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。     

5种桉树木材物理力学性质的差异比较

分析5种桉树幼龄材的物理力学性质的差异，为研究不同桉树材性变异规律及提高桉树木材利用效率提供参考。以采自广东湛江南方国家级林木种苗示范基地大田区的2.5年生和4年生赤桉、2.5年生尾巨桉及6年生尾细桉无性系L-9、M-11等5种不同林龄的桉木为研究对象，按照国家标准测量木材物理性质指标木材密度（基本密度、气干密度、全干密度）、气干（径向、弦向、体积）干缩率、全干（径向、弦向、体积）干缩率，以及力学性质指标抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、硬度（弦面硬度、径面硬度、端面硬度），以SPSS、Excel等数据分析软件对其进行数理统计和分析，分析其差异和变异规律。5种桉树基本密度差异不显著，其余物理力学指标差异极显著。5种桉树的基本密度0.428～0.460 g/cm³，气干密度0.494～0.543 g/cm³，全干密度0.482～0.525 g/cm³，各品系间变异较小。气干干缩率在不同品系间存在着较大的变异，2.5年生赤桉＞4年生赤桉＞L-9＞M-11＞尾巨桉，径向干缩率变异最大。桉树随着林龄的增长干缩率值增大，说明林龄大的桉木更容易开裂。不同品种间力学性质差异显著。5种桉树木材密度与径面硬度和端面硬度呈正相关关系，说明桉树木材密度越大，其木材硬度越高。由木材密度指标看，桉树可作为纸浆材和纤维板材的原材料，随着林龄的增加，桉树木材物理力学性质指标值增加。按照木材物理力学指标分级标准可知，5种桉树木材密度属于小级；赤桉干缩率属于Ⅱ级，尾巨桉干缩率属于Ⅱ-Ⅲ级，L-9干缩率属Ⅳ级，M-11干缩率属于Ⅳ级；5种桉树木材抗弯强度和抗弯弹性模量均属于Ⅱ级，剪切强度属于Ⅴ级，端面硬度均属Ⅲ级。     

雷竹人工林竹材物理力学性质

为了有效利用雷竹Phyllostachys praecox竹材,对雷竹人工林竹材物理力学性质进行了研究.结果表明:竹龄对雷竹的物理力学性质有显著的影响;竹材的径向、弦向和体积干缩系数随竹龄增加逐渐减小;基本密度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度和抗弯强度都随竹龄增加而增加,至4～5年生较稳定.竹秆由下至上,含水率和干缩性逐渐减小;维管束密度和基本密度逐渐增加,力学强度亦相应提高.根据材性来看,竹材的采伐利用以4～5年生为合适.表3参10     

乐东拟单性木兰木材物理力学性质的研究

对福建省南平市延平区23年生以上的乐东拟单性木兰木材的物理力学性质进行测定和分析.结果表明:乐东拟单性木兰木材密度、干缩性、综合强度均属中等水平,其基本密度和气干密度分别为0.579和0.708 g·cm-3,体积干缩系数为0.516,抗弯强度为134.8 MPa,顺纹抗压强度为61.94 MPa,综合强度为196.7...     

不同树龄秃杉与杉木人工林木材物理力学性质的比较

对采自广西南丹县山口林场8年生、14年生和28年生的秃杉Taiwania flousiana和杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材进行了主要物理力学性质的测定和比较。结果表明：秃杉和杉木的木材密度及主要力学强度均随树龄增加而增大。秃杉木材的气干密度（含水率为12％）、基本密度、径向干缩系数、弦向干缩系数、体积干缩系数、弦面硬度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、径面抗剪强度和弦面抗剪强度的平均值与杉木相比分别低2．3％,4．4％,1．6％,2．6％,1．5％,3．6％,3．8％,3．4％,17．5％和14．4％,但其端面硬度、径面硬度、抗弯强度、冲击韧性、径面抗劈力和弦面抗劈力的平均值与杉木相比则分别高6．6％,6．1％,3．4％,2．3％,15．0％和16．3％。差异显著性f检验表明,秃杉与杉木人工林的木材密度、硬度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗剪强度和抗劈强度均差异显著或极显著,但干缩系数和冲击韧性均差异不显著。图2表3参12     

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。     

四倍体白花泡桐木材的物理特性研究

以3年生四倍体白花泡桐为材料,探讨了染色体加倍白花泡桐木材的物理特性.结果表明,四倍体白花泡桐木材纤维的长度、长宽比值、壁厚和壁腔比值的平均值分别比其二倍体大,而木材纤维宽度、弦向干缩率、径向干缩率、纵向干缩率和体积干缩率平均值则相反.此外,四倍体白花泡桐木材的基本密度、白度、顺纹拉力强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度和顺纹抗压强度分别比其二倍体泡桐增加了14.29％,16.25％,38.90％,26.13％,32.50％,18.36％和17.28％.     

云南松人工林正常木与应压木物理力学性质比较

对云南松人工林正常木和应压木的物理力学性质及其差异进行了分析。结果表明:云南松应压木基本密度、气干密度和全干密度分别比正常木大0.060 6 g·cm^-3、0.046 0 g·cm^-3和0.050 4 g·cm^-3,呈极显著差异; 云南松应压木全干和气干顺纹干缩值分别比正常木干缩值大5.65和3.92倍,较易发生干燥缺陷。另外,除气干径向干缩率差异显著(p<0.05)外,应压木与正常木的其他各干缩率差异均显著(p<0.05),较正常木更容易发生翘曲变形和开裂; 应压木和正常木的气干差异干缩差异显著(p<0.05),全干差异干缩差异不显著; 正常木主要力学性质与密度均呈正相关关系,应压木的抗弯强度和抗弯弹性模量与气干密度紧密正相关,顺纹抗压强度和气干密度间无显著相关关系。     

大叶山杨与山杨木材比较解剖与材性分析

运用对比分析的方法对山杨和大叶山杨木材的解剖特征,纤维形态等进行了较详细的观察,测定与分析,对２种木材的气干密度,干缩系数,顺纹抗压强度,顺纹抗拉强度,抗震强度,抗弯强度,抗弯弹性模量,冲击韧性,硬度,抗劈力强度等进行了对比研究;对２种木材的冷水抽出物,热水抽出物,质量分数为１％的ＮａＯＨ抽出物,乙醚抽出物,苯醇抽出物,ｐＨ值,纤维素含量,半纤维素含量,木素含量等化学成分进行了测定。     

人工林巨尾桉木材性能与树龄的关系

为了合理利用巨尾桉木材资源,提高其利用价值,对不同树龄巨尾桉木材的物理力学性质进行测定与分析。结果表明:在巨尾桉树龄为4-6 a时,其木材物理力学性质随树龄增加明显提高,在巨尾桉树龄为6-8 a时,其木材物理力学性质变化不大。气干密度、全干密度、全干体积干缩率、气干径向湿胀率、吸水湿胀率、弦面顺纹抗剪等性质在巨尾桉树龄为6 a时达到最大,说明巨尾桉木材各项物理力学性质在其树龄为6 a时已经基本稳定在较高水平。本研究为巨尾桉的栽培、采伐和木材高效利用提供理论依据。     

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。     

浙江速生杉木物理大学性质的研究

速生杉木的材性逊于非速生杉木。气干密度０．３４５ｇ·ｃｍ－３，体积干缩系数０．４４４％，顺纹抗压强度２８．０ＭＰａ，静力弯曲强度５７．０ＭＰａ，静力弯曲弹性模量８．５ＧＰａ．     

福建含笑木材物理力学性质的研究

对福建含笑木材物理力学性质进行测定和分析结果表明:福建含笑木材质轻、变形小、耐水湿,其气干密度为0.473g/cm3,基本密度为0.414g/cm2,体积干缩系数为0.242,顺纹抗压强度为41.85 MPa,抗弯强度为92.41MPa,综合强度为134.26MPa,接近中等.该研究结果解决了福建含笑营林和木材利用上的一个基础性问题.     

人工林峦大杉木材的物理力学性质

对福建省引种的24年生峦大杉的木材物理力学性质进行检测,结果表明：峦大杉木材的气干密度为0．344g／cm3、弦向全干干缩率6．020％、弦向湿胀性6．440％、吸水性237．810％、顺纹抗压强度6．004MPa、抗弯弹性模量7250．810MPa、抗弯强度59．840MPa、顺纹抗拉强度62．800MPa;峦大杉的材质与杉木相近,应用方面可参考杉木,在木构件加工时,其安全系数可使用杉木的量值。     

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。     

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。     

不同桉树无性系及树干高度木材的干缩特性研究

对不同桉树无性系、不同树干高度位置木材进行干缩性研究,探索气干和绝干两种状态下的弦向、径向、体积等14个主要评估木材干缩性能的指标。结果显示:11个无性系木材除气干状态的差异干缩的显著水平为0.01存在极显著差异外,其余各干缩指标显著水平更高均≤0.001。不同树干高度位置木材的干缩特性,除全干状态的弦向干缩率存在极显著差异和体积干缩率显著差异外,其余指标无论是在气干状态还是在绝干状态均无明显差异。无性系木材干缩特性的变异较小,总体平均值为3.7%,变幅为2.5%～5.4%。3个不同树干高度的木材干缩特性变异相对较大,其中树干中间段(地面高2.6～5.2m)木材的干缩变异系数相对较小。气干状态木材干缩特性变异系数较全干状态高2倍。系统聚类可将11个无性系分为3个类群,每个类群具有独特的干缩特性。     

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.     

不同林龄杉木实生林物理力学性质变异研究

以湖南省金洞林场同一立地条件、不同林龄的杉木实生林木材为研究对象,按照国家标准测定其物理力学性质的气干密度、基本密度、横纹弦向全部抗压、横纹径向全部抗压等10个性状指标.方差分析发现,杉木实生林木材的10个性状指标均随林龄的增大而增加,且各指标差异显著.对其进行相关性分析,发现木材物理与力学性质间表现为正相关,其中与横纹弦向局部抗压、横纹径向局部抗压、顺纹抗弯模量、顺纹抗拉强度表现出极显著相关性,相关系数为0.207～0.680.变异系数计算结果表明,各性状的变异系数变化范围为3.57％ ～11.40％,30年生时,气干密度、基本密度、横纹弦向全部抗压、横纹径向局部抗压、顺纹抗弯强度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度的变异系数小于其他2个林龄.全部性状的变异系数均处于10％左右,说明实生林各性状总体稳定.综上可知,实生林的物理力学性质具有密切的相关性,随着林龄的增加,表现出受环境因素影响越来越小,受遗传因素影响越来越大.     

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。