白桦材12个弹性常数的研究

该文结合木材的正交各向异性特征论述了木材的柔度系数与其工程弹性常数的关系 ,并采用电测法测试了白桦木材的 1 2个弹性常数 .试验结果表明 ,木材作为多孔性材料 ,粘贴应变片时 ,涂胶量不能过多或过少 .涂胶量过多则胶层太厚影响应变片性能 ;过少则粘贴不牢 ,不能准确传递应变 .木材作为正交各向异性材料 ,弹性常数间存在一定的相互联系 ,满足马克斯韦尔定理 ,该试验测定的试验数据基本满足这些联系 .从数据结果的检测来看 ,白桦弹性常数的测量是准确可靠的 ,证明电测法这一测试手段可行 .就剪切弹性模量的测试结果看 ,抗弯弹性模量的倒数与高和跨度之比的平方的线性回归相关系数较高 ,均大于 0 95 .这说明应用三点弯曲试验方法测试的剪切弹性模量值是可靠的     

苎麻茎秆的力学性能研究

对成熟苎麻茎秆进行横观各向同性假设,参照塑料拉伸、压缩和金属扭转试验以及夹层结构弯曲性能试验的要求和标准,分别对苎麻茎秆、木质部进行拉伸、压缩、弯曲和扭转试验,对韧皮层进行拉伸、压缩试验,测定苎麻茎秆的基本力学参数。结果表明:苎麻茎秆拉伸弹性模量为1 013.19 MPa,压缩弹性模量为14.63 MPa,剪切模量为87.15 MPa,同性面泊松比为0.38,异性面泊松比小于0.016 6;木质部拉伸弹性模量为1 021.85 MPa,压缩弹性模量为16.99 MPa,剪切模量为99.05 MPa,同性面泊松比为0.33,异性面泊松比小于0.020 5;韧皮纤维层拉伸弹性模量为2 004.18 MPa,压缩弹性模量为4.01 MPa,剪切模量为38.76 MPa,同性面泊松比为0.58,异性面泊松比小于0.001 9。     

苎麻成熟期底部茎秆的机械物理特性参数研究

为了给苎麻切割器的设计及切割动力学分析提供茎秆的力学性能参数,以苎麻成熟期底部茎秆为材料,对茎秆及其木质部进行了弯曲和扭转试验,得到其弯剪模量分别为155.7、252.9 MPa,剪切模量分别为42.1、44.8MPa;对木质部和韧皮部进行了拉伸和压缩试验,得到其拉伸弹性模量分别为1 876、481 MPa,压缩弹性模...     

盐岩变形参数确定方法

为更加准确地确定盐岩变形参数,利用弹性力学理论推导出常规三轴压缩试验确定盐岩变形参数的计算公式。对某地下盐穴储气库区盐岩试样进行单轴、三轴压缩试验,对比分析两种试验方法获取的盐岩变形参数结果;并研究以单轴压缩试验为依据确定盐岩变形参数时,应力-应变曲线不同变形段的选择对变形参数的影响。结果表明:当采用初始弹性变形阶段的应力-应变增量求取盐岩变形参数时,利用三轴压缩试验方法所得到的结果更接近实际;以单轴压缩试验为依据确定的盐岩弹性模量及剪切模量与实际有较大误差,对应抗压强度5%~10%弹性变形段参数结果较10%~30%弹性变形段参数结果更为准确。研究成果可为合理确定盐岩变形参数提供参考依据。     

巨菌草茎秆的压缩力学特性

采用复合材料弹性力学参数试验方法,对巨菌草茎秆和木质部的轴向压缩和径向压缩的力学特性进行了研究.通过数据分析得到巨菌草茎秆力学模型的全部弹性参数,并利用ANSYS进行静力学仿真分析.结果表明:巨菌草茎秆压缩试验得到的力学弹性参数与木质部压缩试验得到的力学弹性参数没有显著性差异,即茎秆的承载作用与木质部相近;茎秆的径向压缩弹性模量和最大抗压强度均比轴向压缩弹性模量和最大抗压强度小得多.     

电测法测试结构用重组竹弹性常数的研究

利用电测法对结构用重组竹12个弹性常数进行了测定,并对变异较大的3个泊松比进行了修正,验证了电测法在重组竹弹性常数测定中的适用性,最后将重组竹和几种木材的弹性常数进行了对比。结果表明,重组竹弹性模量关系为ELERET,各弹性常数变异系数在12.723%~28.944%范围内波动;经验证,12个弹性常数满足正交各向异性模型的限制条件,但由于材料的非均质性导致修正后的泊松比理论值和实测值误差稍大;重组竹弹性常数比普通木材的弹性常数大。     

MDF弹性模量、泊松比和剪切模量静态测试方法探讨

提出了一种静态测试MDF泊松比μ和弹性模量E的新方法,即悬臂板静态弯曲法。首先,阐述了悬臂板静态弯曲法测试MDF泊松比和弹性模量的原理。根据MDF悬臂板受集中力作用下静态弯曲应力、应变分析,确定了静态测试MDF泊松比的十字应变片粘贴位置。为说明悬臂板静态弯曲法测试MDF弹性模量和泊松比的正确性,采用轴向拉伸法、四点弯曲法进行MDF的弹性模量和泊松比值的验证试验。最后,针对MDF为各向同性材料特点,通过方板静态扭转试验测得的剪切模量G,验证悬臂板静态弯曲法测试弹性模量和泊松比的正确性。结果表明:悬臂板静态弯曲法中,用于测试泊松比的应变片粘贴位置由板内横向应力σ_y=0的位置所确定;悬臂板静态弯曲法和轴向拉伸法测试的MDF的泊松比和弹性模量吻合得相当好,悬臂板静态弯曲法测试泊松比和弹性模量的正确性得到轴向拉伸试验的验证;悬臂板静态弯曲法测试MDF弹性模量E、泊松比μ的正确性还得到方板静态扭转试验的验证,即根据悬臂板静态弯曲法测试得到MDF的弹性模量和泊松比,并按G=E/2(1+μ)推算剪切模量G是可行的。      

鸡蛋表观接触弹性模量的测定

利用TA-XT2i质地分析仪对26个鸡蛋样品进行了平板探头压缩试验,测定了加载载荷与对应变形量的关系.运用SPSS软件对试验数据进行了分析处理,得到鸡蛋的表观接触弹性模量为1 034.75 MPa,26个样品的表观弹性模量值基本一致,其标准偏差为68.94 MPa.通过对鸡蛋试样的力与变形量曲线分析,发现鸡蛋蛋壳在压缩过程中无屈服现象.在破裂点之前,力与变形量基本成线性关系.鸡蛋样品蛋壳破裂处的平均载荷为40.37 N,标准偏差为7.4 N,平均变形量为0.39 mm,标准偏差为0.06 mm.     

亚微米木基生物弹性材料医用夹板弹性模量研究和建模分析

选用亚微米级刨花作为研究对象,结合现代医用夹板设计理论,采用将亚微米刨花压缩的方法制作异型医用夹板,与传统医用夹板相比较从微观结构研究亚微米木基生物弹性材料医用夹板的特性。以微观角度探索亚微米木基生物弹性材料医用夹板的形成机理,通过研究木纤维横截面的微观结构特征并提出提高医用夹板柔韧性的方法,采用微米级的切削厚度破坏木材微观结构的六棱形形态,构造出新型的具备高柔韧性的亚微米木基生物弹性材料医用夹板。通过对落叶松及毛白杨2种树种的刨切试验以及模压医用夹板试件的制作,得出模压医用夹板的刨花最优尺寸。对新型医用夹板弹性模量的理论分析,引入在模压医用夹板受到外力之后应力应变存在的关系式,对平面内的弹性模量进行积分,求出其理论弹性模量,并得出理论上定向铺装的亚微米刨花板的弹性模量在其主方向上5倍于普通亚微米刨花板的结论。通过研究模压医用夹板弹性模量提高的原因,给出影响模压医用夹板弹性模量除亚微米刨花的大小、密度、施胶量、胶合是否严密以外的其他影响因素,引入微观结构孔穴比系数、亚微米木基生物弹性材料医用夹板的压缩程度系数、亚微米木基生物弹性材料医用夹板与胶料的胶合系数以及亚微米木基生物弹性材料医用夹板的不直系数,并将对其强度产生影响的相关系数代入计算公式,推导出亚微米木基生物弹性材料医用夹板弹性模量的力学表达式。提出亚微米木基生物弹性材料医用夹板的压缩量也会影响模压医用夹板强度的观点,通过代入公式得出模压后亚微米木基生物弹性材料医用夹板的密度对模压医用夹板强度的影响。     

三七种苗的物理机械特性试验

对不同等级三七种苗的质量、根长和根直径、密度、含水率、压缩特性和剪切特性进行试验研究。结果表明,质量、根长和根直径、密度、含水率都与三七种苗的等级呈正相关,其最大轴向压缩应力、径向压缩应力、轴向剪切应力、径向剪切应力分别为1.82、0.41、0.51、1.14 Mpa,平均轴向压缩弹性模量、径向压缩弹性模量、轴向剪切模量、径向剪切模量分别为0.051、0.008、0.011和0.032 Mpa。通过研究三七种苗的物理机械特性,为其移栽和采挖机械设计提供理论基础。     

熏蒸处理对落叶松木材颜色和力学强度的影响

为研究熏蒸处理对木材颜色和力学性能的影响,采用氧硫化碳(COS)、溴甲烷(MB)和硫酰氟(SF)分别在3种不同质量浓度下对落叶松材进行熏蒸处理,用色差分析、力学性能测试、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和红外光谱分析(FTIR)对熏蒸前后木材的物理力学性能和官能团变化进行表征。结果发现:1)使用3种熏蒸剂处理后,落叶松材的颜色均发生明显变化,其中COS熏蒸处理对试样的明度(L*)、红绿轴色度指数(a*)的影响最小;2)落叶松材经过COS熏蒸处理后,顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均下降,其中顺纹抗压强度下降最明显,在熏蒸剂质量浓度为124.2 g/m3时,顺纹抗压强度下降幅度达13.09%,而静曲强度和弹性模量分别下降9.38%、8.66%;经MB、SF熏蒸处理后,试样的顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均无明显变化;3)熏蒸后的落叶松材表面微观结构未发生明显变化,但COS熏蒸后木材表面的S元素和SF熏蒸后木材表面的F元素分布密度均有所增加;4)在落叶松红外光谱图中,经MB、SF熏蒸后,碳氧双键和碳氢键明显增多;COS熏蒸后,半纤维素上的碳氧双键伸缩振动减弱,芳香环骨架上的碳氧双键的伸缩振动加强,木质素相对含量增加。      

不同成熟度莲籽力学特性试验

以产自湖北洪湖的太空莲36号莲籽为研究对象，测定不同成熟度莲籽外形尺寸和含水率，并进行力学特性试验。结果显示：乳熟期、蜡熟期、完熟期莲籽纵横径比平均值分别为1.35、1.28、1.19，含水率分别为79.84%、70.28%、57.72%，莲籽长轴弹性模量分别为1.09、1.22、1.85 MPa，短轴弹性模量分别为1.33、1.42、2.16 MPa；3种不同成熟度莲籽极限破坏载荷分别为81.995、117.107、167.640 N。研究结果表明，莲籽同一成熟度和剪切深度条件下，剪切力不随剪切速率改变；莲籽同一成熟度和剪切速率条件下，剪切力与剪切深度呈显著线性相关；莲籽在X、Y、Z轴方向上的压缩破壳力随着成熟度的增加而增加；相同成熟度下，莲籽三轴方向上的压缩力在数值上X轴相似文献   

辐射松层板抗弯性能的指接参数优化及无损检测研究

[目的]通过对辐射松层板指接工艺的研究,优化指接过程中的参数,提高指接层板的力学性能;基于应力波方法,开展对指接层板抗弯性能的无损检测研究,提高指接层板的强度稳定性.[方法]通过预试验过程确定端压,选择4种不同指长的铣刀,设定3种不同嵌合度大小,研究3因素对指接层板抗弯性能的影响,进而从中选出较优指接参数组合并与标准比...     

重组竹力学性能及设计强度取值研究

竹材为快速可再生材料,性能优越,用于建筑领域可提高长期固碳能力、增加经济附加值,且建筑业迫切需要寻找再生资源降低对环境的影响。通过试验研究浙江省4～5年生毛竹枝下材制成的重组竹顺纹抗拉、顺纹抗剪、抗弯强度、抗弯弹性模量及其破坏模式,参照《木结构设计手册》分析其设计值,并将其与常见建筑材料进行对比。结果表明,顺纹抗拉强度设计值为16.3 MPa,抗拉破坏属于脆性破坏,破坏模式有3种:受拉纤维拉断、锯齿状界面剪切破坏、纤维拉断和界面剪切破坏同时发生;顺纹抗剪强度设计值为3.69 MPa,抗剪破坏属于脆性破坏,破坏模式为纤维界面的剪切破坏;抗弯强度设计值和抗弯弹性模量分别为33.8 MPa和8.3 GPa,抗弯破坏属于塑性破坏,破坏模式为受拉纤维先拉断、受压纤维后压溃破坏。重组竹可作为建筑结构主体受力材料使用,但须适当提高抗压和抗剪安全系数,用作受弯构件时以挠度控制较为准确。     

基于应力波技术对海南岛海防林抗风树种的筛选

海南岛人工海防林树种多样性很低，主要造林树种仍然是木麻黄，因此筛选出适宜的更多海防林树种具有重要的生态意义。基于应力波传播技术，探究活立木弹性模量的影响因素，并基于25个树种木材密度和弹性模量的差异性筛选出抗风性能较强的树种。结果表明:1）较高弹性模量的树种有10个（5 229.005～9 503.209 MPa），从小到大的顺序依次为青皮、黄槿、马占相思、潺槁木姜子、柠檬桉、苦楝、榄仁树、大叶相思、银合欢和木麻黄。弹性模量中等的树种有6个，依次为莲叶桐、鹊肾树、凤凰木、橡胶树、湿地松和水黄皮（3 183.930～4 288.321 MPa）。弹性模量较低的树种有7个（539.702～3 037.248 MPa），依次为火焰木、乌桕、海杧果、对叶榕、白楸、小叶榄仁和台湾相思。2）应力波速度和木材密度均与弹性模量呈显著正相关；胸径对弹性模量的影响较小；含水率对弹性模量的影响几乎可忽略不计。较高弹性模量的树种，木质坚硬，具有较强的抗风性能，可以作为海防林树种。弹性模量中等的树种也具有入选海防林树种的条件，不过可考虑将这些树种应用到风害较轻的区域。     

地带和地形对湿地松人工林材性的影响

比较分析了湿地松人工林材性在不同地带和地形中的表现差异.结果表明:相同地形条件下生长在南亚热带的湿地松人工林木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硝酸—乙醇纤维素含量、戊聚糖含量和苯醇抽出物含量大于生长在中亚热带的,而木材尺寸稳定性和Klason木素含量小于生长在中亚热带的.相同地带内山谷中的湿地松人工林木材尺寸稳定性和戊聚糖含量大于山脊上的,木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硝酸—乙醇纤维素含量、Klason木素含量和苯醇抽出物含量均小于山脊上的.差异显著性t检验表明:地带和地形对湿地松人工林木材密度、顺纹抗压强度和抗弯强度影响极显著或显著;地形对湿地松人工林木材差异干缩和抗弯弹性模量影响极显著,地带对湿地松人工林木材差异干缩和抗弯弹性模量影响不显著.研究结果为湿地松人工林培育和木材合理利用提供科学依据.     

应用生长轮材质分析方法估测木材的力学强度

本文以杉木(Cunninghamia Lanceolata(Lamb.)Hook)为试材,采用生长轮材质分析和数量化理论的方法,研究了生长轮宽度、晚材率、树龄(生长轮在卡对干中的年龄)和气干密度等四因子与木材主要力学强度:顺纹抗压,顺纹抗拉,抗弯弹性横量,冲击韧性和端面硬度等六项指标的相关性,并分别获得了它们的相关方程式。