第一節 材料硬度值分析

第四章 研究結果與分析

本章係分析說明實驗所得之資料，其中對試件之硬度及抗彎強 度平均值列表說明，並以變異數分析不同硬度對指接榫抗彎強度、

不同樹種對抗彎強度、不同樹種其材料硬度是否有顯著差異性存 在，最後進行相關性分析，並投入相關之變項對抗彎強度進行迴歸 分析。

第一節 材料硬度值分析

本研究於試件備料階段記錄有材料硬度值等資料，經統計結果 分析如下:

壹、 全體試件硬度值分析

全體試件共 60 個，榫孔榫頭總平均硬度最小值.35，最大值.49，

平均數.404，標準差 3.789。榫孔平均硬度最小值.35，最大值.48，

平均數.405，標準差 3.872。榫頭平均硬度最小值.34，最大值.49，

平均數.404，標準差 4.01。（如表 4-1 所示）

表 4-1 全體試件硬度值分析 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差

總平均 60 .35 .49 .404 3.789

榫孔平均 60 .35 .48 .405 3.872

榫頭平均 60 .34 .49 .404 4.014

貳、胡桃木材料硬度值分析

一、胡桃木榫頭榫孔硬度平均值分析

胡桃木試件共 20 個，榫孔平均硬度最小值.35，最大值.48，

平均數.4365，標準差 3.281。榫頭硬度最小值.37，最大值.49，平均 數. 438，標準差 3.458。總平均硬度最小值.38，最大值.49，平均 數.435，標準差 2.929。（如表 4-2 所示）

表 4-2 胡桃木榫頭榫孔硬度值分析 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 榫孔平均 20 .35 .48 .436 3.281 榫頭平均 20 .37 .49 .438 3.458 總平均 20 .38 .49 .435 2.929

二、胡桃木榫頭榫孔面、邊、端硬度平均值分析

本組試件共 20 個，榫頭榫孔面、邊、端硬度平均值經統計結 果，如下：

榫孔正面平均硬度最小值.26，最大值.34，平均數.307，標準差 1.976。

榫孔背面平均硬度最小值.27，最大值.36，平均數.305，標準差 2.305。

榫孔左面平均硬度最小值.24，最大值.28，平均數.261，標準差 1.348。

榫孔右面平均硬度最小值.31，最大值.35，平均數.330，標準差 1.214。

榫孔前端平均硬度最小值.52，最大值.85，平均數.703，標準差.100。

榫孔後端平均硬度最小值.49，最大值.85，平均數.712，標準差 9.835。

榫頭正面平均硬度最小值.27，最大值.34，平均數.309，標準差 1.861。

榫頭背面平均硬度最小值.26，最大值.37，平均數.304，標準差 2.481。

榫頭左面平均硬度最小值.25，最大值.28，平均數.263，標準差 9.881。

榫頭右面平均硬度最小值.31，最大值.35，平均數.325，標準差 1.234。

榫頭前端平均硬度最小值.53，最大值.85，平均數.704，標準差.102。

榫頭後端平均硬度最小值.51，最大值.85，平均數.719，標準差.101。

（如表 4-3 所示）

表 4-3 胡桃木榫頭榫孔面、邊、端硬度值分析 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 榫孔正面 20 .26 .34 .307 1.976 榫孔背面 20 .27 .36 .305 2.305 榫孔左面 20 .24 .28 .261 1.348 榫孔右面 20 .31 .35 .330 1.214 榫孔前端 20 .52 .85 .703 .100 榫孔後端 20 .49 .85 .712 9.835 榫頭正面 20 .27 .34 .309 1.861 榫頭背面 20 .26 .37 .304 2.481 榫頭左面 20 .25 .28 .263 9.881 榫頭右面 20 .31 .35 .325 1.234 榫頭前端 20 .53 .85 .704 .102 榫頭後端 20 .51 .85 .719 .101

參、楓木材料硬度值分析

一、楓木榫頭榫孔硬度平均值分析

楓木試件共 20 個，榫孔平均硬度最小值.35，最大值.45，平 均數.395，標準差 2.625。榫頭硬度最小值.36，最大值.46，平均 數.395，標準差 2.560。總平均硬度最小值.35，最大值.45，平均 數.396，標準差 2.664。（如表 4-4 所示）

表 4-4 楓木榫頭榫孔硬度值分析 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 榫孔平均 20 .35 .45 .395 2.625 榫頭平均 20 .36 .46 .396 2.560 總平均 20 .35 .45 .396 2.664

二、楓木榫頭榫孔面、邊、端硬度平均值分析

本組試件共 20 個，榫頭榫孔面、邊、端硬度平均值經統計結 果，如下：

榫孔正面平均硬度最小值.26，最大值.33，平均數.282，標準差 1.803。

榫孔背面平均硬度最小值.22，最大值.27，平均數.248，標準差 1.226。

榫孔左面平均硬度最小值.26，最大值.33，平均數.282，標準差 1.803。

榫孔右面平均硬度最小值.26，最大值.27，平均數.248，標準差 1.226。

榫孔前端平均硬度最小值.52，最大值.82，平均數.648，標準差 8.011。

榫孔後端平均硬度最小值.50，最大值.85，平均數.670，標準差 8.026。

榫頭正面平均硬度最小值.26，最大值.30，平均數.281，標準差 1.021。

榫頭背面平均硬度最小值.22，最大值.28，平均數.247，標準差 1.720。

榫頭左面平均硬度最小值.26，最大值.30，平均數.281，標準差 1.021。

榫頭右面平均硬度最小值.22，最大值.28，平均數.247，標準差 1.720。

榫頭前端平均硬度最小值.52，最大值.82，平均數.652，標準差 7.799。

榫頭後端平均硬度最小值.52，最大值.82，平均數.675，標準差 7.626。

表 4-5 楓木榫頭榫孔面、邊、端硬度值分析 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 榫孔正面 20 .26 .33 .282 1.803 榫孔背面 20 .22 .27 .248 1.226 榫孔左面 20 .26 .33 .282 1.803 榫孔右面 20 .22 .27 .248 1.226 榫孔前端 20 .52 .82 .648 8.011 榫孔後端 20 .50 .85 .670 8.026 榫頭正面 20 .26 .30 .281 1.021 榫頭背面 20 .22 .28 .247 1.720 榫頭左面 20 .26 .30 .281 1.021 榫頭右面 20 .22 .28 .247 1.720 榫頭前端 20 .52 .82 .652 7.799 榫頭後端 20 .52 .82 .675 7.626

肆、栓木材料硬度值分析

一、栓木榫頭榫孔硬度平均值分析

栓木試件共 20 個，榫孔平均硬度最小值.35，最大值.46，平均

數. 385，標準差 3.677。榫頭硬度最小值.34，最大值.45，平均數.378，

標準差 3.453。總平均硬度最小值.35，最大值.45，平均數.382，標 準差 3.563。（如表 4-6 所示）

表 4-6 栓木榫頭榫孔硬度值分析 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 榫孔平均 20 .35 .46 .385 3.677 榫頭平均 20 .34 .45 .378 3.453 總平均 20 .35 .45 .382 3.563

二、栓木榫頭榫孔面、邊、端硬度平均值分析

本組試件共 20 個，榫頭榫孔面、邊、端硬度平均值經統計結 果，如下：

榫孔正面平均硬度最小值.22，最大值.28，平均數.258，標準差 1.673。

榫孔背面平均硬度最小值.26，最大值.30，平均數.277，標準差 1.342。

榫孔左面平均硬度最小值.22，最大值.42，平均數.259，標準差 3.993。

榫孔右面平均硬度最小值.24，最大值.30，平均數.273，標準差 1.663。

榫孔前端平均硬度最小值.51，最大值.84，平均數.619，標準差 0.109。

榫孔後端平均硬度最小值.52，最大值.83，平均數.626，標準差 0.106。

榫頭正面平均硬度最小值.22，最大值.27，平均數.250，標準差 1.451。

榫頭背面平均硬度最小值.23，最大值.30，平均數.270，標準差 1.791。

榫頭左面平均硬度最小值.23，最大值.27，平均數.246，標準差 1.387。

榫頭右面平均硬度最小值.23，最大值.35，平均數.270，標準差 2.481。

榫頭前端平均硬度最小值.51，最大值.84，平均數.627，標準差.106。

榫頭後端平均硬度最小值.51，最大值.82，平均數.617，標準差.101。

（如表 4-7 所示）

表 4-7 栓木榫頭榫孔面、邊、端硬度值分析 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 榫孔正面 20 .22 .28 .258 1.673 榫孔背面 20 .26 .30 .277 1.342 榫孔左面 20 .22 .42 .259 3.993 榫孔右面 20 .24 .30 .273 1.663 榫孔前端 20 .51 .84 .619 .109 榫孔後端 20 .52 .83 .626 .106 榫頭正面 20 .22 .27 .250 1.451 榫頭背面 20 .23 .30 .270 1.791 榫頭左面 20 .23 .27 .246 1.387 榫頭右面 20 .23 .35 .270 2.481 榫頭前端 20 .51 .84 .627 .106 榫頭後端 20 .51 .82 .617 .101

伍、不同樹種之硬度分析

本研究為了解不同樹種其材料硬度之分析，以單因子變異數分 析如表 4-8 所示。

研究假設一：

不同樹種之木材（黑胡桃、楓木、栓木）其硬度沒有差異性存 在。

三組試件對材料硬度作分析比較，如表 4-8 所示，其得出結果 F

值為 3.760，P=0.000＜.05，故不同樹種材料硬度有顯著差異。

表 4-8 不同樹種對硬度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 13 20.608 1.585 3.760 .000 組內 46 19.392 .422

總和 59 40.000

*在 .05 水準上的平均差異很顯著

其結果如表4-9所示，胡桃木硬度最大值0.49，最小值0.38，平 均值0.435，標準差2.929。楓木硬度最大值0.45，最小值0.35，平均 值0.396，標準差2.664。栓木硬度最大值0.45，最小值0.35，平均值 0.382，標準差3.563。

表 4-9 不同樹種之硬度值分析

分組 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 黑胡桃 20 .38 .49 .435 2.929 楓木 20 .35 .45 .396 2.664 栓木 20 .35 .45 .382 3.563 總和 60 .35 .49 .404 3.789

比較胡桃木、楓木、栓木三組試件硬度值，其中以胡桃木最高，

其次為楓木 0.396，最低的為的栓木 0.382。

第二節 試件抗彎強度結果分析

本研究之榫接試件經萬能試驗機抗彎破壞後，破壞強度統計量 分析如下：

壹、 全體試件抗彎強度統計量分析

本研究之榫接試件共 60 個，抗彎強度統計量如表 4-10 所示。

最小值為 203.00 kgf，最大值為 501.50 kgf，平均數為 408.30 kgf，

標準差 57.425 kgf。抗彎時間最小值為 6.00 sec，最大值為 16.00sec，

平均數為 7.650sec，標準差為 1.560sec。全體試件抗彎強度分佈曲線 如圖 4-1 所示。

表 4-10 全體試件抗彎強度值統計量 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 抗彎強度 60 203.00 501.50 408.300 57.425 抗彎時間 60 6.00 16.00 7.650 1.560

序號

58 55 52 49 46 43 40 37 34 31 28 25 22 19 16 13 10 7 4 1

抗彎強度

600

500

400

300

200

100

圖4-1 全體試件抗彎強度分佈曲線圖

貳、胡桃木抗彎強度統計量分析

本組試件共 20 個，抗彎強度統計量如表 4-11 所示。抗彎強度 最小值為 297.00 kgf，最大值為 501.50 kgf，平均數為 421.125 kgf，

標準差為 59.250kgf。拉拔時間最小值為 7.00sec，最大值為 16.00sec，

平均數為 8.050sec，標準差為 2.211sec。胡桃木試件抗彎強度分佈曲 線如圖 4-2 所示。

表 4-11 胡桃木抗彎強度統計量 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 抗彎強度 20 297.00 501.50 421.125 59.250 抗彎時間 20 7.00 16.00 8.050 2.211

序號

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

抗彎強度

600

500

400

300

200

圖 4-2 胡桃木試件抗彎強度分佈曲線圖

參、楓木抗彎強度統計量分析

本組試件共 20 個，抗彎強度統計量如表 4-12 所示。抗彎強度 最小值為 203.00 kgf，最大值為 451.00 kgf，平均數為 379.975 kgf，

標準差為 62.590kgf。抗彎時間最小值為 6.00sec，最大值為 11.00sec，

平均數為 7.900sec，標準差為 1.165sec。楓木試件抗彎強度分佈曲線 如圖 4-3 所示。

表 4-12 楓木抗彎強度統計量 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 抗彎強度 20 203.00 451.00 379.975 62.590 抗彎時間 20 6.00 11.00 7.900 1.165

序號

40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21

抗彎強度

500

400

300

200

100

圖4-3 楓木試件抗彎強度分佈曲線圖

肆、栓木抗彎強度統計量分析

本組試件共 20 個，抗彎強度統計量如表 4-13 所示。抗彎強度 最小值為 345.50 kgf，最大值為 487.00 kgf，平均數為 423.800 kgf，

標準差為 39.263kgf。抗彎時間最小值為 6.00sec，最大值為 8.00sec，

平均數為 7.000sec，標準差為 0.794sec。栓木試件抗彎強度分佈曲線 如圖 4-4 所示。

表 4-13 栓木抗彎強度統計量 統計量

項目 個數 最小值 最大值 平均數 標準差 抗彎強度 20 345.50 487.00 423.800 39.263 抗彎時間 20 6.00 8.00 7.000 .794

序號

60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41

抗彎強度

500 480 460 440 420 400 380 360 340 320

如圖 4-4 栓木試件抗彎強度分佈曲線圖

伍、不同樹種對抗彎強度之比較

其結果如表4-14所示，胡桃木抗彎強度最大值501.50，最小值 297.00，平均值421.125，標準差59.250。楓木抗彎強度最大值451.00，

最小值203.00，平均值379.975，標準差62.590。栓木抗彎強度最大 值487.00，最小值345.50，平均值423.800，標準差39.263。

表 4-14不同樹種對抗彎強度統計量

平均數的 95% 信賴 區間

統計量

項目

個

數 平均數 標準差 標準誤

下界 上界 最小

值

最大 值

胡桃木 20 421.125 59.250 13.248 393.395 448.855 297.00 501.50 楓木 20 379.975 62.590 13.995 350.681 409.683 203 451 栓木 20 423.800 39.263 8.779 405.424 442.175 345.50 487.00 總和 60 408.300 57.425 7.413 393.465 423.134 203.00 501.50

比較胡桃木、楓木、栓木三組試件抗彎強度，其中以栓木最高，

其次為胡桃木421.125kgf，最低的為的楓木379.975kgf。抗彎時間以 胡桃木試件8.050sec>楓木試件7.900sec>栓木試件7.000sec，比較抗彎 時間與抗彎強度之平均數，相互之間未呈顯著相關。

第三節 材料硬度對抗彎強度之影響分析

本研究為了解材料硬度對抗彎強度之影響，以單因子變異數分

析，進行硬度對抗彎強度有無差異性存在。

研究假設二：

不同樹種之木材（黑胡桃、楓木、栓木）硬度對指接榫抗彎強 度沒有差異性存在。

壹、胡桃木硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-15 所示，F 值為 3.813，

p=0.024＜.05，故胡桃木硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-15 胡桃木硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 9 51651.458 5739.051 3.813 .024 組內 10 15049.979 1504.998

總和 19 66701.438

在 .05 水準上的平均差異很顯著

一、胡桃木榫孔硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-16 所示，F 值為 4.293，

p=0.016＜.05，故胡桃木榫孔硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-16 胡桃木榫孔硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 9 52987.458 5887.495 4.293 .016 組內 10 13713.979 1371.398

總和 19 66701.438

在 .05水準上的平均差異很顯著

（一）胡桃木榫孔正面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表4-17所示，F值為.381，

p=0.896＞.05，故胡桃木榫孔正面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-17 胡桃木榫孔正面硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 7 12122.063 1731.723 .381 .896 組內 12 54579.375 4548.281

總和 19 66701.438

（二）胡桃木榫孔背面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-18 所示，F 值為.562，

p=0.788＞05，故胡桃木榫孔背面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-18 胡桃木榫孔背面硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 8 19364.664 2420.583 .562 .788 組內 11 47336.774 4303.343

總和 19 66701.438

（三）胡桃木榫孔左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-19 所示，F 值為 1.244，

p=0.334＞.05，故胡桃木榫孔左側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-19 胡桃木榫孔左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 4 16619.708 4154.927 1.244 .334 組內 15 50081.729 3338.782

總和 19 66701.438

（四）胡桃木榫孔右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-20 所示，F 值為.303，

p=0.872＞.05，故胡桃木榫孔右側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-20 胡桃木榫孔右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 4 4979.757 1244.939 .303 .872 組內 15 61721.681 4114.779

總和 19 66701.438

（五）胡桃木榫孔前端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-21 所示，F 值為 1.382，

p=0.361＞.05，故胡桃木榫孔前端硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-21 胡桃木榫孔前端硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 13 50006.521 3846.655 1.382 .361 組內 6 16694.917 2782.486

總和 19 66701.438

（六）胡桃木榫孔後端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-22 所示，F 值為 2. 025，

p=0.381＞.05，故胡桃木榫孔後端硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-22胡桃木榫孔後端硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 17 63038.938 3708.173 2.025 .381 組內 2 3662.500 1831.250

總和 19 66701.438

二、胡桃木榫頭硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-23，所示 F 值為 5.903，

p=0.07＞.05，故胡桃木榫頭硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-23 胡桃木榫頭硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 10 57876.854 5787.685 5.903 .007 組內 9 8824.583 980.509

總和 19 66701.437

(一) 胡桃木榫頭正面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-24 所示，F 值為 1.299，

p=0.392＞.05，故胡桃木榫頭正面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-24 胡桃木榫頭正面硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 7 28752.563 4107.509 1.299 .329 組內 12 37948.875 3162.406

總和 19 66701.438

（二） 胡桃木榫頭背面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-25 所示，F 值為.878，

p=0.551＞.05，故胡桃木榫頭背面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-25 胡桃木榫頭背面硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 7 22585.488 3226.498 .878 .551 組內 12 44115.950 3676.329

總和 19 66701.438

（三）胡桃木榫頭左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-26 所示，F 值為 1.480，

p=0.258＞.05，故胡桃木榫頭左側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-26 胡桃木榫頭左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 3 14485.994 4828.665 1.480 .258 組內 16 52215.444 3263.465

總和 19 66701.438

（四）胡桃木榫頭右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-27 所示，F 值為 1.156，

p=0.369＞.05，故胡桃木榫頭右側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-27 胡桃木榫頭右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 4 15711.719 3927.930 1.156 .369 組內 15 50989.719 3399.315

總和 19 66701.438

（五）胡桃木榫頭前端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-28 所示，F 值為 64.529，

p=0.003＜.05，故胡桃木榫頭前端硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-28 胡桃木榫頭前端硬度對抗彎強度差異性分析

統計量 項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 16 66508.188 4156.762 64.529 .003 組內 3 193.250 64.417

總和 19 66701.438

在 .05 水準上的平均差異很顯著

（六）胡桃木榫頭後端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-29 所示，F 值為 9.502，p=0.021＜.05，故胡桃木榫頭後端硬度對抗彎強度有顯著差 異。

表 4-29 胡桃木榫頭後端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 15 64880.563 4325.371 9.502 .021 組內 4 1820.875 455.219

總和 19 66701.438 在 .05水準上的平均差異很顯著

貳、 楓木硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-30 所示，F 值為 4.518，

p=0.012＜.05，故楓木硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-30 楓木硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 8 57067.746 7133.468 4.518 .012 組內 11 17366.492 1578.772

總和 19 74434.238

在 .05 水準上的平均差異很顯著

一、楓木榫孔硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-31 所示，F 值為 3.962，

p=0.018＜.05，故楓木榫孔硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-31 楓木榫孔硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 7 51955.589 7422.227 3.962 .018 組內 12 22478.649 1873.221

總和 19 74434.238 在 .05水準上的平均差異很顯著

(一)楓木榫孔正面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表4-32所示，F值為 2. 532，

p=0.76＞.05，故楓木榫孔正面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-32楓木榫孔正面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 6 40112.017 6685.336 2.532 .076 組內 13 34322.221 2640.171

總和 19 74434.237

(二)楓木榫孔背面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-33 所示，F 值為.241，

p=0.938＞.05，故楓木榫孔背面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-33 楓木榫孔背面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 5 5889.663 1177.933 .241 .938 組內 14 68544.575 4896.041

總和 19 74434.238

(三)楓木榫孔左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-34 所示，F 值為 2.532，

p=0.076＜.05，故楓木榫孔左側硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-34 楓木榫孔左側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 6 40112.017 6685.336 2.532 .076 組內 13 34322.221 2640.171

總和 19 74434.237

在 .05水準上的平均差異很顯著

(四)楓木榫孔右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-35 所示，F 值為. 241，

p=0.938＞.05，故楓木榫孔右側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-35 楓木榫孔右側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 5 5889.663 1177.933 .241 .938 組內 14 68544.575 4896.041

總和 19 74434.238

(五)楓木榫孔前端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-36 所示，F 值為 7.698，

p=0.010＜.05，故楓木榫孔前端硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-36 楓木榫孔前端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 13 70223.675 5401.821 7.698 .010 組內 6 4210.563 701.760

總和 19 74434.238

在 .05水準上的平均差異很顯著

（六）楓木榫孔後端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-37 所示，F 值為 5.812，

p=0.020＜.05，故楓木榫孔後端硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-37 楓木榫孔後端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 13 68957.925 5304.456 5.812 .020 組內 6 5476.313 912.719

總和 19 74434.238 在 .05水準上的平均差異很顯著

二、楓木榫頭硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-38 所示，F 值為 5.745，

p=0.006＜.05，故楓木榫頭硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-38 楓木榫頭硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 9 62370.488 6930.054 5.745 .006 組內 10 12063.750 1206.375

總和 19 74434.238

在 .05水準上的平均差異很顯著

(一)楓木榫頭正面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-39 所示，F 值為.467，

p=0.759＞.05，故 4 楓木榫頭正面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-39 楓木榫頭正面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 4 8237.925 2059.481 .467 .759 組內 15 66196.313 4413.088

總和 19 74434.238

（二） 楓木榫頭背面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-40 所示，F 值為 2.035，

p=0.133＞.05，故楓木榫頭背面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-40 楓木榫頭背面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 6 36050.663 6008.444 2.035 .133 組內 13 38383.575 2952.583

總和 19 74434.238

（三）楓木榫頭左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-41 所示，F 值為. 467，

p=0.759＞.05，故楓木榫頭左側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-41 楓木榫頭左側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 4 8237.925 2059.481 .467 .759 組內 15 66196.313 4413.088

總和 19 74434.238

（四）楓木榫頭右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-42 所示，F 值為 2.035，

p=0.133＞.05，故楓木榫頭右側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-42 楓木榫頭右側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 6 36050.663 6008.444 2.035 .133 組內 13 38383.575 2952.583

總和 19 74434.238

（五）楓木榫頭前端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-43 所示，F 值為 7.899，

p=0.016＜.05，故楓木榫頭前端硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-43 楓木榫頭前端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 14 71214.238 5086.731 7.899 .016 組內 5 3220.000 644.000

總和 19 74434.238 在 .05 水準上的平均差異很顯著

(六)楓木榫頭後端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-44 所示，F 值為 3.092，

p=0.109＞.05，故楓木榫頭後端硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-44 楓木榫頭後端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 14 66726.446 4776.175 3.092 .109 組內 5 7707.792 1541.558

總和 19 74434.238

參、 栓木硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-45 所示，F 值為 2.595，

p=0.072＞.05，故栓木硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-45 栓木硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 8 19145.567 2393.196 2.595 .072 組內 11 10144.633 922.239

總和 19 29290.200

一、栓木榫孔硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-46 所示，F 值為 2.296，

p=0.113＞.05，故栓木榫孔硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-46 栓木榫孔硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 10 21041.117 2104.112 2.296 .113 組內 9 8249.083 916.565

總和 19 29290.200

(一)栓木榫孔正面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表4-47所示，F值為1.643，

p=0.213＞.05，故栓木榫孔正面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-47栓木榫孔正面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 5 10831.262 2166.252 1.643 .213 組內 14 18458.938 1318.496

總和 19 29290.200

(二)栓木榫孔背面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-48 所示，F 值為 1.344，

p=0.299＞.05，故栓木榫孔背面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-48 栓木榫孔背面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 4 7729.567 1932.392 1.344 .299 組內 15 21560.633 1437.376

總和 19 29290.200

(三)栓木榫孔左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-49 所示，F 值為 1.338，

p=0.305＞.05，故栓木榫孔左側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-49栓木榫孔左側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 5 9471.358 1894.272 1.338 .305 組內 14 19818.842 1415.632

總和 19 29290.200

(四)栓木榫孔右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-50 所示，F 值為.996，

p=0.467＞.05，故栓木榫孔右側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-50栓木榫孔右側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 6 9225.087 1537.515 .996 .467 組內 13 20065.113 1543.470

總和 19 29290.200

(五)栓木榫孔前端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-51 所示，F 值為 1.626，

p=0.285＞.05，故 5 栓木榫孔前端硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-51 栓木榫孔前端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 13 22814.158 1754.935 1.626 .285 組內 6 6476.042 1079.340

總和 19 29290.200

(六)栓木榫孔後端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-52 所示，F 值為 9.409，

p=0.001＜.05，故栓木榫孔後端硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-52 栓木榫孔後端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 10 26733.179 2673.318 9.409 .001 組內 9 2557.021 284.113

總和 19 29290.200

在 .05水準上的平均差異很顯著

二、栓木榫頭硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-53 所示，F 值為 2.170，

p=0.122＞.05，故栓木榫頭硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-53栓木榫頭硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 9 19372.200 2152.467 2.170 .122 組內 10 9918.000 991.800

總和 19 29290.200

(一)栓木榫頭正面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-54 所示，F 值為 1.468，

p=0.262＞.05，故栓木榫頭正面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-54栓木榫頭正面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 5 10074.625 2014.925 1.468 .262 組內 14 19215.575 1372.541

總和 19 29290.200

(二)栓木榫頭背面硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-55 所示，F 值為.318，

p=0.916＞.05，故栓木榫頭背面硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-55栓木榫頭背面硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 6 3745.792 624.299 .318 .916 組內 13 25544.408 1964.954

總和 19 29290.200

(三)栓木榫頭左側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-56 所示，F 值為 1.142，

p=0.375＞.05，故栓木榫頭左側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-56栓木榫頭左側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目

自由度 平方和 均方 F 值 顯著性

組間 4 6836.646 1709.161 1.142 .375 組內 15 22453.554 1496.904

總和 19 29290.200

（四）栓木榫頭右側邊硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-57 所示 F 值為. 168，

p=0.987＞.05，故栓木榫頭右側硬度對抗彎強度無顯著差異。

表 4-57 栓木榫頭右側邊硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 7 2614.388 373.484 .168 .987 組內 12 26675.813 2222.984

總和 19 29290.200

（五）栓木榫頭前端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表4-58所示，F值為4. 327，

p=0.041＜.05，故栓木榫頭前端硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-58栓木榫頭前端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 13 26467.325 2035.948 4.327 .041 組內 6 2822.875 470.479

總和 19 29290.200 在 .05水準上的平均差異很顯著

（六）栓木榫頭後端硬度對抗彎強度差異性分析

本組試件經變異數分析結果，如表 4-59 所示，F 值為 7.169，

p=0.012＜.05，故栓木榫頭後端硬度對抗彎強度有顯著差異。

表 4-59 栓木榫頭後端硬度對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 13 27518.450 2116.804 7.169 .012 組內 6 1771.750 295.292

總和 19 29290.200 在 .05 水準上的平均差異很顯著

第四節 不同樹種對抗彎強度之影響分析

本研究為了解不同樹種對抗彎強度之影響，以單因子變異數及 事後比較作分析，其結果如下：

研究假設三：

不同樹種之木材（黑胡桃、楓木、栓木）對指接榫抗彎強度沒 有差異性存在。

三組試件對抗彎強度作分析比較，如表4-60所示，其得出結果F 值為4.037，P=0.023＜.05，故不同樹種對抗彎強度有顯著差異。

表 4-60不同樹種對抗彎強度差異性分析 統計量

項目 自由度 平方和 均方 F 值 顯著性 組間 2 24140.725 12070.362 4.037 .023 組內 57 170425.875 2989.928

總和 59 194566.600

在 .05水準上的平均差異很顯著

不同樹種對抗彎強度事後比較分析結果，如表4-61所示，胡桃 木對楓木P=0.053＞.05，故胡桃木之抗彎強度優於楓木之抗彎強度；

栓木對楓木P=0.037＜.05，故栓木之抗彎強度優於楓木之抗彎強度。

表 4-61不同樹種對抗彎強度事後比較分析表

95% 信賴區間 項目

分組

平均差異 (I-J)

標準 誤

顯著

性 下界 上界 楓木 41.150 17.291 .053 -.460 82.760 胡桃木

栓木 -2.675 17.291 .987 -44.285 38.935 胡桃木 -41.150 17.291 .053 -82.760 .460 楓木

栓木 -43.825(*) 17.291 .037 -85.435 -2.214 胡桃木 2.675 17.291 .987 -38.935 44.285 栓木

楓木 43.825(*) 17.291 .037 2.214 85.435 在 .05 水準上的平均差異很顯著。

第五節 材料因素對抗彎強度之相關性分析

本研究為了解材料因素對抗彎強度是否具有相關性，利用皮爾 遜積差相關進行引證，並以線性迴歸分析進行抗彎強度的預測。

壹、胡桃木對抗彎強度之相關性分析

研究假設四：

黑胡桃材料硬度與抗彎強度沒有相關性存在。

由表 4-62 自變項與抗彎強度相關係數得知，榫孔前端與榫接抗

彎強度之間相關係數值 r=0.487(*)，榫頭前端與榫接抗彎強度之間相

關係數值 r=0.819(**)，榫頭後端與榫接抗彎強度之間相關係值 r=0.826(**)，均達顯著相關，表示三者與榫接抗彎強度之間有顯著 正相關存在。

表 4-62 胡桃木與抗彎強度相關係數 係數

變項

抗彎強度 榫孔前端 榫頭前端 榫頭後端

Pearson 相關 1.000 0.487(*) 0.819(**) 0.826(**)

顯著性(雙尾) 0.30

抗彎強度

個數 20 20 20 20

**在顯著水準為 0.01 時(雙尾)，相關顯著。

*在顯著水準為 0.05 時(雙尾)，相關顯著。

表 4-63 胡桃木迴歸模式之變異數分析表

模式 自由度 平方和 均方 R 平方 F 值 顯著性 迴歸 3 52265.830 17421.943 .784 19.310(a) .000(a) 殘差 16 14435.608 902.225

總和 19 66701.438

1.預測變數：(常數), 榫頭後端, 榫孔前端, 榫頭前端 2.依變數：抗彎強度

表 4-64 胡桃木迴歸分析表 統計量

項目

未標準化係數 標準化係數

模式 B 之估計值 標準誤 Beta 分配

t 顯著性

(常數) 12.299 58.626 .210 .836

榫孔前端 45.944 79.590 .078 .577 .572

榫頭前端 265.422 99.857 .457 2.658 .017

榫頭後端 263.765 107.569 .450 2.452 .026

1.依變數：抗彎強度

利用上述相關資料可進行迴歸分析，由自變項（預測變項 X）

即榫孔前端 X

，榫頭前端 X

，榫頭後端 X

，來預測一個一變項（備 預測變項 Y）及榫接最大抗彎強度，由表 4-64 迴歸之分析表，可預 測榫接的抗彎強度（BS），其原始分數迴歸方程式如下：

Yˆ

（bs）=12.299kgf+45.944x

+265.422x

+263.765x

標準分數迴歸方程式 ：

Zˆ

（bs）=0.78 Z x

+0.45 7Z x

+0.450 Z x

由上述公式得知，只要投入榫孔前端，榫接前端，榫頭後端即 可使迴歸模式達到顯著水準（F=19.310，P=0.00<0.05） 。榫孔前端，

榫接前端，榫頭後端可以解釋榫接結構（抗彎強度）總變異量 78.4

﹪（R

） ，其餘 21.6﹪由其他未知變異量來解釋。

貳、楓木對抗彎強度之相關性分析

研究假設五：

楓木材料硬度與抗彎強度沒有相關性存在。

由表 4-65 自變項與抗彎強度相關係數得知，榫孔前端與榫接抗 彎強度之間相關係數值 r=.728(**)，榫孔後端與榫接抗彎強度之間相 關係數值 r=.795(**)，榫頭前端與榫接抗彎強度之間相關係值 r=.761(**)，榫頭後端與榫接抗彎強度之間相關係值 r= .771(**)均達 顯著相關，表示四者與榫接抗彎強度之間有顯著正相關存在。

表 4-65 楓木與抗彎強度相關係數

係數 變項 抗彎強度 榫孔前端 榫孔後端 榫頭前端 榫頭後端 Pearson 相關 1.000 .728(**) .795(**) .761(**) .771(**) 顯著性(雙尾) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 抗彎強度

個數 20 20 20 20 20

**在顯著水準為0.01時(雙尾)，相關顯著。

*在顯著水準為0.05時(雙尾)，相關顯著。

表 4-66楓木迴歸模式之變異數分析表

模式 自由度 平方和 均方 R 平方 F 值 顯著性 迴歸 4 48729.834 12182.458 .655 7.109(a) .002(a) 殘差 15 25704.240 1713.627

總和 19 74434.238

1.預測變數：(常數), 榫孔後端, 榫頭前端, 榫孔前端, 榫頭後端 2.依變數：抗彎強度

表 4-67 楓木迴歸分析表 統計量

項目 未標準化係數 標準化係數

模式 B 之估計值 標準誤 Beta 分配

t 顯著性

(常數) -32.999 86.217 -.383 .707 榫孔前端 -420.565 498.172 -.538 -.844 .412 榫頭前端 492.940 514.359 .614 .958 .353 榫頭後端 -286.632 605.005 -.349 -.474 .642 榫孔後端 831.840 631.056 1.067 1.318 .207 1.依變數：抗彎強度

利用上述相關資料可進行回歸分析，由自變項（預測變項 X）

即榫孔前端 X

、榫頭前端 X

、榫頭後端 X

、榫孔後端 X

來預測一 個一變項（備預測變項 Y）及榫接最大抗彎強度，由表 4-67 迴歸之 分析表，可預測榫接的抗彎強度（BS），其原始分數迴歸方程式如 下：

（bs）=－32.999kgf－420.565x

＋492.940x

－286.532x

＋831.840 x

標準分數迴歸方程式：

Zˆ

（bs）=－0.538Zx

+0.614Zx

–0.349Zx

+1.067Zx

由上述公式得知，只要投入榫孔前端、榫接前端、榫頭後端，

即可使迴歸模式達到顯著水準（F=7.109，P=0.02<0.05） 。榫孔前端、

榫接前端、榫頭後端可以解釋榫接結構（抗彎強度）總變異量65.5

﹪（R

） ，其餘34.5﹪尤其他未知變異量來解釋。

參、栓木對抗彎強度之相關性分析

研究假設六：

栓木材料硬度與抗彎強度沒有相關性存在。

由表 4-68 自變項與抗彎強度相關係數得知，榫孔前端與榫接抗 彎強度之間相關係數值 r=.761(**)，榫孔後端與榫接抗彎強度之間相 關係數值 r=.780(**)，榫頭前端與榫接抗彎強度之間相關係值 r=.793(**)，榫頭後端與榫接抗彎強度之間相關係值 r=.824(**)均達 顯著相關，表示四者與榫接抗彎強度之間有顯著正相關存在。

表 4-68 栓木與抗彎強度相關係數

係數 變項 抗彎強度 榫孔前端 榫孔後端 榫頭前端 榫頭後端 Pearson 相關 1.000 .761(**) .780(**) .793(**) .824(**) 顯著性(雙尾) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 抗彎強度

個數 20 20 20 20 20

**在顯著水準為 0.01 時(雙尾)，相關顯著。

*在顯著水準為 0.05 時(雙尾)，相關顯著。

表 4-69栓木迴歸模式之變異數分析表

模式 自由度 平方和 均方 R 平方 F 值 顯著性 迴歸 4 19914.843 4978.711 .680. 7.966(a) .001(a) 殘差 15 9375.357 625.024

總和 19 29290.200

1.預測變數：(常數), 榫孔後端, 榫頭前端, 榫孔前端, 榫頭後端

2.依變數：抗彎強度

表 4-70栓木迴歸分析表 統計量

項目 未標準化係數 標準化係數

模式 B 之估計值 標準誤 Beta 分配

t 顯著性

(常數) 227.337 35.332 6.434 .000 榫孔前端 -16.727 196.914 -.047 -.085 .933 榫頭前端 36.929 178.895 .101 .206 .839 榫頭後端 288.535 227.117 .749 1.270 .223 榫孔後端 8.757 232.196 .024 .038 .970 依變數：抗彎強度

利用上述相關資料可進行回歸分析，由自變項（預測變項 X）

即榫孔前端 X

、榫頭前端 X

、榫頭後端 X

、榫孔後端 X

來預測一 個一變項（備預測變項 Y）及榫接最大抗彎強度，由表 4-70 迴歸之 分析表，可預測榫接的抗彎強度（BS），其原始分數迴歸方程式如 下：

Yˆ

（bs）=227.337kgf–16.727x

+36.929x

+288.535x

+ 8.757x

標準分數迴歸方程式：

Zˆ

（bs）= –0.047Zx

+0.101Zx

+0.749Zx

+ 0.024Zx

上述公式得知，只要投入榫孔前端、榫接前端、榫頭後端，即 可使迴歸模式達到顯著水準（F=7.966，P=0.01<0.05）。榫孔前端、

榫接前端、榫頭後端可以解釋榫接結構（抗彎強度）總變異量68.0

﹪（R

） ，其餘32.0﹪尤其他未知變異量來解釋。