休眠期树枝抗弯弹性模量的模型分析

利用在回归方程中加入虚拟变量的方法分析休眠期常绿乔木和落叶乔木的枝龄、含水率、密度等对抗弯弹性 模量的影响。以2012 年12 月从北京鹫峰国家森林公园采集的休眠期7 个树种(40 年的油松,30 年的侧柏,12 年 的臭椿,20 年的刺槐,30 年的栾树,40 年的白杜,35 年的元宝枫)的176 株新鲜树枝为研究对象。通过实验测得枝 龄、含水率、密度、抗弯弹性模量参数,枝龄通过数枝条法进行测量后,在实验室制作试件时再通过数年轮法进行复 测。含水率参照《木材含水率测定方法》标准GB/ T 19312009 中的规定获得。密度参照《木材密度测定方法》标 准GB/ T 19332009 中的规定获得,其中体积采取排水法测量树枝的体积。新鲜树枝的抗弯弹性模量参照《木材 抗弯弹性模量测定方法》标准GB/ T 1936.22009 中的规定,采用三点弯曲实验获得新鲜树枝的抗弯弹性模量。 通过用EViews7.0 对实验得到的休眠期176 株新鲜树枝的力学性能参数进行最小二乘回归研究发现,在初冬休眠 期,新鲜树枝的枝龄与抗弯弹性模量显著相关,随着枝龄的增加,新鲜树枝的抗弯弹性模量成曲线状下降;而新鲜 树枝的含水率与密度对抗弯弹性模量影响并不显著。新鲜树枝的树种对抗弯弹性模量的变化有较大影响。      

基于硬头黄竹材质变异分析的伐竹年龄判定

以四川产硬头黄竹Bambusa rigida为研究对象,参考国家标准GB/T 15780-1995《竹材物理力学性质试验方法》与竹材径向加压抗弯性质测定方法,并结合单因素方差分析方法(ANOVA),对竹龄为0.5~4.5 a的竹材物理力学性质进行研究,为硬头黄竹择龄伐竹提供参考。结果表明:(1)竹龄在0.5~4.5 a间,竹材生材含水率、干缩率逐渐减小,基本密度逐渐增大;(2)竹龄为3.5 a时,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量达到最大,顺纹抗剪强度达到稳定;(3)由竹秆基部至梢部,竹材生材含水率、干缩率呈下降趋势,基本密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度与抗弯弹性模量呈增大趋势,而顺纹抗剪强度、抗弯强度与抗弯弹性模量在竹龄为4.5 a的竹秆梢部出现下降;(4)竹龄为3.5 a的竹材材性基本达到稳定,生材含水率、基本密度、干缩率、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度、抗弯弹性模量分别为60.67%,0.72 g·cm~(-3),12.54%,82.41 MPa,11.99 MPa,237.13 MPa和8.32 GPa。推荐材质成熟的硬头黄竹伐竹年龄为3.5 a。     

“皖青1号”人工林楸树物理力学性质的研究

对安徽省林科院,青阳县林业局和安徽农业大学在青阳县新选育的"皖青1号"楸树的绝干密度、气干密度与基本密度,径向、弦向、体积绝干干缩率和差异干缩及径向、弦向、体积气干干缩率和差异干缩,顺纹抗压强度,抗弯强度,抗弯弹性模量进行测试.结果表明:(1)"皖青1号"楸树基本密度为0.444 g·cm-3,全干密度为0.490 g·cm-3,气干密度为0.532 g·cm-3,其变异系数较小,密度较稳定.(2)"皖青1号"楸树径向全干干缩率为4.0%,弦向全干干缩率为5.7%,体积全干干缩率为10.4%,差异干缩值为1.180,木材干燥性能较好,不容易翘曲变形和开裂.(3)"皖青1号"楸树顺纹抗压强度为41.5 MPa,抗弯强度为82.3 MPa,抗弯弹性模量为10.03 GPa,其准确指数小于5%;力学性能较好,有利于工业化生产;比强度和比弹性模量值较大,属于第三类高品质木材,适宜作为承重结构材料.(4)"皖青1号"楸树与常见速生树种比较可知,其密度较大,干缩性质较小,力学性质中等.     

高温快速热压处理对毛竹材物理力学性能的影响

选取4~6年生的毛竹Phyllostachys edulis材为原料,采用热压机对毛竹材进行高温快速热压处理,研究不同热处理温度（225,250,275,300,325,350和375℃）下竹材物理力学性能的变化。结果表明:随着热处理温度的升高,竹材平衡含水率和气干密度明显下降（P < 0.05）,与未处理材相比分别降低了34.39%~53.95%和7.89%~13.04%。相同热处理温度下,弦向干缩率的变化率>体积干缩率的变化率>径向干缩率的变化率;当温度达到375℃时,弦向全干干缩率下降了86.81%,径向全干干缩率下降了83.60%,体积全干干缩率下降了83.95%,达各向的最大值。热处理温度升高,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量均先增加后减少,其中,顺纹抗压强度在375℃时达最小值（63.78 MPa）;抗弯强度在250℃时达最大值（151.00 MPa）,在375℃条件下达最小值（61.85 MPa）;抗弯弹性模量在300℃时达最大值（10 487.44 MPa）,在375℃时达最小值（7 071.14 MPa）。认为竹材接触式快速热处理工艺提升了竹材尺寸稳定性和力学性能。     

漠河产兴安落叶松弹性模量分级与力学性能

以漠河产落叶松原木为材料,将其制作成锯材,利用FFT测试并按照弹性模量将锯材分等后,参照国家标准(GB/T 1927~1943-2009)对3个等级落叶松锯材清材小试样的气干密度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量和抗弯强度等主要物理力学性质进行比较研究,分析3个不同加载方向下抗弯弹性模量的差异。结果表明,利用FFT测试并分等漠河兴安落叶松具有可行性,分等后ME16等级的落叶松其气干密度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度的平均值比较大,分别为0.795g·cm~(-3)、66.8MPa、19 311MPa、127.9MPa;漠河产兴安落叶松3个加载方向(T、R1、R2)下的抗弯弹性模量间无显著性差异。     

引种美国红橡幼龄材的物理力学性质研究

【目的】测定从北美引种的3种美国红橡木材的物理力学性质,以弥补我国家具和室内装修优质木材资源不足的现状。【方法】以引种的14年生(幼龄期)美国红橡纳塔栎(Quercus nuttallii)、舒玛栎(Quercus shumardii)和水栎(Quercus nigra)为研究对象,按照国家标准方法测定其木材的密度、干缩性、冲击韧性、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量等基本物理力学性能指标,分析各指标间的相关性,并采用隶属函数法对各树种木材材性进行综合评价。【结果】3种美国红橡幼龄材气干密度、体积气干干缩率、冲击韧性、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量分别为0.725～0.767 g/cm~3,9.650%～10.622%,216.59～255.14 kJ/m~2,45.57～54.44 MPa,104.24～105.40 MPa,7.11～7.77 GPa。3种美国红橡种间弦向全干干缩率差异极显著(P≤0.01),而种间径向全干干缩率和抗弯强度均差异不显著。相关性分析表明,红橡幼龄材气干密度与抗弯强度极显著相关;顺纹抗压强度与抗弯弹性模量极显著相关,与抗弯强度显著相关;抗弯强度与抗弯弹性模量极显著相关。3种红橡材性综合评价结果显示,纳塔栎和舒玛栎的材性略优于水栎。与其他栎属树种成熟材相比,引种的美国红橡幼龄材的大多数指标均接近其他栎属成熟材水平。【结论】3种美国红橡木材都属于高强度、高等级木材,材性优良,可作为制作家具和室内装修的优质用材。     

加杨和格鲁德杨物理力学性质研究（英文）

通过对加杨和格鲁德杨物理力学性质的测定分析,以期为加杨和格鲁德杨人工林的定向培育和高效利用提供理论科学依据。结果表明:加杨的气干密度为0.468 g/cm~3,基本密度为0.372 g/cm~3;径向干缩系数为0.133%,弦向干缩系数为0.270%,体积干缩系数0.553%,抗弯弹性模量为9 302.99 Mpa,抗弯强度为79.69 MPa,顺纹抗压强度为40.32MPa。格鲁德杨的气干密度为0.453 g/cm~3,基本密度为0.355 g/cm~3,径向干缩系数为0.205%,弦向干缩系数为0.304%,体积干缩系数0.554%,抗弯弹性模量为9 014.44 MPa,抗弯强度为55.87 MPa,顺纹抗压强度为33.09MPa;综合分析各项指标,加杨材性较优于格鲁德杨。     

莲藕力学特性的试验研究

以藕身含水率82.78%~86.69%的"鄂莲5号"为研究对象,采用TMS-Pro质构仪和RGM-3005微机控制全数字化电子式万能材料试验机对其藕身果肉部分、藕段截面及单节藕段进行压缩试验,对藕节进行弯曲和拉伸试验。结果表明:藕身果肉部分的抗压强度为0.908~1.750 MPa,弹性模量为0.451~2.529 MPa,同一藕段藕身果肉靠近表层部分相同方向的抗压强度和弹性模量均大于心部,同一藕段藕身果肉的轴向弹性模量大于径向,藕身果肉部分存在各向异性特性;藕节平均抗弯强度从藕节Ⅰ至藕节Ⅲ分别为1.337、1.227、1.153 MPa;藕节平均拉伸强度从藕节Ⅰ至藕节Ⅲ分别为0.546、0.560、0.551 MPa,藕节抗弯强度和拉伸强度均与直径正相关。     

坡向对毛竹主要物理力学性质的影响

研究不同坡向毛竹主要物理力学性质的变化,为竹材资源合理开发、加工和利用提供理论依据.按照GB/T 15780-1995对毛竹材的气干密度、基本密度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、抗弯强度进行了测定,结果表明:气干密度、基本密度随毛竹轴向高度增加呈增加趋势,其中,东北、西南坡向的基本密度分别为0.699 g·cm-3和0.720 g·cm-3,气干密度分别为0.798 g·cm-3和0.835 g·cm-3,西南坡向毛竹的基本密度、气干密度分别增加了2.973%和 4.618%,在0.05水平上经 T-检验差异显著.东北坡向与西南坡向毛竹的抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、抗弯强度分别为12 368.28、11 244.71 MPa,55.858、56.206 MPa和183.203、179.918 MPa,其中,东北坡毛竹的平均弹性模量较西南坡高9.08%.     

小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系

[目的]研究小麦茎秆弯曲特性与密度间的关系。[方法]取郑麦9023和豫麦25茎杆基部第2节间,去掉叶鞘,做弯曲试验以及密度测定试验。利用微机控制非金属材料万能试验机,采用三点弯曲法对去鞘茎秆做弯曲试验。加载前,用游标卡尺测定茎秆外径及节间长度。采用非接触式光学应变引申仪测定变形量,加载速率为10mm／min。当茎秆发生明显的曲折时,停止加载。根据荷载挠度曲线,计算弯曲强度值、弹性模量值、抗弯刚度值。密度测定试验：用电子天平测定茎秆第2节问的重量,根据茎秆的外径、壁厚以及节间长,计算其体积,重量／体积即为密度值。[结果]在小麦灌浆期,茎秆基部弹性模量、惯性矩、抗弯刚度及密度在品种间存在显著差异（P〈0．05）,弯曲强度及含水率在品种间无显著差异（P〉0．05）;且其基部第2节间的弹性模量、弯曲强度、抗弯刚度与密度呈正相关关系,与含水率呈负相关关系。茎秆密度值越大、含水率越低,抗弯刚度值、弯曲强度值越大,茎秆越不易倒伏。[结论]该研究结果为小麦的高产栽培、抗倒伏研究提供了参考依据。     

木质剩余物轨枕复合材料老化性能

针对木质剩余物轨枕复合材料,采用美国标准ASTM D 1037的6循环加速老化试验法对产品进行耐老化性能试验,通过对轨枕复合材料的24h吸水厚度膨胀率的变化、静态弯曲力学性能的变化以及内结合强度变化的分析.结果表明:24h总的吸水厚度膨胀率不超过30%,纵向静曲强度(RMO),弹性模量(EMO)的保留值分别为72.63、5030MPa,横向静曲强度(RMO), 弹性模量(EMO)的保留值分别为39.79、3770MPa,内结合强度保留值为1.02,保留率为38%,均满足ASTM D 1037标准要求.     

竹片质量对竹帘胶合板静曲强度与弹性模量的影响

采用不同质量的竹片（竹篾）,按产品特定的结构与工艺要求,制造用于车箱底板的32．0mm竹帘胶合板。通过对其纵向静曲强度与弹性模量的测试与分析,研究制造车箱底板用的竹片（竹篾）的质量优化方案。结果表明：①竹片厚度误差、不规则弯曲程度越小,表面质量越好,缺陷越少,产品的纵向静曲强度与弹性模量越高;②厚度误差小于0．2mm的A类竹片制成的竹帘胶合板,其静曲强度与弹性模量达到较高值,分别为124．5MPa和7468．3MPa;④竹片厚度误差与表面质量对竹帘胶合板强度影响显著,竹片质量较好的A类竹片制成的竹帘胶合板的静曲强度为竹片质量一般的E粪竹片制成的竹帘胶合板静曲强度的3倍,弹性模量则提高了45％。图13表3参12     

铺装结构及密度对玉米秸秆轻质复合板性能的影响

为充分利用玉米秸秆并制备性能优越的轻质复合材料,通过对玉米秸秆内外表面特性的分析,采用机械疏解重组其胶合结构单元,以脲醛树脂为胶黏剂,制备定向和均向2种玉米秸秆轻质复合板。本文研究了不同铺装方式和密度对板材静曲强度(MOR)、弯曲弹性模量(MOE)、内结合强度(IB)、吸水厚度膨胀率(TS)、吸水率(WA)的影响。结果表明:定向铺装结构可以增强复合板材的MOR、MOE、IB,相同密度下定向玉米秸秆复合板(OCSB)的纵向静曲强度(MOR∥)和纵向弹性模量(MOE∥)约为均向玉米秸秆复合板(HCSB)的3倍,IB约为4~5倍。OCSB的MOR∥、MOE∥明显大于横向静曲强度(MOR#x22A5;)、横向弹性模量(MOE#x22A5;);OCSB密度为0.3 g/cm3时,MOR∥约为MOR#x22A5;的3.5倍,MOE∥约为MOE#x22A5;的5倍。OCSB的MOR#x22A5;均大于HCSB的MOR(密度0.3 g/cm3除外),OCSB的MOE#x22A5;均小于HCSB。OCSB和HCSB的MOR、MOE在试验范围内都随着密度的增加而增加;当OCSB密度为0.6 g/cm3时,MOR∥为25.24 MPa,MOE∥达到4 216 MPa,其物理力学性能够满足在民用建筑中的使用。此外,OCSB的TS、WA均小于HCSB。      

结构用重组竹抗弯力学性能

通过对180个重组竹抗弯试件的测试,研究了重组竹的抗弯强度、抗弯弹性模量、荷载-位移曲线、破坏现象和概率分布,并将重组竹抗弯性能与3种典型竹、木结构材进行对比。结果表明,重组竹的抗弯试件经历了弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段等3个阶段;重组竹的抗弯强度和抗弯弹性模量的概率分布均服从正态分布;参照中国木材强度设计值计算方法,确定了重组竹抗弯强度和抗弯弹性模量的设计值指标,其设计值指标均显著大于其他3种材料。     

家具用马尾松单板层积材力学性能的研究

马尾松是我国分布广泛的针叶树种,且木纹漂亮,但富含油脂,影响木材胶合。根据前人研究成果,用酚醛树脂胶粘剂制造未脱脂马尾松单板层积材可以实现完美胶合。采用随机激励功率谱法测试单板层积材的动态弹性模量,并采用3点静态弯曲试验代替4点弯曲试验测试制得板材的静态弹性模量、静曲强度和水平剪切强度以检验材料性能。结果表明:马尾松单板层积材平均弹性模量6 231 MPa,静曲强度45.5 MPa,满足家具用材要求;马尾松单板层积材垂直加载和平行加载条件下的弹性模量相同;动态弹性模量和静态弹性模量基本吻合;马尾松单板层积材平行加载下的水平剪切强度大于垂直加载条件下的水平剪切强度。     

火炬松木材的抗弯弹性模量和抗弯强度的变异

10年生速生材火炬松的 2 8个家系间 ,木材的抗弯弹性模量 (MOE)和抗弯强度 (MOR)分别在 0 .0 0 1显著性水平和 0 .0 1显著性水平下差异显著 .整体上 ,2 8个家系的MOE ,MOR的个体变异大部分大于家系间的变异 ,因此火炬松材质改良在家系基础上进行个体改良效果会更好 .其中 17,37,5 1等 3个家系为抗弯性能较好的优树家系 .2 8个家系的MOE和MOR存在线性相关 ,相关系数为r=0 .5 74.MOE和MOR分别与气干密度达到 0 .0 5和 0 .0 1显著性相关水平     

阳光环境对木塑地板耐久性能的影响

研究阳光环境对木塑地板材色、抗弯性能和弯曲疲劳性能的影响,并用六元件模型拟合地板的疲劳性能。结果表明:阳光环境中,木塑地板褪色黄变,2～6个月后,抗弯强度下降10.09%～20.27%,抗弯弹性模量下降7.35%～16.38%。2个月后,材料产生的应变为室温时的1.17～1.39倍;由于温湿度、紫外线和光照强度的降低,4个月后,材料产生的应变开始减小;6个月后,材料产生的应变反而比室温时小。木塑地板的疲劳行为与塑料等高分子材料类似,且具有简单热流变材料特性,符合时间—温度—应力等效原理。     

水分对棕榈藤材弯曲性能的影响

选取国产单叶省藤材和黄藤材为研究对象,分析了水分对棕榈藤材弯曲弹性模量、弯曲强度、比例极限应力、破坏应力（极值应力）、比例极限应变、破坏应变和韧性系数等性能指标的影响。结果表明,藤材弯曲性能与其水分含量密切相关;藤材抗弯弹性模量和抗弯强度,在纤维饱和点以下,随水分增多明显降低,及至纤维饱和点后趋于稳定;藤材比例极限应力受水分影响较小,藤材极值应力在纤维饱和点前随含水率提高显著降低,至纤维饱和点后趋于稳定;藤材的比例极限应变随其水分含量不同无明显差异,藤材破坏应变随其水分含量增多显著增大;黄藤材比单叶省藤材材质更脆,其饱湿含水率和饱水含水率更大,韧性受水分影响也更显著;通过增大或封存藤材水分,能提高藤材弯曲性能,改善藤材脆性。     

酶处理对UF麦秸纤维板性能的影响

利用木聚糖酶预处理麦秸纤维,采用常规热压工艺制备脲醛树脂(UF)麦秸纤维板,并测试木聚糖酶处理前后UF麦秸纤维板的性能变化.结果表明:与未经木聚糖酶处理的UF麦秸纤维板相比,处理后的UF麦秸纤维板的内结合强度、弹性模量、静曲强度均显著提高.其中,内结合强度由0.34 MPa提高到0.67 MPa,弹性模量由2386.05 MPa提高到3121.75MPa,静曲强度由18.25 MPa提高到27.13 MPa;24 h吸水厚度膨胀率显著下降,由36.45%降至18.40%,且各项指标达到国家标准合格品的要求.木聚糖酶处理后的UF麦秸纤维复合材料具有较大的刚度和阻尼;酶处理前后复合材料的Tg分别为98和127℃.因此,麦秸纤维经木聚糖酶处理后压制的UF麦秸纤维板热稳定性更好.