“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.     

四川蓝桉幼龄材物理力学性质研究

【目的】分析四川产蓝桉幼龄材的物理力学性质及密度变异规律,为提高其利用效率、扩展其利用方式提供参考。【方法】参照木材物理力学性质测试国家标准,对5年生蓝桉的物理力学性质(气干径向干缩率、弦向干缩率、体积干缩率,全干径向干缩率、弦向干缩率、体积干缩率,气干密度、绝干密度和基本密度,顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度和端面、径面和弦面硬度等)进行了测定,并分析了其木材密度变异特性。【结果】5年幼龄四川蓝桉用材的气干径向、弦向、体积干缩率分别为2.38%,4.01%,6.75%;全干径向、弦向、体积干缩率分别为3.71%,5.65%,9.14%;气干密度、全干密度和基本密度分别为0.46,0.41,0.38g/cm3,3种密度在径向上均呈现出先减小后增大的变异规律,而在在轴向上,从基部到2m处基本保持不变,到4m处下降到最小,且下降幅度较大,4m以上随着树高的增加而增加;木材顺纹抗压强度为24.80 MPa,抗弯强度为58.26 MPa,抗弯弹性模量为6 444.24 MPa,顺纹抗剪强度为2.31 MPa,端面、径面和弦面硬度平均值分别为3.10,2.20,1.96kN。四川蓝桉5年幼龄材的综合强度为83.06 MPa,综合强度较小。【结论】蓝桉幼龄材物理力学性质较小,密度变异规律显著。     

不同坡位人工林赤松物理力学性质的比较

对延吉市帽儿山坡下和坡中的人工林赤松(Pinus densiflora)的物理力学性质差异进行研究.结果表明:坡下人工林赤松的弦向、径向和体积干缩率比坡中小;抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉和抗压强度、横纹弦向和径向抗压强度,坡中材高于坡下材;气干密度、弦向和径向抗剪强度、弦向和径向抗劈力,均坡下材高于坡中材;坡下和坡中人工林赤松的气干密度、径向和体积干缩率、顺纹抗压强度、横纹弦向和径向抗压强度、弦向和径向抗剪强度差异达0.01显著水平,抗弯强度、抗弯弹性模量、弦向抗劈力差异达0.05显著水平,弦向干缩率、顺纹抗拉强度、径向抗劈力无显著差异.     

立地条件对人工林毛竹材物理力学性质的影响

对不同立地条件毛竹材物理力学性质进行测定和分析,揭示不同立地条件毛竹材物理力学性质的变异规律,结果表明:Ⅲ级地毛竹材基本密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量均大于Ⅰ级地和Ⅱ级地;Ⅰ级地毛竹材径向干缩系数、弦向干缩系数、纵向干缩系数、体积干缩系数和差异干缩系数均小于Ⅱ级地和Ⅲ级地毛竹材.立地条件对人工林毛竹材基本密度、纵向干缩系数、体积干缩系数、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量影响显著或极显著.     

不同树龄尾巨桉无性系木材物理与力学性能评价

为了解不同树龄尾巨桉无性系木材物理力学性能,以5年和7年生尾巨桉无性系木材为对象,按照国家标准对其基本密度、气干密度、全干密度、干缩特性、硬度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和冲击韧性等物理力学指标进行系统测试和分析。结果表明:5年生尾巨桉木材基本密度、气干密度、全干密度分别为0.424、0.533和0.498 g/cm3,基本密度和气干密度均为2级;气干和全干差异干缩分别为2.78、2.28,分别达到5级、4级;弦向、径向和体积干缩系数平均值分别为0.297%、0.154%、0.474%,体积干缩系数达到3级,尺寸稳定性较差;7年生尾巨桉木材基本密度、气干密度、全干密度分别为0.438、0.543和0.507 g/cm3,基本密度和气干密度均为2级;气干和全干差异干缩分别为2.35、2.07,分别达到4级、3级;弦向、径向和体积干缩系数平均值分别为0.254%、0.157%、0.425%,体积干缩系数达到3级,尺寸稳定性较差;5年生和7年生尾巨桉木材的顺纹抗压强度分别为44.8、46.3 MPa,均为2级;抗弯强度分别为80.3、83.8 MPa,均为2级;抗弯弹性模量分别为10 032、10 805 MPa,均为2级;冲击韧性分别为44.2、46.6 kJ/m~2,均为2级;端面硬度分别为4158、4 494 N,均为3级;弦面硬度分别为3 175、3 388 N,均为3级;径面硬度分别为2 759和2 951 N,属于中等硬度木材;综合品质系数分别为29.5×10~7Pa、29.7×10~7Pa,为高等级材。研究结果为尾巨桉定向培育及其木材加工利用提供参考。     

柳杉木材物理力学性质研究

对20和30年生的柳杉木材物理力学性质进行了测定和分析,测定指标主要包括密度、干缩性、湿胀性、吸水性、顺纹抗压强度、横纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和冲击韧性。结果表明,柳杉木材的基本密度、气干密度、全干密度、生材密度分别为0.408 0、0.503 0、0.464 0和1.002 0 g/cm3,属小级别;其差异干缩为1.688 0,中等级别;顺纹抗压强度为43.200 MPa,横纹径向和弦向全部抗压强度分别为0.408和0.565 MPa,抗弯强度和抗弯弹性模量分别为88.200和9 505.0 MPa,冲击韧性为41.000 kJ/m2,除横纹抗压强度较低外,其余力学强度指标均属低级别;木材综合品质系数为3 221×105 Pa,品质系数较高,属高等级材。     

中山杉与落羽杉木材物理力学性质比较研究

对中山杉302和落羽杉两种木材的部分物理力学性质进行了测试比较分析。结果表明:中山杉302木材的基本密度、气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度的平均值均比落羽杉高,而弦向全干干缩率、体积全干干缩率、弦向气干干缩率、体积气干干缩率均比落羽杉低;其差异都在0.05水平显著。中山杉与落羽杉树干上段(3.3～5.3m)木材的基本密度、气干密度、抗弯强度和抗弯弹性模量均低于下段(1.3～3.3m);两种木材的气干密度与弦向气干干缩率、体积气干干缩率呈显著的正相关,与抗弯强度、顺纹抗压强度呈正相关,与抗弯弹性模量呈负相关。     

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。     

马蹄荷木材材性与加工性能研究

【目的】为进一步加工利用马蹄荷木材及提高其附加值。【方法】以马蹄荷木材为研究对象,采用定性与定量的方法,对其物理力学性能和加工性能进行了研究。【结果】结果表明:马蹄荷木材的平均基本密度、气干密度和全/cm3、0. 525g/cm3;0. 525g/cm3;气干径向、弦向干缩率分别为2. 3%、3. 8%;全干径向、弦向干缩率分别为3. 5%、6. 4%;顺纹抗压强度为43. 2MPa,抗弯强度和抗弯弹性模量分别为95. 1MPa和7590MPa。【结论】马蹄荷木材机械加工性能好,适合旋切和刨切薄木,其综合性能达到中等级材,为二类材。     

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。     

赤桉幼龄材物理力学性质研究

【目的】研究20个不同赤桉家系及其不同部位物理力学性质的差异,为赤桉材性选育及木材的合理利用提供参考。【方法】以采自广东湛江南方国家级林木种苗示范基地大田区的20个45月生赤桉家系为研究对象,分别于树干梢部、中部、底部取木材试样,按照国家标准测量木材基本密度、气干(径向、弦向、体积)干缩率、全干(径向、弦向、体积)干缩率、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度等11个指标,并计算气干和全干差异干缩值(弦向干缩率/径向干缩率),运用SPSS、Excel、DPS等软件对数据进行统计和分析,并采用隶属函数法综合比较20个赤桉家系木材的材性优劣状况。【结果】20个赤桉家系木材的基本密度为0.344～0.558 g/cm~3,木材基本密度在家系间以及家系与部位交互间差异性极显著,不同家系立木部位间差异不显著。赤桉气干差异干缩值、全干差异干缩值分别为1.60和1.51;不同家系间气干干缩率(径向、弦向、体积)及全干干缩率(径向、弦向、体积)差异极显著;不同部位间气干体积干缩率和全干体积干缩率差异不显著,而全干(径向、弦向)和气干(径向、弦向)干缩率差异均极显著。赤桉不同家系间抗弯强度(26.79～103.11 MPa)、抗弯弹性模量(3 987～10 498 MPa)、顺纹抗剪强度(11.31～39.32 MPa)、顺纹抗压强度(32.46～59.33 MPa)差异极显著;不同部位间除抗弯弹性模量差异极显著外,其余性状差异均不显著;赤桉不同家系间4个力学性质的变异系数范围为12.05%～20.25%。幼龄期赤桉木材4个力学性质间两两相关性极显著。利用隶属函数法对20个赤桉家系进行综合材性评价,隶属值均值排名前5位的家系依次为2007、20016、20021、10014、10079,其木材材性较优,其中10079、20016、2007生长情况较好,可作为赤桉用材林定向培育。【结论】45月生的赤桉木材属轻材,容易开裂,树干底部的差异干缩值比中部、梢部大,即底部木材更容易开裂和变形。     

四川引种巨桉人工林木材物理力学性质的研究

测定和分析研究了四川引种的5.5年生巨桉木材物理力学性质,结果表明:5.5年生巨桉木材材质轻、变形小,其气干密度为0.498g/cm3,全干密度为0.474g/cm3,基本密度为0.405g/cm3,体积干缩系数为0.487,顺纹抗压强度为47.97MPa,抗弯强度为90.60MPa,抗弯弹性模量为10411MPa,冲击韧性为60.8KJ/m2;综合强度为138.57MPa,属中等。     

四川德昌地区杉木管胞特征及物理力学性质研究

【目的】通过研究四川德昌地区杉木(简称"德昌杉木")管胞形态径向变异及物理力学性质,阐明德昌杉木材质特性。【方法】以川西南山地28～34 a德昌杉木为对象,测定管胞长度、宽度、壁厚等形态参数及径向变异。按照国家标准测定分析了密度、抗压强度、抗弯强度、硬度等物理力学性质。【结果】德昌杉木的管胞长度、宽度、双壁厚、腔径、壁/腔分别为:(2.67±0.40)mm、(40.60±8.13)μm、(7.81±1.09)μm、(27.19±3.26)μm、0.31±0.06;全干密度、气干密度、径向干缩系数、弦向干缩系数、体积干缩系数分别为:(0.355±0.03)g/cm~3、(0.382±0.02)g/cm~3、(0.142±0.038)%、(0.208±0.017)%、(0.359±0.03)%;抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、硬度(端面、径面、弦面)分别为:(63.50±4.10)MPa、(9.86±1.71)GPa、(37.52±1.19)MPa、(30.01±0.39)MPa、(18.28±0.39)MPa、(20.86±0.46)MPa。【结论】德昌杉木为轻软木材,约在20 a达到木材成熟龄。与其他地区杉木比较,四川德昌地区杉木物理力学性质性状表现较优。     

不同林分密度人工林赤松物理力学性质的比较

对延吉市帽儿山不同林分密度的人工林赤松(Pinus densiflora)的物理力学性质差异进行研究.结果表明:2个不同林分密度材绝干密度平均值相同;弦向、径向和纵向干缩率,林分密度相对低的林分人工林赤松大于林分密度相对高的林分人工林赤松;抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉和抗压强度、横纹弦向和径向抗压强度,林分密度相对低的林分人工林赤松要高于林分密度相对高的林分人工林赤松;弦面和径面抗剪强度,林分密度相对低的林分人工林赤松低于林分密度相对高的林分人工林赤松;2个不同林分密度人工林赤松的径向干缩率、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、横纹弦向和径向抗压强度差异达0.01显著水平,抗弯强度差异达0.05显著水平,绝干密度、弦向干缩率、纵向干缩率、顺纹抗拉强度无显著差异.     

阴香木材物理力学性质研究

研究阴香木材的密度、干缩性、弯曲强度、冲击韧性、硬度等主要物理力学性质。结果表明,基本密度、气干密度(含水率为12%)和全干密度分别为0.501、0.609 g/cm³和0.581 g/cm³,生材密度为1.215 g/cm³,气干密度属于国产木材的中等水平。全干差异干缩和气干差异干缩分别为1.59和1.86,弦向和径向干缩系数分别为0.495和0.362,弦向和径向干缩湿胀差异较大。抗弯强度75.6 MPa,顺纹抗压强度41.19 MPa,冲击韧性43.39 kJ/m²,端面、弦面和径面硬度分别为4 789.72、4 390.77 N和4 260.19 N。阴香木材的综合强度为116.79 MPa,属低等级材。     

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。     

23年生大叶栎木材物理力学性质的初步研究

对广西平果县海明林场23年生大叶栎木材的主要物理力学性质进行了测定和分析。结果表明:大叶栎木材的气干密度(含水率为12%)、基本密度和全干密度分别为0.583 g.cm-3、0.462 g.cm-3和0.507 g.cm-3,气干密度属于国产木材的中等级水平;径向、弦向和体积干缩系数分别为0.099%、0.183%、0.296%,湿胀率依次为4.106%、7.958%和12.627%,差异干缩为1.5-1.9,其尺寸稳定性较好;冲击韧性为52.12 kJ.m-2,端面、径面和弦面硬度分别为41.53 MPa、31.41 MPa和35.51 MPa,顺纹抗压强度为44.50 MPa,抗弯弹性模量和抗弯强度分别为12.63 GPa和127.31 MPa,径面和弦面顺纹抗剪强度分别为8.76 MPa和10.54MPa,抗劈强度依次为124.3 N.mm-1和138.6 N.mm-1。除冲击韧性和硬度较低外,大叶栎木材的主要力学强度均属于国产木材的中等级水平。     

冬、夏采伐期毛竹主要物理力学性能的对比

以大别山区3年生毛竹为研究对象,分别在冬、夏两个采伐期采集试样,并进行物理力学性能的测试。结果表明:冬季采伐期的毛竹材气干密度(0.742±0.054) g/cm^3和基本密度(0.628±0.047) g/cm^3均大于夏季采伐期毛竹材的基本密度(0.645±0.043) g/cm^3和气干密度(0.755±0.040) g/cm^3,两个采伐期毛竹材密度差异均显著;在冬季采伐期采集的毛竹材弦向气干干缩率、全干干缩率、径向气干干缩率、全干干缩率及体积气干干缩率、全干干缩率分别是夏季采伐期的1.96、1.56、1.96、1.62、1.96及1.71倍,差异显著;顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度及抗弯弹性模量夏季采伐期采集的毛竹材均大于冬季采伐期的,差异显著。采用直线方程和曲线方程两种形式对所测力学属性与基本密度之间关系进行经验模型的预测,结果显示:抗弯强度适合用直线方程而顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度及抗弯弹性模量用曲线方程拟合效果更佳,且显著相关;各力学强度均随着基本密度的增加而增加。两个采伐期力学性能的差异可能是两个采伐期的温度、降水等环境因子通过毛竹密度影响其力学性所致能。     

巴山松木材物理力学性质的研究

本研究提供了巴山松木材物理力学性质试验结果:气干密度0.539g/cm~3,体积干缩系数0.625％,顺纹抗压强度38.10N/mm~2,抗弯强度86.8N/mm~2,抗弯弹性模量130kN/mm~2,端面硬度27.1N/mm~2,冲击韧性0.0523Nm/mm~2。结果表明,其主要物理性能和力学性能介于油松和马尾松木材之间,巴山松木材是一种优良的建筑工程用材和家具制造用材。     

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%.