二苯甲酮(BP)S4态的动态结构
二苯甲酮（BP）S4态的动态结构
汪勇，王惠钢
（浙江理工大学理学院，杭州，310018）
摘要：获取了二苯甲酮在不同溶剂中紫外吸收光谱，采用密度泛函理论和共振拉曼光谱研究了二苯甲酮（BP）A-带的电子激发和Franck-Condon区域结构动力学。在B3LYP/6-311G(d, p)计算水平上，A-带吸收的跃迁主体为π→π*，A带共振拉曼光谱指认为5个振动模式的基频、泛频和组合频，其中ν6(C=O伸缩振动)、ν7(环的伸缩振动)的基频、泛频和组合频对拉曼光谱强度的贡献最大。表明BP的Sπ激发态结构动力学主要沿C=O伸缩振动、环的伸缩振动等反应坐标展开。结合密度泛函理论计算对共振拉曼光谱进行了指认并考察了溶剂效应对共振拉曼光谱强度模式的影响，结果表明，随着溶剂极性的增强，C=O伸缩振动发生了红移。
关键词：二苯甲酮；紫外光谱；电子跃迁；激发态结构动力学；密度泛函理论；共振拉曼光谱
中图分类号：O643.12 文献标识码：A
0 引言
羰基化合物是一类重要的光活性物质，由于羰基氧原子上的非键轨道n与羰基的π和π*轨道之间可以发生n→π*和π→π*电子跃迁，因此羰基化合物的1(n,π*)和1(π,π*)电子激发态对光化学反应非常重要。芳香羰基化合物的环与羰基之间存在共轭作用，使其电子激发态的相对能量和反应性能不同于相应的脂肪族羰基化合物。采用共振拉曼光谱探索芳香羰基化合物在Franck-Condon区域的激发态动力学信息已被广泛的研究[1-3]。
BP是光引发剂，在光物理和光化学方面有着广泛的应用[4-7]，主要用于聚合反应，自由基紫外光固化清漆体系，同时也是有机颜料、医药、香料、杀虫剂的中间体。自从Sett.P等人[8]利用DFT计算和REP研究了BP分子与Du Yong等人[9]利用时间分辨拉曼光谱分析了BP在异丙醇溶液中瞬态中间体的结构特性后，关于BP的短时动力学的研究[10-11]越来越广泛。本文采用共振拉曼光谱技术结合密度泛函理论研究了BP的吸收光谱、电子跃迁、光谱指认和共振拉曼光谱，为深入研究BP的光诱导激发态动力学提供了基础。
1实验与理论计算
1.1实验试剂及仪器
1.1.1实验试剂
二苯甲酮(Benzophenone)，99.0%，优级纯，百灵威科技有限公司，分子式：C13H10O,相对分子质量：182.22；
环己烷（Cyclohexane），99.9%，光谱纯，Honeywell公司，分子式：C6H12，相对分子质量：84.16；
乙腈（acetonitrile），99.9%，光谱纯，Fulltime公司，分子式：CH3CN，相对分子质量：41.01；
甲醇(Methanol)， 99.9%，光谱纯，江苏淮安市恒天工贸有限公司，分子式：CH3OH, 相对分子质量：32.04；
1.1.2实验仪器
紫外分光光度计（Varian Cary 50 conc）
傅立叶变换红外光谱仪（Thermo Nicolet avatar 370）
傅立叶变换拉曼光谱仪（Thermo Nicolet 960 Spectrometer）
共振拉曼光谱实验装置（自制）
1.2理论计算
所有量子化学计算均采用密度泛函理论方法[12-13]由Gaussian 03W程序包[14]完成。BP的几何结
构优化和振动频率计算在B3L YP/6-311G(d, p)理论水平下获得。电子跃迁能计算在
B3L YP-TD/6-311G(d, p)理论水平下获得。
2 结果与讨论
2.1振动光谱分析
B3LYP-TD/6-311G(d, p)计算下获得了BP的优化几何结构，BP属于C2点群(如图1所示)，对BP的结构进行原子编号，同时获得环1和环2所构成的二面角是31.2°。
Ring I Ring II
图1 BP的几何结构和原子标号
目前，对二苯甲酮的相关理论计算和短时动力学的Franck-condon区域研究尚未报道。为了进行
共振拉曼光谱指认和激发态结构动力学研究，在B3LYP-TD/6-311G(d, p)水平上计算了BP的拉曼光谱, 并测定了傅里叶变换红外(FT-IR)和傅里叶变换拉曼(FT-Raman)光谱以及计算的拉曼光谱(如图2所示)。根据振动频率的红外和拉曼光谱活性，并对照FT-IR和FT-Raman的实验值，对BP的振动光谱进
行了指认，结果见表1。表1列出了BP的FT-Raman、FT-IR 和计算拉曼振动频率及其光谱指认。
表1 BP的振动光谱指认
点群C2 计算值实验值指认
a b FT-Raman FT-IR
A ν617241664 1652 1650 νC(7)=O
ν716391585 1592 1591 νRing
ν816181565 βC(6)HβC(11)H
ν915191473 1450 βCH(I ,II)
ν1014771435 βC(1)HβC(5)HβC(6)HβC(10)HβC(11)HβC(12)H ν1113541320 βC(2)HβC(4)HβC9)HβC(13)H
ν1213341301 1320 1320 Ring deformation(I ,II) + βC(5)HβC(12)H ν1312051181 βCH(I ,II)
ν1411841162 βC(1)HβC(5)HβC(6)HβC(10)HβC(11)HβC(12)H ν1511651146 1150 1150 νsyn C(3)C(7)C(14) +βC(2)HβC(4)HβC9)HβC(13)H
ν16 1107 1091 βC (2)H βC(4)H βC(6)H βC(9)H βC(11)H βC(13)H ν17 1049 1037 βCH (I ,II)
ν18 1018 1008 997 999 Ring breathing(I ,II) ν19 1012 1003
γCH (I ,II ) B ν39
1641 1586
νSyn C=C (I ,II) ν40 1619 1566 βC(2)H βC(6)H βC9)H βC(11)H ν41 1522 1476 βCH (I ,II)
ν42 1477 1435 βC (1)H βC(5)H βC(6)H βC(10)H βC(11)H βC(12)H ν43 1353 1319 βC(2)H βC(4)H βC9)H βC(13)H
ν44 1334 1301 Ring deformation(I ,II) + βC (5)H βC(12)H ν45 1285 1256 1279 1279 νasyn C(3)C(7)C(14) ν46 1199 1177 1180 βCH (I ,II)
ν47 1184 1162 βC (1)H βC(5)H βC(6)H βC(10)H βC(11)H βC(12)H ν48 1103 1087 βC (2)H βC(4)H βC(6)H βC(9)H βC(11)H βC(13)H ν49 1051 1039 1030 βCH (I ,II)
ν50 1017 1007 Ring breathing(I ,II) ν51
1012
1003
γCH (I ,II)
ν-伸缩振动, α-环上面内弯曲振动, β-面内弯曲振动, γ-面外摆动, δ-取代基面内弯曲振动; φ-扭转振动; a
: 用B3L YP/6-311G(d,p ) 计算; b : 校正值=63.43+0.9281?计算值.
0500
1000
1500
强度
波数 /cm
-1
94
63213
732
574732633
1018
1064
1204118411651285
1477
1519
1640
1724
透过率
Raman(Cal)
413441
566766
1280
1150
1030997618
722288
220
1580
15901650
FT-Raman
671
694704766814
94591810309991080
1180
128013201380
1580
1450
15901650
FT-IR
图2 BP 的FT-Raman 和FT-IR 光谱
2.2 电子光谱分析
图3给出了BP 在环己烷、乙腈和水溶剂中的紫外-可见吸收光谱通过紫外可见-吸收光谱选取A-带的252.7nm 作为共振拉曼实验的激发波长。
表2列出了在B3LYP-TD/6-311G (d, p)计算水平下BP 的电子跃迁能（?E ）、振子强度（f ）、激发
态以及跃迁类型。由于溶质分子在环己烷等非极性溶剂中的性质与气相条件下比较接近，故表2选取了环己烷溶液中实验数据作为理论计算值的对比。由表2可知，在200~400nm 紫外光谱区域，理论值与实验值吻合良好，计算给出了6个振子强度f>0.01的电子跃迁带，其中260nm 吸收带的振子强度为0.2533。与实验值249nm （?=0.2916）符合良好。表2中最高占有分子轨道（HOMO ，轨道48）是n 轨道，表示为n H 。轨道47、轨道46、轨道45都是π成键轨道，分别表示为πH-1、πH-2、πH-3。最低未占分子轨道（LUMO ，轨道49）是π反键轨道，表示为π*L 。轨道50、轨道51都是π反键轨道，分别表示为π*L+1、π*L+2。轨道图见图4所S 1态为n π*态，它主要由HOMO-1→LUMO 激发产生。 这种跃迁直接导致了电子云密度从羰基氧上的孤对电子转移到整个分子π*反键轨道上。A-带的电子跃迁归属为ππ*态，由HOMO-3→LUMO 和HOMO-2→LUMO 共同跃迁产生，但所占权重不同，其电子跃迁的结果都使C=O 基团的电子云密度增加。
吸光度
波长 /(nm)
图3 二苯甲酮在环己烷、乙腈和甲醇中的紫外吸收
表2 二苯甲酮在气相中的电子跃迁
轨道45(πH-3) 轨道46(πH-2) 轨道47(πH-1) 轨道48(n)轨道49(π*L) 轨道50(π*L+1) 轨道51(π*L+2) 图4 B3LYP-TD/6-311G * *计算水平下获得的分子轨道图
2.3共振拉曼光谱和激发态结构动力学
图5是BP在252.7nm激发波长下环己烷、乙腈和甲醇中的共振拉曼光谱及其光谱指认。从图中看出A-带的共振拉曼光谱可被指认为5个Franck-Condon区域活性振动膜的基频，即C=O的伸缩振动（ν6，1655cm-1），环的伸缩振动（ν7，1592cm-1），环上C-H面内弯曲振动振动（ν13，1181cm-1），C(3) C(7) C(14) 对称伸缩振动+ C(2)H面内弯曲振动+ C(4)H面内弯曲振动+ C(9)H面内弯曲振动+ C(13)H面内弯曲振动（ν15，1147cm-1），环的呼吸振动（ν18，995cm-1）。
通过图5可以看出ν7和ν6振动模对共振拉曼光谱强度的贡献最大。说明BP激发态几何结构的变化主要沿着C=O伸缩振动和环的伸缩振动反应坐标展开。在3种不同极性溶剂中的共振拉曼光谱图非常相似，但是随着溶剂极性的增强，BP的C=O的伸缩振动（ν6，1655cm-1）产生了位移差，发生了红移的现象，说明溶剂效应对BP的共振拉曼光谱图是有影响的。
50010001500
强
度
拉曼位移 /cm-1
in c
6
h
12
in ch
3
cn
ν
1
3
ν
1
5
ν
1
8
ν
6
ν
7
252.7nm
in ch
3
oh
图5 252.7nm激发波长下BP在环己烷、甲醇以及乙腈中的共振拉曼光谱(*表示溶剂扣减的位置) 3结论
采用密度泛函理论结合电子吸收光谱、FT-IR、FT-Raman以及共振拉曼光谱技术研究了BP的紫外吸收光谱及拉曼光谱的指认。
a)A-带的跃迁主体都是π→π*跃迁。ν6(C=O伸缩振动)、ν7(环的伸缩振动)的基频、泛频和组合频
对拉曼光谱强度的贡献最大，其次是ν15，ν18和ν13。这说明BP的π→π*激发态结构动力学主要
沿C=O伸缩振动、环的伸缩振动等反应坐标展开；
b)不同溶剂对拉曼光谱和紫外光谱具有明显的影响，溶剂主要与BP分子中的羰基发生相互作用，
氢键和偶极耦合相互作用是导致羰基振动频率向低波数位移的2个主要原因。在共振拉曼光谱中，C=O伸缩振动随着溶剂极性的增强出现红移现象。
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UV Absorption Spectraand Vibration spectrum identify of
benzophenone
WANG Yong, WANG Hui-gang
( Department of Chemistry, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China )
Abstract:UV absorption spectra were obtained of benzophenone(BP) in different solvents . The A-band electronic excitations and the Franck-Condon region structural dynamics of BP were studied with the resonance Raman spectroscopy and density functional theory calculations.The A-band absorption are assigned as the π→π* transitions on the basis of the TD-B3L YP/6-311G(d,p) level of theory computations. The resonance Raman spectra displayed the Raman intensity in the fundamentals, overtones and combination bands of about 5 vibrational modes for A-band, among ν6 (C=O stretch vibration) and ν7 (ring stretching vibration)contribution to the Resonance Raman intensity most. This indicates that the Franck-Condon region excited state structural dynamics of BP is mainly along the C=O stretch and ring stretching vibration coordinates.Resonance Raman spectroscopy combined with density functional theory calculations were identified and investigated the solvent effect on the resonance Raman spectra intensity pattern, the results show that, with the enhancement of the polarity of the solvent, the C = O stretching vibration occurs redshift.
Key words: benzophenone；UV spectrum；electronic transition；Excited state structural dynamics；Resonance Raman spectrum；Density Functional Theory calculation
动态结构图
一、 动态结构图的概念 1、动态结构图是根据系统的物理原理和信号传递关系，将每个框图信号一一连接所形成的数学图形。 2、它可以系统地、直观地表示自动控制系统信息传递的过程。 二、动态结构图的符号 动态结构图有四个基本单元，分别为信号线、比较点、引出点和方框（环节）。 下面分别介绍如下： 1、信号线：是带有箭头的直线，箭头表示信号传递的方向。如下图所示： 2、比较点：比较点也称为综合点，它可对两个以上的信号进行加减运算，“+”表示相加， “－”表示相减。通常加号省略不写。如下图所示： 3、引出点：亦称为测量点，表示信号的引出位置。引出点只能进行信号传递，不能进行能量传递。 4、方框(环节)：方框环节表示对信号进行的数学变换, 方框中写入元、部件或系统的传递函数。方框的输出变量就等于方框的输入变量与方框中传递函数的乘积。 三、动态结构图的绘制步骤 例2-3如图RC 电路，画出系统的动态结构图。 解：（1）列写微分方程式。 1、按系统结构分解各环节，确定各元件的输入、输出量。 2、绘出各环节结构图，标出系统传递函数G （S ） ，并以箭头字母表示输入和输出。 电阻R ： 电容R ： C(s) C(s)C(s) G(s)R(s)C(s) R(s)E(s)B(s) R(s)Cs s I s Uc dt du C i s I R s Uc s Ur s Uc s RI s Ur u Ri u c c r 1)()(·)() ()() ()()(·? =?==-?+=?+=拉氏变换拉氏变换u r (t)C u c (t) i R I(s)I(s)I(s)R L C ) (1s I cs Uc =)(s CLI U L =IR U R =11R )(s I )(s U r Cs 1)(s I )(s U C
(完整word版)结构图等效变换规则
结构图等效变换 1．环节串联： R s G s G R s G U U s G C ??=?=↓?=)()()()(1212 2．环节并联 []R s G s G R s G R s G R s G U R s G U U U C ?±=±=?=↓?=↓±=)()()()()()(212122112 1 3．反馈连接 C s H s G R s G C C s H R B R E E s G C ?±?=?±=±=↓?=)()()()()( []R s G C s H s G ?=)()()(1μ ) ()(1) ()()()(s H s G s G s R s C s μ== Φ
变换 方式 原方框图 等效方框图 等效运算关系 串联 )()()()(21s R s G s G s C = 并联 ) ()]()([)(21s R s G s G s C ±= 反馈 ()() ()1()() G s R s C s G s H s = m 比较点前移 ) (])()()([) ()()()(s G s G s Q s R s Q s G s R s C ±=±= 比较点 后移 ) ()()()() ()]()([)(s G s Q s G s R s G s Q s R s C ±=±= 引出点前移 )()()(s R s G s C = 引出点后移 ) ()()()(1) ()()(s R s G s C s G s G s R s R == 比较点之间的移动 123()()()()C s R s R s R s =±± 引出点之间的移动 12()()()()C s C s C s R s === 比较点与引出点之间的移动 )()()(21s R s R s C -=
榫卯结构对家具设计风格的启示.docx
榫卯结构对家具设计风格的启示 一、榫卯结构的概述 中国传统文化与木材的运用有着不解之缘，传统榫卯结构常用于古代木建筑和家具设计。在新石器时期的余姚河姆渡遗址中，人们发现了最早的榫卯结构。新石器时期的榫卯结构仅仅以“一凹”“一凸”的简单形式出现。随着人类文明的进步，榫卯结构在手工匠人的精雕细琢下不断改良、完善，在建筑和家具应用中的形式发生了更多的变化。中国传统的榫卯结构以木材为主要材料，两个与“凹”“凸”类似的木质构件经过互相咬合的结构镶嵌在一起。木构件上凸出的部分为榫，又叫榫头；与榫头咬合相连接凹进的部分为卯，又称“榫眼”“卯眼”。虽然每个部件都单薄精巧，但是整体框架式的连接方式使各部件之间的咬合产生了反作用力，增强了衔接的力度，大大延长了产品的使用寿命。这种互相咬合的整体框架结构是一种稳定的结合方式。中国古建筑设计使用这种结构，在一定程度上起到了减震的作用，其良好的拆卸性和组装性使个别单体部件损坏时，人们可以在不影响整个家具使用的情况下轻松修复部件，并且不影响家具的使用寿命，这样大大节约了资源。榫卯结构的精妙之处在于，通过一凹一凸的结构，不需要添加任何的钉或胶作为辅助手段，就可以将家具的各种部件以稳定、准确、精细的方式组合，并且连接合理、全面。木质构件通过钩环以多向方式连接，如上、下、左、右、倾斜和弯曲等，使家具保持稳固、坚实。榫卯结构中的榫、卯型一正一负，形态多变，紧紧咬合在一起，十分稳固；在结构组合上具有科学性、耐用性，并且能够产生不断变
化的形式、组合。榫卯结构既有装饰性又有技术美感。 二、传统榫卯结构在现代设计发展中存在的问题 在工业化快速发展的今天，工业化大批量生产成为了主流趋势，依靠匠人手工制作的中国传统榫卯结构的发展出现了一些问题，主要体现在以下几个方面。首先，加工难度大。榫卯结构分类众多，其中一些可以通过机械化加工批量生产，但是另一些结构相对复杂、精度要求高，必须通过现代化加工机器进行多个复杂的操作才能制作完成。榫卯结构工艺的复杂性，使其不能完全适应现代化机器大规模生产的要求。现代设计过程中使用率较高的榫卯部件往往要经过工艺简化，同时使用工业胶、钉枪作为辅助。这样的制作方式虽然方便、简单、快速，但影响了榫卯结构的使用寿命，并且制作工艺相对简陋。其次，加工成本高。传统中国家具采用的材料主要是比较珍贵的实木，如花梨木、紫檀木、金丝楠等优质硬木。然而，随着使用需求的不断增加，这些树种的资源越来越稀缺，导致这些木材的价格大幅上涨，造成制作榫卯结构的用材难以得到保证。面对工艺、制作、选材和价格存在的问题，榫卯结构的传承、应用、发展面临一定困境。 三、榫卯结构的美学思想 1.“天人合一”之美榫卯结构体现了木制家具的独特魅力。古代社会虽然没有绿色设计的理念，但是榫卯结构对木材的精巧应用传达了古人“天人合一”的思想，为中国设计思想奠定了理论基础。榫卯结构充分利用了材料本身的特点，不使用胶水、钉子等材料，而使用天然接缝，不附加其他部件，保证了家具的柔韧性而不损坏家具，既科学
红木家具榫卯结构的艺术之美
红木家具榫卯结构的艺术之美 榫卯结构是古典家具有别于现代家具的最大特色，也是古典家具的魅力所在。关于榫卯结构的历史，最早可以追溯到七千年前的河姆渡文明。河姆渡干栏式房屋，运用凸型方榫、圆榫、燕尾榫等榫卯接合，使建筑达到完美的力学平衡。 榫卯结构是中国古代木构建筑的核心，而脱胎于古建筑的古典家具，其灵魂也在于组合多变的榫卯结构。古典家具各个部分的木构件，通过各具特色的接合方式，不动用一个钉子，就呈现出家具雅致、自然的整体形态，彰显着含蓄内敛的东方审美。 凹凸之美，自然天成 木作古典家具，营造自然诗意的大美境界。木材本身就是凝聚自然精华的造物，也贴合着人类的性灵。以“木”为家，以“木”为美，这是中国人的自然选择，也体现着独特的文化情怀。而作为木文化的灵魂，有着错落凹凸之美的榫卯结构，也体现着“阴阳互补，虚实相生”、“天人合一”的道家思想。 古典家具分为面与面、点与点、三种构件连接等基本构件结合。而每个具体构件在接合中，又呈现出千变万化的状态。榫卯结构的变化，实现了各个部件之间的接合，其中奥妙无穷，也使古典家具成品达到自然天成的审美效果。古代匠人创造了一百多种独具特色的榫卯结构，其连接方式繁复多变，考验着木匠的技术水平及其创作家具的境界。 榫卯结构极其复杂，往往凝聚着木匠的奇思妙想及独具匠心。在古典家具的制作中，对传统榫卯结构的继承与创新，是我致力的一个方向。我创建的品牌山中古典，突破性开创榫卯结构的新技术，采用榫中有卯，卯中有榫的新手法，使家具在遵循传统风韵的基础上，又赋予现代审美。在我看来，一件家具成品摆在人们面前时，大家往往只能看到家具的造型是否典雅，款式是否漂亮，雕花是否
2-3 方框图的等效变换
§2-3 方块图的等效变换 物理系统的动态特性也可以用方块图表示。利用这种方块图，能方便地对环节或系统进行研究。另外，通过方块图的变换，可以方便地用图解法消去中间变量得出物理系统总的传递函数。 自动控制系统的方块图一般包含四种基本单元。 （l ）函数方块 它表示系统中某一环节或元件的动态特性。方块中所写的便是这个环节或元件的传递函数)(s G 或)(s H （如图2-13 ( b ）所示）。它表示对信号进行数学变换。显然，函数方块的输出变量等于该方块输人变量与传递函数的乘积。即 )()()(0s X s G s X e =； )()()(0s X s H s X f =。 （2）信号线 带箭头的直线，箭头表示信 号的传递方向，线上标有信号的时间函数或象函数。 （3）分支点（又称引出点或测量点） 图上的“O ”点表示信号引出或测量的位置。同一位置引出的信号在数值和性质方面完全相同。 （4）汇合点（又称比较点） 对两个以上信号进行代数运算。‘ + 示。 任何复杂系统都是由许多元件组成的。每一个元件的传递函数可以独立确定，因而每个元件在系统中可作为一个单向性的方块来表示，而整个控制系统的方块图可按照系统中信号传递程序，用信号线依次将各方块连接而成。 系统方块图实质上已将原理图与数学模型结合起来，因而方块图也是系统的一种数学模型，它可以对系统进行全面的描述。利用各元件方块组成的系统方块图，通过等效变换后，可 图2-13 自动控制系统方块图 O （ a ） （b ） 图2-14 环节串联方框图
简化为一个等效方块图，从而求得系统的传递函数。 1．串联方块的等效 图2-14（a ）所示的传递函数为 (s)G 1和(s)G 2两个方块，若(s)G 1的输出量作为(s)G 2的输人量，则(s)G 1和(s)G 2称为串联连接，图2-14（b ）是它的等效方块图。从图2-14（a ）得到 )()()(11s X s G s X i = )()()(12s X s G s X o = 所以 )()()()()()(21s X s G s X s G s G s X i i o == 因而 )()()(21s G s G s G = 即串联方块的等效方块的传递函数为各串联方块传递函数之积。 2．并联方块的等效 图2-15（a ）所示传递函数分别为(s)G 1和(s)G 2两个方块，如果它们有相同的输人量，而输出量等于两个方块输出量的代数和，则(s)G 1和(s)G 2称为并联连接，图2-15（b ）是它的等效方块图。 从图2-15中可见， )()()(22s X s G s X i = )()()(21s X s X s X o ±= 从而得到 )()()())()(()(21s X s G s X s G s G s X i i o =±= 因而 )()()(21s G s G s G ±= 所以并联方块的等效方块的传递函数为各并联方块传递函数之代数和。 3．方块图中反馈连接的等效 图2-16所示的具有反馈的方块图体现了自动控制系统的基本特点，其中(s)G 1称为前向传递函数， H(s)称为反馈传递函数。有 )()()(11s X s G s X o = )()()(s X s H s X o f = 图2-15 环节并联方框图 X i (s) )(s X o （a ） （b ） 图2-16 反馈环节方框图
匠人之国：关于日式传统榫卯结构
匠人之国：关于日式传统榫卯结构 菊与刀并存的矛盾统一体，尚礼而又黩武，服从而又不驯身上披着欧美的现代外衣，内心却死守着祖先的传统今天咱们聊聊日式榫卯结构（我的另一篇文字写了中式榫卯，想了解的朋友可以关注看下。）Wood Joints InClassical Japanese Architecture日式传统榫卯结构看到此标题相信多数人一定会反问“不就是我们的榫卯结构吗？”或是“和我们中式有什么区别吗？”答案很简单：“对于传统中式榫卯结构，我们的文献资料太少，资料匮乏。”以至于我们只能从现有的实木建筑与明清家具中去了解现如今国内所谓的“匠人”“匠人制”“匠心”....也仅仅成了商人博取眼球的手段....另外榫卯这两个字叫：sǔn mǎo凸出部分叫榫（或叫榫头）；凹进部分叫卯（或叫榫眼、榫槽）。*正片开始*最基本的拼接方式，当下也有很多实木家具采用这种榫卯结构（正分明是中国的嘛，呃，其实这是一个隔壁老王的故事...）与传统的燕尾榫结构大致相同（左图），这种榫（右图）拉伸更具有延展性（勾股定理...）（这些传统的日式榫卯结构在传统木质民居都得到广泛的应用）其实图片中诸多的榫卯结构都是中式传统的技艺诸如传统的：燕尾榫，长短榫，楔钉榫...日本资源匮乏，所以在工艺上更具本土考究另一方面，日式设计与东行日本扫购的国人（诸如无印良品，优衣库，亚瑟士等日
本品牌在中国的兴起...）不是源于对日本品质的信赖（很多都是中国制造）从大的方面来讲，是对中华传统的热爱，毕竟具有中华所谓的禅意与传统，又不乏现代特点，只有隔壁日本了。毕竟都属华夏文明，只不过“匠人”在海对岸的社会地位更高。纪录片《寿司之神》一辈子的寿司师傅（这部片子看的我很感动）————“一生只做一件事，再把它做成奇迹”从明治维新以来，日本人就推崇“匠人文化”，“匠人精神”不仅是日本社会走向繁荣的重要支撑，也是一份厚重的历史沉淀。1955年，日本建立了“人间国宝”认定制度。政府在全国不定期的选拔认定“人间国宝”，将那些大师级的艺人、工匠，经严格遴选确认后由国家保护起来，并予以雄厚资金的投入，以防止手艺的流失。匠人文化的本质，只是二个词：一是敬业、一是认真。在我看来，更重要的是当匠人文化被全社会所承认，敬业和认真这二个词，被整个日本社会接受和发扬。它们被化入到日本人的骨髓中，成了日本社会的“常识”。“职人”中，有豆腐师父、三味线师父、蓝染师父、居酒屋老板娘、玩具店师父等等传统艺匠，旧式工作方式所具有的情味，人与技艺日日相依，相互扶持走过的年代，令人心生敬意。对于如何使手艺达到熟练精巧，他们有着超乎寻常甚至可以说近于神经质的艺术般的追求。他们对自己每一个产品、作品都力求尽善尽美，并以自己的优秀作品而自豪和骄傲。对自己的工作不负责任，任凭质量不好的产品流通到
榫卯结构
榫卯结构 榫卯结构，是中国古建筑以木材、砖瓦为主要建筑材料，以木构架结构为主要的结构方式，结构方式，由立柱、横梁、顺檩等主要构件建造而成，各个构件之间的结点以榫卯相吻合，构成富有弹性的框架。榫卯是极为精巧的发明，中国早在7000年前就开始使用，这种构件连接方式，使得中国传统的木结构成为超越了当代建筑排架、框架或者刚架的特殊柔性结构体，不但可以承受较大的荷载，而且允许产生一定的变形，在地震荷载下通过变形吸收一定的地震能量，减小结构的地震响应。 基本简介 榫卯，读作sǔnmǎo，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。榫卯结构是榫和卯的结合，是木件之间多与少、高与低、长与短之间的巧妙组合，可有效地限制木件向各个方向的扭动。最基本的榫卯结构由两个构件组成，其中一个的榫头插入另一个的卯眼中，使两个构件连接并固定。榫头伸入卯眼的部分被称为榫舌，其余部分则称作榫肩。 榫卯结构广泛用于建筑，同时也广泛用于家具，体现出家具与建筑的密切关系。榫卯结构应用于房屋建筑后，虽然每个构件都比较单薄，但是它整体上却能承受巨大的压力。这种结构不在于个体的强大，而是互相结合，互相支撑，这种结构成了后代建筑和中式家具的基本模式。 发展历史 1973年，距离宁波市区约20公里的余姚市河姆渡镇发现了距今六、七千年的新石器文化遗址，人们称之河姆渡遗址，在遗址人们发现了大量榫卯结构的木质构件。 这些榫卯结构主要应用在河姆渡干栏式的房屋的建造上，有凸型方榫、圆榫、双层凸榫、燕尾榫以及企口榫等。
板式家具链接方式(榫卯结构)榫卯图纸
板式家具链接方式大全，欢迎各位木友指正。 连接方式下料安装 操作难 度 投入 成本 美观 度 备注 1 饼干 榫 饼干榫机， 110变压 器 木工夹具，饼干榫，胶** ** *** 榫接点比较多的时候，夹持有一定难度。变压 器视饼干榫机工作电压而定 2 圆木 榫 电钻，圆木榫 开榫模具或顶 尖。 木工夹具，圆木榫，胶** ** *** 不用开榫磨具会比较难，这属于熟练工种 3 直角 加螺 丝 充电钻加披头木螺丝，直角* * * 软木可用手拧螺丝，既锻炼身体，又节省费用 4 沉头 孔加 螺丝 电钻加沉头 钻，充电钻加 披头 木螺丝** ** ** 如果不需要螺丝头与木材平齐或者螺丝头低于 木材表面，可以不使用沉头钻 5 直榫雕刻机（电木 铣） 开榫模板，轴套，直铣 刀 *** **** ***** 三分钟就能做好一个燕尾榫，你必须要花三天 时间来研究它，甚至更长。不要羡慕视频或杂 志里边的广告效果，越漂亮准备的时间越长。 6 燕尾 榫 雕刻机（电木 铣） 双齿板开榫模板，轴 套，直铣刀和燕尾铣刀 **** **** ***** 同上 7 半透 燕尾 榫 雕刻机（电木 铣） 单齿板开榫模板，轴 套，燕尾铣刀 **** **** ***** 同上 8 闷燕 尾榫 凿子、扁铲、 锯、斧子 ***** * ***** 一人生必须有一样手工做的燕尾榫 9 二合 一连 接件 电钻 二合一连接件，钻头 （6mm，10mm） ** ** **** 连接件的标准不同，需要的钻头尺寸也许不同。 连接点比较多的情况下，建议不要使用这种方 式，手工操作会有误差。 10 三合 一连 接件 电钻，三合一 连接件开榫器 三合一连接件，钻头 （6mm，10mm， 15mm） *** *** **** 同上 11 燕尾 槽 雕刻机（电木 铣） 燕尾铣刀** *** **** 操作时需要一个工装。也可以使用现成的开榫 套装。 12 直槽雕刻机（电木 铣）或者用台 锯 直铣刀** *** **** 操作时需要一个工装。如果使用台锯，可以选 择dado（开槽）锯片 13 斜孔 连接 电钻 木工夹具，斜孔开榫器 （内含台阶钻，钻孔磨 具） ** ** *** 此种连接方式适合于凳子或桌子的面板。 这里有图纸下载https://www.wendangku.net/doc/fc183156.html,/thread-117976-1-1.html
榫卯结构的特点
明代家具是中国红木古典家具的鼎盛时期，其技艺与设计达到了中国古典家具的巅峰，占据着中国乃至世界家居界的重要地位。中国明式家具以追求神态韵律、造型古朴典雅为特色，不仅充分体现了中式生活中的艺术成就与文化底蕴，更具有实用性功能。此外，结构严谨、使用寿命长是其精髓之所在，也是人们推崇它的重要原因。在明式家具的制作过程中，榫卯结构的使用可以说是重中之重。榫卯结构深刻的文化内涵不只表现在木构家具的拼接中，更体现了古代中国科技与人文的结合。其科学合理性的结构、高超的加工生产技术和厚重内敛的人文气息，增添了明式家具的意蕴。 一、榫卯结构的起源与分类 榫卯结构起源于七千年前长江流域的河姆渡新石器时代，几千年间衍生出千百种花样，基本形制近百种左右，其中派生极多。在中国木建史上，榫卯是不可或缺的重要基本制作技术之一，明清家具的制作过程中几乎运用了所有榫卯结构种类中的精华形制。在一件明代经典家具之上，运用榫卯结构的范围不同，类型不一，但均起到家具整体形态构造上重要的“关节”作用。 中国明代古典家具中使用到的榫卯结构共一百多种，可分为几大类型。一类作为面与面的结合作用，或两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合，如“燕尾榫”“槽口榫”“企口榫”“穿带榫”等等；另一类是作为点的结构方法，用于横竖才丁字结合、成角结合、交叉、以及直才与弧形才的延伸结合等方面，如“双榫”“双夹榫”“勾挂榫”“楔钉榫”“通榫”“半榫”等等。第三类是将三个构件相互结合的构造方法，常见的榫卯有“抱肩榫”“托角榫”“长短榫”等等。 二、榫卯结构的中式文化内涵 明代是中国文化体系的成熟时期，明式家具中体现出的硬朗、简洁、质朴、自然之风，是受到当时社会中的文化熏陶而成的。王阳明的“心学”、王艮的哲学思想等等都对中国明式家具的风格有一定左右，可以说明式家具是典型的文人家具，体现了文人追求质朴清新的哲学思
榫卯结构家具设计
室内空气优化器设计 摘要 榫卯结构在历代实木家具的设计和制作中都占有重要的地位，是科学性与艺术性高度统一的结构组合方式，同时榫卯结构也是中国传统家具的一个重要标志性特征。榫卯结构家具的连接方式简洁明了，而且做工精细，实用性很强也很美观，这些特点直接和间接的影响着世界各地的家具文化，它透露着自然，原始与结构的美。它深厚的历史底蕴和丰富的文化内涵已成为了中国传统文化的重要组成部分。榫卯结构中的连接方式和结构自身的形式美等特征可以在书房家具中得到具体的体现。随着工业化的发展，现在榫卯结构用的越来越少，因为其加工工艺复杂，材料要求高，不适合大批量生产，但它是我们传统文化的精髓。在提倡地域传统工艺振兴的背景下，我们需要对榫卯结构进一步的搜集和了解，在数字化留存的同时，重新了解传统的榫卯结构，并且以新的视角将其与现代相结合，为传统榫卯工艺注入创新设计理念。 本论文是以传统榫卯结构为切入点，对榫卯结构家具的国内外现状进行分析并列举实际例子，寻找出其中的优点和不足的地方，收集整理有关榫卯结构书房家具的资料，并对其进行实地考察，以及对家具的材料进行全面的分析。了解现代人们的心理需求，根据设计调研分析对其进行设计定位，使榫卯结构在书房家具设计中得以创新运用。 关键词：榫卯结构；书房家具；创新设计
哈尔滨工程大学学士学位论文 ABSTRACT The mortise and tenon structure plays an important role in the design and production of real wood furniture in the past dynasties. It is a combination of scientific and artistic unity. At the same time, mortise and tenon structure is also an important symbol of Chinese traditional furniture. The connection of mortise and tenon structure furniture is concise and concise, and the workmanship is fine, the utility is very strong and beautiful. These features directly and indirectly affect the furniture culture all over the world. It reveals the beauty of nature, primitive and structure. Its profound historical background and rich cultural connotation have become an important part of Chinese traditional culture. The connection mode and the form beauty of the mortise and tenon structure can be embodied in the study furniture. In the background of promoting the revitalization of the traditional regional technology, we need to further collect and understand the mortise and tenon structure. At the same time, we should re understand the traditional mortise and tenon structure, and combine it with the modern view with a new angle of view, and inject new ideas into the traditional mortise and tenon technology. This paper takes the traditional mortise and tenon structure as the breakthrough point, analyzes the status of the mortise and tenon structure furniture at home and abroad and enumerates the actual examples, finds out the advantages and disadvantages, collects and collates the information about the mortise and tenon structure of the book house furniture, and carries out a field investigation to it, and makes a comprehensive analysis of the furniture materials. . Understand the psychological needs of modern people, design and locate them according to the design investigation and analysis, so that the mortise and tenon structure can be used in the study of furniture design. Key words: Tenon and mortise structure; Study furniture; Innovative design.
板式家具链接方式(榫卯结构)大全
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红木家具制作的榫卯结构
红木家具制作的榫卯结构 曦诚红木-小平/ 2010-11-20 榫卯，读作sǔn mǎo，榫卯结构是实木家具红木家具中通常在相连接的两构件上采用一种凹凸处理的接合方式。凸出部分叫榫（或榫头）；凹进部分叫卯（或榫眼、榫槽）。榫卯结构起源非常早，距今约7000年前的浙江余姚河姆渡文化遗址属于新石器时代，就发掘出了大量的结合完好的多种式样的榫卯结构遗物，可以说是我国木构技术史上一件伟大的发明！ 我国家具把各个部件连接起来的“榫卯”做法，是红木家具造型的主要结构方式。各种榫卯做法不同，应用范围不同，中国木结构建筑和家具中榫卯一直在广泛应用，但二者技术层面上侧重不同，建筑上侧重结构稳定，因为榫卯结构在几个方向都可以开卯口，可以兼顾结合在同一点上不同方向的受力，合拢时成为一个高强度的完美的整体。家具中的榫卯结构则成就了中国含蓄内敛的审美观，接合处由于有略微松动的余地，当无数榫卯组合在一起时就会出现极其复杂而微妙的平衡，除了木材延展力外，主要是由于一个个的榫卯富有韧性，不致于发生断裂。 “榫卯”按构合作用来归类，大致可分为三大类型： 一类主要是作面与面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合。如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿带榫”、“扎榫”等。 另一类是作为“点”的结构方法。主要用于作横竖材丁字结合，成角结合，交叉结合，以及直材和弧形材的伸延接合。如“格肩榫”、“双榫”、“双夹榫”、“勾挂榫”、“锲钉榫”、“半榫”、“通榫”等等。 还有一类是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法，这种方法除运用以上的一些榫卯联合结构外，都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有“托角榫”、“长短榫”、“抱肩榫”、“粽角榫”等。
(完整word版)结构图等效变换举例
例1电枢控制式直流电动机结构图化简 ------- — Cm R{ Jm^ + fin ) 1 ?in —1 ―■- S Cm Ce 丄十 R(J in s + f m ) U Cm rr --- R(J in Si + fm) + CmCe s fin ?tn S [RJ m S+Rljn+ Cm JmS + fin RJm S + 1 S Rfin+CmCe
例2函数记录仪结构图化简 Axz i — I % ■?——? — *? 」?_卜 LUJ 7＞十1 1 —— 岭 I 可- -------------------------------------------- 函数记录仪方框图 V+1 S L --- ? 1 + f 殳 F 矿、 淬斗 A_p 十 〔 g J V+1 吗 Au —*-0——
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