及其数值模拟

沈 杨，王天龙

(北京林业大学 木质材料科学与应用教育部重点实验室，木材科学与工程北京市重点实验室，北京 100083)

木质家具接合形式一般有榫接合、钉接合、胶接合、木螺钉接合以及连接件接合[1]。榫接合因精巧的外观、牢固的结构，从古代一直沿用至今。而家具的结构强度取决于其节点强度。对榫接合家具进行力学性能评估时，根据其连接方式，通常测定节点抗弯强度、抗拔强度或抗扭转强度，在同样连接方式下，抗弯强度往往小于抗拔强度及抗扭强度，故在进行榫接合家具结构设计时，需要重点考虑抗弯强度[2-4]。

在榫接合形式中，按照榫头形状可分为：直角榫、燕尾榫、圆棒榫、椭圆榫等，圆棒榫因节约木材、结构简单等优点，被广泛运用于传统木结构家具和现代板式家具中。为了探究圆棒榫在家具中的使用性能，有学者从纯理论的角度分析了圆棒榫在实木家具结构中的强度，论证其利用合理性并给出了使用相关注意事项[5]；也有学者针对T型、L型梓木构件，研究了圆棒榫各参数对接合性能的影响，给出了较优圆棒榫参数[6]；还有学者采用单因素试验法，得出了圆棒榫用于中密度纤维板接合时，各参数与接合强度的关系公式[7]。然而在现有圆棒榫接合强度相关研究中，大部分都是通过试验测试，得出仅适用于特定材料下的关系公式或结论[8-11]。这种研究方法往往受到材料差异、加工精度等不可控因素的影响，如要得到准确的结果则需要大量的重复试验，费时费力，故需要寻找一种具有普遍性的、能规避外部因素的研究方法。……