国产日本落叶松正交胶合木的销槽承压强度

  目的  正交胶合木是一种新型现代木结构材料。销类连接是现代木结构中应用最广泛的连接形式,销槽承压强度是销连接设计的重要参数。研究国产日本落叶松正交胶合木（CLT）的销槽承压性能,旨在为CLT结构销类连接的本土化设计提供参考。  方法  对36组432个国产日本落叶松3层CLT试件进行半孔静力加载试验,分析CLT密度、销径、螺纹、胶缝和加载角度对CLT销槽承压强度的影响,并基于试验结果评价美国NDS、加拿大CSA、Kennedy、Uibel和Blaβ（U&B）提出的4种计算方法对国产日本落叶松CLT宽面和窄面销槽承压强度预测的适用性。  结果  CLT的销槽承压强度与CLT密度呈正相关,与销径呈负相关,与螺纹没有明显关系。销垂直于CLT窄面时,加载角度0°的销槽承压强度是90°的3.06倍,胶缝处的销槽承压强度为两者的平均值。销垂直于CLT宽面时,加载角度0°的销槽承压强度明显大于加载角度90°的销槽承压强度。计算值与试验值相比:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°（位置A）时,加拿大CSA模型的相对误差小于8.37%,加载角度为90°（位置D）时,U&B模型的相对误差小于8.56%（个别除外）,两者均小于10%,吻合良好;销垂直于CLT宽面,4个模型在加载角度为0°（位置C）和90°（位置B）时的相对误差均大于10%,本研究建立的CLT宽面销槽承压预测模型相对误差分别小于5.31%和6.04%,两者均小于10%,吻合良好。  结论  密度、销径和加载角度等是影响CLT销槽承压强度的重要因素。对于国产日本落叶松CLT销槽承压强度的计算方法可参照以下建议:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°时,可选用CSA模型,加载角度为90°时可选用U&B模型;销垂直于CLT宽面,加载角度为0°或90°时,均可选用本研究建立的预测模型。      

毛竹销（钉）的高速旋转摩擦焊接性能研究

选取毛竹销钉替代木榫在1 500 r/min的情况下与榉木基材进行旋转摩擦焊接，对其抗拉强度和焊接机理进行研究。重点研究不同形状的预钻孔和不同榫径与孔径比值下的竹销钉焊接抗拉拔强度，并将其与木榫焊接和PVAc胶接的抗拉强度进行对比。结果表明:1）当采用恒定直径孔10/9、10/8、10/7、10/6 4种榫径/孔径比的焊接强度均高于PVAc胶接强度，但低于木荷榫和榉木榫的焊接强度，其中10/8的榫径/孔径比的焊接强度相对最高，达到了5.54 MPa；2）当采用渐变直径孔，竹销钉的焊接强度得到明显提高。其中10/8-6的榫径/渐变孔径比值取得了最高的焊接强度，达到6.42 MPa，比10/8比值的强度提高了15.6%，超过了木荷榫的焊接强度，但不及榉木榫的焊接强度；通过对竹销钉的焊接界面温度进行监测，发现焊接界面能在2 s内达到300℃以上的峰值高温，且维持了一定的高温时间（通常约2～3 s），随后随着竹销停止旋转摩擦，温度逐步下降；不同的榫径与孔径比值下，焊接界面的升温速率、峰值温度和高温持续的时间不同，它们是产生强度差异的主要原因；SEM观察结果显示，竹销旋转摩擦焊接界面由竹销或基材中的胞间层物质软化、熔化和流动并与作为增强材料的竹纤维包裹，形成了犹如“钢筋水泥土”结构般的致密、连续和坚固的焊接界面；FTIR分析结果表明，摩擦产生的高温会导致竹销中半纤维素发生一定程度的降解，纤维素的降级十分有限，木质素发生一定程度的缩合反应，木质素的含量相对提高。试验结果表明，将竹销钉代替木榫用于木材的旋转摩擦焊接是可行的。     

新型自攻螺钉加固措施对胶合木梁受弯性能的影响

以云杉-松木-冷杉胶合木板材(SPF板材)为试验梁原材料,采用一种新型自攻螺钉加固胶合木梁的新方法(从梁底部旋入新型自攻螺钉以实现对普通胶合木梁的加固)制作了24根2850 mm(长)×50 mm(宽)×150 mm(高)的胶合木梁,进行三分点受弯试验,分析新型自攻螺钉不同的锚入深度、旋入角度和螺钉间距对胶合木梁受弯性能的影响。结果表明:新型自攻螺钉加固,可有效提高胶合木梁的极限承载能力,提高幅度在11.40%~71.40%不等,同时也可提高胶合木梁的刚度并减小跨中挠度变形,能够实现抑制和减缓胶合木梁脆性破坏。试验梁的承载能力与新型自攻螺钉锚入深度呈正相关,刚度随新型自攻螺钉锚入深度的增加呈现先增加后减小的趋势;新型自攻螺钉的螺钉间距对试验梁的极限承载能力影响不大,但对刚度有较大的影响,在螺钉间距大于1倍的梁高时,刚度与螺钉间距呈负相关;45°旋钉加固梁的极限承载能力优于垂直旋钉加固梁,同时其刚度更好,可更好地抑制和减缓试验梁的脆性破坏。推荐加固方式:梁底45°旋钉,垂直锚入深度为2/3倍的梁高,螺钉间距为1倍梁高。     

底层板指接增强措施对胶合木梁受弯性能的影响

选用云杉为试验原材料,制作10根2 850 mm×50 mm×150 mm的胶合木梁,将试验梁分为5组(CT、UF、RF1、RF2、RF3),每组2根; CT组为底层层板全长无指接试件、UF组为底层层板跨中有指接试件,2组为参照组; RF1、RF2、RF3组为增强指接试件,分别为粘贴碳纤维布试件(RF1)、垂直梁底旋入新型木结构用自攻螺钉试件(RF2)、以45°角旋入新型木结构用自攻螺钉试件(RF3)。按照设计方案,分别进行受弯加载试验,分析底层板有无指接对胶合木梁受弯性能的影响、不同指接增强措施对胶合木梁受弯性能改善作用。结果表明:底层板指接的存在,会影响胶合木梁的受弯性能;与无指接胶合木梁相比,底层板指接胶合木梁的极限承载能力和刚度降低幅度,分别为25.4%、22.95%;采用的胶合木梁底层板3种指接增强措施(粘贴碳纤维布、垂直梁底旋入新型木结构用自攻螺钉和以45°角旋入梁底)均可改善胶合木梁的受弯性能,对指接胶合木梁的受弯极限承载能力分别提高了28.2%、17.4%、10.1%,刚度提高至与无指接胶合木梁刚度相近。     

4种竹材微纤丝角变异及其对抗弯性质的影响

采用X线衍射技术研究4种常见经济型竹种撑篙竹、粉单竹、吊丝竹、青皮竹的微纤丝角变异以及撑篙竹材质生成过程中微纤丝角（MFA）在纵向和径向位置的变化趋势，并探讨微纤丝角对竹材抗弯强度（MOR）和抗弯弹性模量（MOE）影响。4种3年生竹材的平均微纤丝角由大到小顺序为粉单竹＞吊丝竹＞撑篙竹＞青皮竹，分别为10.46°、9.73°、9.66°和9.52°，竹种间的微纤丝角差异甚微，变化范围在0.53°～1.48°；在径向上，撑篙竹与其他3种竹材微纤丝角从内侧到外侧到竹黄均呈增加趋势。方差分析表明，径向部位对微纤丝角有显著性影响。撑篙竹微纤丝角受竹龄影响不显著，随竹龄的增加呈现先增加后降低的趋势；在纵向上，不同竹龄的微纤丝角沿竹秆高度方向变化趋势不尽相同，受纵向部位影响显著。微纤丝角对4种竹材的抗弯性质都有一定程度的影响，只有粉单竹的抗弯强度和抗弯弹性模量与微纤丝角的相关性比较显著。研究结果以期为竹林培育和竹材合理加工利用提供理论依据。     

苹果郁闭大树三级单轴延伸改形技术

1郁闭大树（改造后）树形特征 单株主枝数5～6个，主枝基角75°～80°，腰角85°～90°，梢角140°～150°；每个主枝同测大型结裂枝组间隔50—60cm，     

铺层取向角度对黄麻纤维复合材料性能的影响

基于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺,研究不同铺层取向角度对黄麻纤维布增强环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明:单向铺层取向时,随着铺层取向角度的增加,复合材料拉伸强度呈近凹抛物线形变化,并在取向角为90°时达到最大值;弯曲强度呈近凸抛物线形变化,并在取向角为60°时达到最大值。双向铺层取向时,复合材料拉伸强度和弯曲强度均呈波浪形变化,其最大值分别在取向角为±75°和±45°时获得。综合对比单、双向铺层,复合材料拉伸强度在单向取向角为90°铺层取向时达到最大值,为78.26 MPa;而复合材料弯曲强度在双向取向角为±45°时达到最大值,为89.82 MPa。     

柠条剪断力与刀具前角之间关系的研究

设计了前角分别为300、30°、45°、50°、60°、70°的切刀,对含水率为55%左右,直径为10、11、12、13、14、15 mm的鲜柠条进行了剪切实验,分析了刀具前角对柠条剪切力的影响.结果表明,相同直径的柠条剪断力平均值有随刀具角度增大而增大的趋势,相同前角的刀具剪切柠条时,剪断力半均值有随柠条直径的增大而增大的趋势.     

杂交改良对撒坝猪肉品质的影响——肌肉食用品质及肌纤维特性分析

 研究选用24kg左右的去势撒坝猪及其约长撒三元杂交猪各7头，根据基因型分成两组, 按活重变化分为3个试验期 （前:20～35kg，中: 35～60kg和后期60～90kg），在同一试验期内饲喂同样的日粮进行饲养试验，当活重达90kg进行屠宰试验，研究杂交改良对云南省本地猪种撒坝猪肉品质和肌纤维特性的影响。撒坝猪通过杂交改良后，生长速度和瘦肉率显著提高，但其肉品质均有不同程度的下降。杂交后代肌肉水分显著地增加（P<0.01），相反，肌肉粗蛋白（P<0.05）、粗脂肪和肌内脂肪（P<0.01）显著地降低。杂交后代的系水率、保水率、肉色、嫩度等指标均有不同程度的下降（差异不显著P>0.05），然而，大理石纹、熟肉率、滋味、多汁性和汤味显著下降（P<0.05）。肌纤维直径和密度变化较为显著。杂交后显著地降低了腰肌、股二头肌和背最长肌肌纤维密度（P<0.001）；腰肌、股二头肌和背最长肌肌纤维密度分别降低了22.3%，22.8%和19.3%。肌纤维密度降低的主要原因是杂交后显著地增加了腰肌、股二头肌和背最长肌肌纤维直径（P<0.01）；腰肌、股二头肌和背最长肌肌纤维直径分别增加了22.5%，18.1%和18.9%。     

木榫旋转摩擦焊接抗拉拔力的影响因素

在红松(Pinus koraiensis Sieb. et. Zucc)木材基材上钻制2种规格可插入木榫棒的预钻孔(预钻孔径8、9 mm,深度40 mm)、选取2种规格红松材质的木榫棒(长100 mm,直径10、12 mm),分别进行不同木榫棒直径与预钻孔孔径比、不同基材纹理的圆棒木榫旋转焊接试验,并与敲击试验试件进行对比,分析不同试验方法对焊接试件抗拉拔力的影响。结果表明:①木榫旋转焊接能明显提高连接的抗拉拔力,高于敲击试件300%以上,焊接界面上有大量熔融物质,说明木榫旋转焊接对于连接强度的提升具有明显作用。②随着木榫棒直径与预钻孔孔径比的增加,抗拉拔力逐渐增大,在同一木榫棒直径与预钻孔孔径比时,顺纹基材焊接产生的抗拉拔力高于横纹基材。③纹理对于焊接性能的影响十分显著,对焊接后木榫棒焊接部位的形态进行观察,横向纹理对木榫棒直径的削减作用更为明显,顺纹焊接后木榫棒整体呈圆台状,木榫棒直径的变化更为平滑;对焊接带进行观察,顺纹焊接的焊接带平均宽度明显高于横纹焊接带平均宽度,同参数规格时,顺纹焊接试件抗拉拔力高于横纹焊接试件抗拉拔力。     

竹榫旋转焊接工艺参数及机理探究

[目的]木榫旋转焊接是木结构、家具中的一种新型绿色连接技术,国内外对于竹榫旋转焊接研究较少,其最佳焊接工艺参数未知,竹榫、木榫旋转焊接之间的差异也有待研究.[方法]使用毛竹榫旋转焊接云杉基材,通过测试焊接形成的连接节点的抗拉拔性能,探究竹榫旋转焊接较优的工艺参数.选取基材预钻孔与竹榫直径比值(孔径比)、竹榫转速、竹榫含...     

L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型及其数值模拟

为解决现有圆棒榫节点抗弯强度研究中试验偶然性的问题,采用有限元法,建立L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型,进行数值模拟,并通过相应的试验对模拟结果进行了验证。结果表明:1)所建立的有限元模型可用于实木榫接合家具设计中的抗弯强度预测,不同直径下有限元分析结果与试验结果平均误差均<15%,且圆棒榫变形情况与试验结果相符;2)双圆棒榫接合构件抗弯节点主要破坏形式为榫损伤,抗弯强度随直径增加而增加,但增幅减小;3)直径为10 mm的双圆棒榫可用于椅子腿部与望板接合部位,直径为8 mm的双圆棒榫可用于椅子腿与扶手连接处,性能满足GB 103547所规定的要求,直径为6 mm的双圆棒榫不适用于椅子连接。     

焊接时间和氯化铜处理对木榫焊接性能的影响机制

选取国产落叶松作为木榫旋转焊接基材,采用氯化铜浸渍桦木木榫,分析焊接时间和氯化铜处理对焊接性能的影响机制。结果表明:1)未处理试验组焊接时间3s的试件抗拉拔力平均值分别高于5s和7s试件28.33%、87.12%;氯化铜浸渍处理试验组焊接时间3s的试件抗拉拔力平均值分别高于5s和7s试件61.06%、130.49%;同样的焊接时间条件下,氯化铜浸渍处理试验组焊接时间3s比未处理试验组高68.28%,焊接时间5s高34.08%,焊接时间7s高36.62%。2)未处理试验组不同焊接时间界面最高温度和深度之间均符合线性关系,氯化铜浸渍处理试验组焊接界面最高温度低于未处理焊接界面。3)采用FTIR对未处理木榫与界面、氯化铜浸渍处理木榫与界面的对比分析,发现桦木圆棒榫在经过氯化铜浸渍处理后可能发生了半纤维素和纤维素的酸水解,半纤维素、无定型物质等在焊接过程中均发生了热解,同时有大量物质氧化形成C-O和C=O,随着焊接时间的延长,木材组分的热解程度增加。木榫旋转焊接的机理是焊接过程中半纤维素和无定型物质热解熔融并包覆纤维形成焊接界面层。氯化铜浸渍处理的增强机制为氯化铜浸渍处理可能引起半纤维素和纤维素的酸水解,促进焊接过程中木材组分的解聚、热解形成熔融物质。     

国产落叶松规格材销槽承压试验研究

销槽承压强度对于确定螺栓连接的屈服承载力及其木结构连接设计具有重要意义。为了得到国产落叶松规格材的销槽屈服承载强度,并分析规格材的尺寸对销槽承载性能的影响,进行了销槽承压试验。结果表明,顺纹理时,国产落叶松规格材的销槽屈服承载强度随着密度增大呈增大趋势;当荷载方向与纹理方向平行时,规格材的屈服强度为39．93MPa,与理论值吻合;规格材长懂不影响销槽承压最大荷载和屈服荷载。     

玄武岩纤维复合材料对胶合木梁受弯性能的影响

在普通胶合木梁上粘贴玄武岩纤维复合材料,经抗弯试验,检测不同层数玄武岩纤维布和玄武岩纤维板对胶合木梁的增强效果。结果表明:玄武岩纤维复合材料对胶合木梁受弯性能有很好的增强效果;与未增强的胶合木梁相比,受弯极限承载力提高幅度为20.88%~111.25%,抗弯刚度提高幅度为18.7%~27.6%,延性系数提高幅度为23.0%~74.3%。对于玄武岩纤维复合材料配量适中的增强胶合木梁,在受拉区层板破坏的同时,受压区层板出现压屈褶皱,木材抗压强度得到比较充分的发挥,破坏时表现出明显的塑性破坏特征。玄武岩纤维复合材料的存在,能有效降低木材缺陷对胶合木梁受弯性能的不良影响。     

竹木复合板水平剪切强度的研究

采用短梁法研究了竹木复合板的水平剪切强度。研究结果表明，竹木复合板试件的跨距是影响水平剪切强度测定的主要因素，水平剪切强度随跨距的增加而明显降低，合理的跨距为板厚的4倍；竹木复合板水平剪切强度的范围为3．2～11．1MPa。     

遮阴对北高丛越橘生长及其叶片保护酶活性的影响

【目的】分析遮阴处理对北高丛越橘生长及其保护酶活性的影响,为生产上合理采用遮阴技术促进花芽形成、提高产量提供参考依据。【方法】利用市售70%遮阳网(透光率30%)对北高丛越橘品种斯巴坦、泽西和伯克利进行遮阴处理,以自然光照为对照(CK),测定其1年生枝条的长度和粗度、花芽数/枝、花芽横径和纵径,同时测定叶片过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)和抗坏血酸氧化酶(ASP)活性。【结果】斯巴坦、泽西和伯克利3个越橘品种遮阴30 d后,花芽横径和纵径分别比对应的CK粗14.73%、25.42%、33.20%和38.34%、37.72%、44.94%,POD和PPO活性分别比CK提高53.23%、43.02%、44.88%和64.00%、33.33%、116.22%,且均极显著高于CK (P<0.01,下同);斯巴坦和伯克利的花芽数/枝分别比CK多26.77%和42.13%,差异极显著;泽西的花芽数/枝及CAT活性分别比CK提高23.60%和22.94%,差异显著(P<0.05,下同);伯克利的ASP活性比CK提高33.33%,差异显著;3个越橘品种1年生枝条的长度和粗度与CK差异不显著(P>0.05)。【结论】在辽东半岛进行北高丛越橘日光温室栽培时于9月下旬利用70%遮阳网遮阴30 d,可有效提高花芽形成数量和质量。     

竹粉增强聚丙烯复合材料的吸水性和表面润湿性

研究了竹粉用量和马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷(KH570)、钛酸酯(DN301)和铝锆(TL-4)偶联剂对竹粉增强聚丙烯发泡复合材料吸水性和表面润湿性的影响,材料表面的动态润湿性采用数学模型表征.结果表明,竹粉用量的增加会提高材料的吸水性和润湿性;偶联剂的加入会提高材料润湿性、降低其吸水性,且MAPP改善效果最佳,其次是KH570和TL-4,最后是DN301;竹粉用量为50份,未加偶联剂,1080 h后材料的吸水率为7.655%,添加偶联剂后,吸水率降低到1.646%-2.112%,竹粉用量为90份时,吸水率又增加到3.42%;竹粉用量为10-90份时,蒸馏水和甘油在材料表面的接触角衰减速率(K值)分别为0.0053-0.0081和0.0074-0.0103,加入偶联剂后,K值增大50%-67.7%.