数字散斑相关在指接集成材力学性能测试中的应用

以Visual C .NET为开发工具,将面向对象编程技术引入到数字散斑相关方法中,对所开发的程序通过计算机模拟和实验两个方面进行了有效性的验证。应用开发的程序计算斜接头指接集成材受拉伸作用时的变形规律,结果表明:被测试件在受到拉伸作用时,同一表面两边的位移量大于中间部位的位移量;对于一个完整的齿面,齿顶的变形较根部的变形大,而且顺木材纹理方向与垂直木材纹理方向呈现出不同的变形规律。散斑相关计算木材生长方向的泊松比μLT为0.1～0.3。     

8结点等参位移模式在数字散斑相关方法上的应用

在分析国内外数字散斑相关技术的基础上,引入近年来有限元、数字图像、数值分析等方面的技术和方法,提出了根据物体的实际变形假设的新的位移模式,即8结点等参位移模式。针对这一位移模式,首次开发出适合木材变形的数字散斑相关测试软件,并将用8结点等参位移模式的数字散斑相关方法得到的结果与Ansys有限元计算的结果进行比较,结果表明:采用8结点等参位移模式的数字散斑相关方法,在复杂应力、应变场的测试中准确可靠。     

白桦材LT型裂纹的演化与增长行为的研究

该文以白桦为研究对象,利用数字散斑相关技术对白桦LT型裂纹的演化与增长的力学行为进行了实验研究.记录了裂纹尖端局域场形变信息的散斑图像,经过相关运算得出裂纹尖端的位移场分布图,并对含有LT型裂纹的白桦断裂韧度进行了测定.研究结果表明,将数字散斑相关方法应用于白桦LT型裂纹的演化与增长行为的研究行之有效,可以直观再现其裂纹增长与断裂过程的力学特征.裂纹尖端附近有较大变形,应力集中明显.该试验测定的含有LT型裂纹的白桦试样断裂韧度为39.864 MPa·m1/2.     

竹定向刨花板指接工艺的研究

通过正交试验研究了竹OSB指接的较优工艺参数,以及指榫类型、施胶量和端压等3个因素对竹OSB指接材抗弯强度和抗拉强度的影响,并分析了竹OSB指接材的破坏形式。结果表明,较优工艺参数选用指榫类型Ⅲ,施胶量290g·m~(-2)、端压3MPa时,竹OSB指接材的静曲强度、弹性模量和抗拉强度分别是58.46MPa、8.05GPa和18.41MPa;指榫类型对竹OSB指接材的静曲强度和抗拉强度影响显著,对弹性模量影响不显著;施胶量和端压对静曲强度、弹性模量和抗拉强度影响不显著;竹OSB指接材的弯曲破坏形式主要有胶层破坏和指榫折断,拉伸破坏形式主要有胶层破坏、指榫折断和指接破坏引起的基材断裂。     

短齿榫铣刀齿形参数优化试验

用9组不同齿形参数的短齿榫铣刀,对落叶松指接材进行了正交试验,确定了最优短齿榫铣刀的齿形参数,并给出了其精度范围。这种短齿榫铣刀的推广和应用能节约木材、减少动力消耗。验证试验中测定了5个树种,脲醛树脂胶指接材的静曲强度、弹性模量、顺纹抗拉及抗压强度和冲击韧性。结果表明,各项指标均能满足实际使用要求。     

长白落叶松木材单根管胞力学性能分析

为了评价长白落叶松木材作为纸浆材的管胞力学强度,采用单纤维拉伸技术开展了长白落叶松早晚材单根管胞拉伸力学性能研究。结果表明,长白落叶松早材单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的均值分别为9.64 GPa、714.05 MPa及6.01%,晚材的均值分别为12.74 GPa、963.85 MPa、和8.60%。方差分析表明长白落叶松早晚材间单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率存在极显著差异（0.01水平）,晚材单根管胞力学性能显著高于早材;单根管胞弹性模量和拉伸强度在径向年轮间的变异极显著（0.01水平）,断裂伸长率在年轮间的差异性不显著。在株内径向上,长白落叶松单根管胞力学性质均随着年轮的增加而增加;在株内纵向上,单根管胞拉伸的弹性模量和拉伸强度变异性极显著（0.01水平）,而断裂伸长率在纵向上的变异性不显著。该结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。     

长白落叶松木材单根管胞力学性能分析

为了评价长白落叶松木材作为纸浆材的管胞力学强度,采用单纤维拉伸技术开展了长白落叶松早晚材单根管胞拉伸力学性能研究。结果表明,长白落叶松早材单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的均值分别为9.64 GPa、714.05 MPa及6.01%,晚材的均值分别为12.74 GPa、963.85 MPa、和8.60%。方差分析表明长白落叶松早晚材间单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率存在极显著差异(0.01水平),晚材单根管胞力学性能显著高于早材;单根管胞弹性模量和拉伸强度在径向年轮间的变异极显著(0.01水平),断裂伸长率在年轮间的差异性不显著。在株内径向上,长白落叶松单根管胞力学性质均随着年轮的增加而增加;在株内纵向上,单根管胞拉伸的弹性模量和拉伸强度变异性极显著(0.01水平),而断裂伸长率在纵向上的变异性不显著。该结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。     

人工林日本落叶松和日本花柏木材的材性研究

研究人工林日本落叶松 (Larix kaempferi)和日本花柏(Chamaecyparis pisifera)木材的部分物理力学性质和化学成分.结果表明,人工林日本落叶松比日本花柏木材的弦径干缩差异大,均属中等,日本花柏比日本落叶松木材尺寸相对稳定;日本落叶松比日本花柏木材的干缩率大,日本花柏比日本落叶松木材干燥质量好;日本落叶松比日本花柏木材的顺纹抗压强度大;两种木材的树脂含量低,对干燥过程的影响不大.     

木材干燥过程中应力与应变检测方法初探

[目的]探索木材干燥过程中应力与应变的检测方法。[方法]根据数字散斑相关方法的原理设计一种非接触式检测木材干燥应力的方法,用应变速率表示木材干燥过程中应力状态,研究木材表面测点位移与干燥时间、温度和含水率的关系。[结果]木材测点位移平均速率有一个峰值,温度越低,峰值出现得越晚,说明应变滞后于应力;同一材料、同一温度的平均位移曲线,端部的峰值先于中部出现。木材表面测点位移与干燥时间存在对数关系,与含水率变化呈线性关系。随着时间的推移,干燥速率下降,应变速率变小。[结论]影响木材干燥应力的主要因素有干燥应变速率、干燥温度、含水率梯度和温度梯度。     

长白落叶松木材管胞长度的变异研究

研究了长白落叶松木材管胞长度的变异，以及管胞长度与木材材性指标裼 关系，分析和总结了长白落叶松木材生产过程中管胞长度的变异规律。管胞长度与木材密度的相关关系为正相关。研究结论为长白落叶松木地的开发利用提供科学依据。     

对落叶松材脱脂药剂的筛选

选配6种表面活性剂类药剂对落叶松板材进行脱脂研究。首先利用流出材面的树脂和从落叶松材中得到的树脂抽出物在加热条件下与药剂发生反应，对药剂进行初步的筛选；其次，使药剂与落叶松材试件在常温加压和加热加压条件下进行脱脂实验，利用红外灯法考察常温和加热条件下脱脂剂的效能，选则较佳的脱脂剂种类。     

落叶松人工中近熟林大径材定向培育技术

本文通过对落叶松人工中近熟林大径材定向培育试验区与其它保留密度试验区的调查分析比较得出；大径材培育措施可以提高林分的直径、树高和材积生长量；获取较高的间伐经济效益；改善林内的光照条件，增加林冠下植物种类和覆盖度；增强林冠下植物天然更新能力，促进异龄复层混交林的形成，缩短培育周期。林冠下人工更新红皮云杉等耐阴树种，大径材培育试验区比其它试验区生长良好。同时，对常规落叶松人工林进行大径材定向培育的时间和保留密度等方面提出了初步建议。     

日本落叶松和长白落叶松无性系嫁接林分经济效益预测

1987年4月—7月,在同等立地条件下,对日本落叶松和长白落叶松无性系嫁接林分及未经嫁接的一般长白落叶松和日本落叶松林分生长情况进行对比调查,通过对这三种林分达到工艺成熟时(做坑木)的投入与产出进行预测分析。结果表明:嫁接林分达到工艺成熟时(做坑木),同未经嫁接的长白落叶松、日本落叶松相比。不仅可以提高单位面积木材产量和土地利用率,缩短轮伐期,还能解决日本落叶松种源不足问题,具有较大的经济效益。     

落叶松叶蜂危害对落叶松生长及发育的影响

通过测定火地塘林区人工落叶松针叶日增重,及落叶松叶蜂幼虫的日食量,在建立针对重量生长及幼虫日食量动态模型的基础上,模拟并演示了特定林分中特定种群为害时叶量的损失过程,结果表明,叶量损失率迅速增长的阶段处于幼虫的４～５龄期,即针叶重量生长的稳定期;由此给出了在不同虫龄期能够确定调查林中虫口密度是否达防治标准的叶量损失率指标值。同时还研究了落叶松叶蜂为害后,华北落叶松枝条生长量及材积生长量的变化规律,结果说明,当叶量损失率达５０％以上时,枝条年生长减少６．１２ｃｍ,胸径生长下降１６．６０％,１９８１～１９９２年４次暴发期共减少材积１８．５０ｍ３／ｈｍ２,平均每暴发期净损失达４．６２５ｍ３／ｈｍ２,严重年份损失高达６ｍ３／ｈｍ２。     

河北省木兰林管局杉落混交林经济价值初步评估

杉落混交林是河北省木兰林管局的一个重要林分类型,为提高该地区林木经济效益,采用野外调查杉落混交林不同树种的分布密度、断面积、胸径、苗高等数据,评估杉落混交林绿化大苗经济价值、木材经济价值和总价值。结果表明:杉落混交林绿化大苗经济价值为69.375 25万元·hm~(-2),木材经济价值为14.347 6万元·hm~(-2),总经济价值为83.722 85万元·hm~(-2)。由此看出杉落混交林绿化大苗经济价值高于木材经济价值,落叶松和云杉经济价值高,可以通过近自然经营,使杉落混交林针阔比达到7∶3,提高云杉和落叶松的整体比重,最终使杉落混交林经济效益最大化。     

用低材质原木制作模压矩形材的研究

以低材质原木为原料,对制作难度很大的非正方形截面模压矩形材的制作工艺进行了试验研究.结果表明杨木、落叶松、冷杉等实体木材的压缩恢复率均随水蒸气处理(180℃)定型时间的增加而减小;模压矩形材沿其短轴方向由表面至中心密度递减,沿长轴方向表面的中部密度最大;应用改进设计的模具,沿模压的短轴和长轴方向同时施力可克服模压矩形材的环状开裂;压缩矩形材的密度分布有利于提高整体压缩材的力学强度和物理性能.同时,该文对压缩矩形材的生产工艺及影响矩形材变形固定的主要因素进行了考察.     

人工落叶松林优化经营管理系列模型的研究

本文以使得未来林分永续生产周期的净现值最大为准则,应用变分法建立同龄林分木材收获时间问题的优化控制模型。以东北林区的人工落叶松林资料(260块标准地和62株解析木)为例,说明模型中参数的确定及模型的应用,同时,确定人工落叶松林的最优间伐计划和轮伐期。     

应县木塔修缮用木材的防裂措施

作者根据国家标准《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB 50165-92的规定,建议选用兴安落叶松为应县木塔修缮用材.针对这种木材易于开裂的特性和修缮后再传承千年的要求,该文根据落叶松木材气干过程中开裂程度的试验及落叶松和冷杉胶合梁胶合质量对比试验的结果,提出了采用侧边破心方木钉连接组合梁和层板胶合木两项防裂措施,能将木塔修缮中需置换的木构件干缩裂缝深度控制在GB 50165-92规定的限值内．      

基于应力波和微钻阻力的古建筑木构件材料力学性能检测

以落叶松古建筑木构件材料为试验对象,定量试验对比了应力波技术与微钻阻力技术对材料力学性能的检测效果;并综合两种技术,探索了较单个技术检测精度更高的检测方法.试验结果表明,应力波检测方法在推算木构件材料抗弯弹性模量、抗弯强度方面的准确度要略高于微钻阻力检测方法,而在推算抗压强度方面,则微钻阻力检测方法的准确度略高;结合了...     

落叶松板材常规干燥过程的动态黏弹性特性

为了研究木材常规干燥过程黏弹性应变的发展模式与相对数量级,并为准确区分黏弹性应变与机械吸附应变提供理论依据,该文在实验室条件下对50 mm厚兴安落叶松板材进行常规干燥,使用切片法测定沿厚度方向的横纹弦向干缩应变、弹性应变、黏弹性应变的一维分布情况与变化趋势。基于高聚物与复合材料黏弹性理论,重点定性分析了木材干燥过程中干燥介质温度、蠕变恢复时间、干燥阶段等因子对木材厚度方向不同位置黏弹性应变特性的影响。结果表明:在环境平衡含水率保持在特定水平下,干燥介质温度水平与测定的拉伸弹性应变极值间具有一定正相关性;木材干燥过程中黏弹性应变的发展模式与弹性应变类似,经充分恢复后黏弹性应变的数值略大于弹性应变;木材表层、芯层在干燥过程中具有不同的黏弹性演化模式,干燥温度对木材表芯层黏弹性应变转换有一定影响,这种作用主要是由于不同温度条件下木材含水率梯度所导致的;根据试验测定的木材表层、芯层在3、6、24 h 3个应力释放时间内所达到的黏弹性应变极值,分别给出了干燥过程各阶段落叶松板材表层与芯层黏弹性应变恢复时间的推荐值。