长白落叶松木材单根管胞力学性能分析

为了评价长白落叶松木材作为纸浆材的管胞力学强度,采用单纤维拉伸技术开展了长白落叶松早晚材单根管胞拉伸力学性能研究。结果表明,长白落叶松早材单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的均值分别为9.64 GPa、714.05 MPa及6.01%,晚材的均值分别为12.74 GPa、963.85 MPa、和8.60%。方差分析表明长白落叶松早晚材间单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率存在极显著差异（0.01水平）,晚材单根管胞力学性能显著高于早材;单根管胞弹性模量和拉伸强度在径向年轮间的变异极显著（0.01水平）,断裂伸长率在年轮间的差异性不显著。在株内径向上,长白落叶松单根管胞力学性质均随着年轮的增加而增加;在株内纵向上,单根管胞拉伸的弹性模量和拉伸强度变异性极显著（0.01水平）,而断裂伸长率在纵向上的变异性不显著。该结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。     

长白落叶松木材单根管胞力学性能分析

为了评价长白落叶松木材作为纸浆材的管胞力学强度,采用单纤维拉伸技术开展了长白落叶松早晚材单根管胞拉伸力学性能研究。结果表明,长白落叶松早材单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的均值分别为9.64 GPa、714.05 MPa及6.01%,晚材的均值分别为12.74 GPa、963.85 MPa、和8.60%。方差分析表明长白落叶松早晚材间单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率存在极显著差异(0.01水平),晚材单根管胞力学性能显著高于早材;单根管胞弹性模量和拉伸强度在径向年轮间的变异极显著(0.01水平),断裂伸长率在年轮间的差异性不显著。在株内径向上,长白落叶松单根管胞力学性质均随着年轮的增加而增加;在株内纵向上,单根管胞拉伸的弹性模量和拉伸强度变异性极显著(0.01水平),而断裂伸长率在纵向上的变异性不显著。该结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。     

造林密度对湿地松人工林木材性质的影响效应

湿地松4种初植密度（900、1350、1800、2700株/hm^2)林分间树高、胸径、材积、蓄积量和单位面积上1-2级优势木数理等因子存在着显著的差异。初植密度对其人工林木材管胞解剖特征、化学成份含量、干缩性状和木材力学性能有一定的影响，但没有达到显著的程度。稀植的林分木材纵向干缩大、差异干缩大。1800、1350株/hm^2的林分，其木材管胞长、长宽比大、微纤丝角小，干缩特性适中，力学强度较高，适于培养建筑结构用材。1800株/hm^2林分单位蓄积量大，管胞长、长宽比大、纤丝角小，纤维纱与综纤维素含量高，木素含量低，适于培育纸浆材。     

坡向对人工林落叶松纤维形态及造纸性能的影响

以不同坡向（阳坡和半阳坡）的人工林落叶松（Larix olgensis)木材为试材，测定了木材纤维的纤维形态特征（包括管胞长度、管胞直径、壁腔比、微纤丝倾 角及管胞长宽比）、物理特征（包括生长轮宽度、生长速率、晚材率及密度）和化学特征（包括综纤维素含量、木素含量、树脂含量及1％NaOH抽提物）等指标，测试分析结果表明：不同坡向的长白落叶松木材的大多数纤维形态指标和物理、化学特征指标存在显著的差异；采用综合评分法对不同坡向长白落叶松木材的制浆造纸性能的综合比较分析得出：半阳坡的长白落叶松用作造纸材较好。     

火炬松木材材性变异规律

研究分析了火炬松管胞形态和木材物理力学特片量的变化规律,得出了管胞长度,管胞直径,管胞长宽比,微纤丝角,生长轮宽度,晚材率,胞壁率和生长轮密度等材指标变异规律的数学模型,为实现林木定向培育和速生优质制定科学集约经营措施以及材质的早期预测提供科学的理论依据。     

油松木材物理力学性质的研究

本文研究了山西中条山油松木材的物理力学性质,并与其它产地的油松材性进行了比较。讨论分析了密度对油松木材各项力学性质的影响,给出了密度与力学性质间的回归方程。密度对顺纹抗压、横纹抗压、硬度、顺纹抗剪、抗弯强度等力学性质影响显著,而对顺纹抗拉强度、冲击韧性等影响较小。顺纹抗拉强度主要受管胞长度、管胞强度、纤丝角度、结晶度等因子的控制。     

不同坡向人工林赤松材性变异

以延吉市林业局帽儿山林场赤松人工林为例，对北坡和南坡两种坡向赤松人工林木材的管胞形态特征和物理力学特征的径向变异模式及差异进行研究。结果表明，管胞直径和微纤丝角及生长轮宽度等指标表现为差异显著。在相同轮龄范围内，管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比、管胞壁腔比、微纤丝角、生长轮基本密度、晚材率、生长轮宽度等指标中，除生长轮基本密度平均值指标北坡的比南坡的大之外，其它指标的平均值均为南坡的大于北坡。     

湖南铁心杉解剖特征及其物理力学性质研究

以82年生湖南铁心杉木材为对象,研究其主要解剖特征、物理力学性质,评估其木材品质。结果表明:铁心杉平均年轮宽度1.1 mm,心材率可达60.7%,管胞平均长度和宽度分别为3 182μm和41.93μm,长宽比为75.04;细胞壁层平均微纤丝角为13.18°;基本密度为0.432 g/cm3,气干密度为0.509 g/cm3;铁心杉具有较小的全干干缩率和湿胀率,其顺纹抗压强度、木材抗弯强度和抗弯弹性模量分别为69.13、106.34 MPa和9.69 GPa。铁心杉木材为高强度等级,木材品质系数显著高于常见珍贵建筑结构装饰用材树种。构造特征的径向变化规律说明铁心杉的幼龄材与成熟材界定树龄为15～20 a。     

云杉天然群体管胞和木材基本密度性状变异的研究

该文以木芯为试材,采用方差分析、多重比较、相关分析和聚类分析,研究云杉全分布区20个天然群体的管胞长度、管胞宽度、管胞长度宽度、木材基本密度4个主要材性性状的变异规律和模式.研究结果表明管胞和木材基本密度在群体间和群体内均存在显著差异.云杉20个天然群体的管胞长度的均值为(1.75±0.1992)mm,变幅为1476～2022mm;管胞宽度的均值为(27.66±5.3806)μm,变幅为20.41～37.44μm;管胞长度宽度的均值为66.13±141716,变幅为45.96～90.25;基本密度的均值为0.3694gcm3,变幅为0.3049～0.4306gcm3.云杉天然群体的木材基本密度稍高于云杉中幼人工林的,木材基本密度的径向变异从髓心向外呈递减趋势.管胞和木材基本密度受较强的遗传控制,在树木改良活动中可作为独立性状进行选择.依据管胞和木材基本密度性状的变异特征,可进行优良纸浆材群体的初步选择和群体聚类分析.     

抚育间伐对人工林红松木材材质的影响

对间伐与未间伐人工林红松（Pinus koraisensis)木材材质进行系统测定、统计分析，结果表明：间伐对木材材质有很大的影响，间伐林的管胞长度、管胞直径、纤丝角、生长速率、生长轮宽度、顺纹抗压和抗拉强度、抗劈力和冲击韧性大于未间伐林；间伐林木材晚材率、生长轮密度、壁厚、壁腔比、抗弯强度和局部抗压强度小于未间伐林。其中管胞直径、生长轮宽度、壁厚、壁腔比、抗变强度、顺纹抗压和抗拉强度、横纹局部抗压强度的差异达到显著水平，表明间伐能显著地提高木材力学性能。采用综合坐标法，对间伐与未间伐人工林红松木材材质进行评定，其材质的综合性能和纸浆材性能未间伐林好于间伐林，建筑材料性能间伐林好于未间伐林。     

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...     

人工林赤松幼龄材与成熟材力学性质的比较

根据人工林赤松Pinus densiflora木材的管胞长度、微纤丝角、管胞长宽比、基本密度、晚材率及生长轮宽度等材性指标的测试数据,采用最优分割法划分出人工林赤松的幼龄材与成熟材的界限,分析了人工林赤松幼龄材与成熟材力学性质差异的表现.结果表明:赤松的幼龄期为小于12 a,抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度和弦向横纹抗压强度等指标成熟材高于幼龄材,径向横纹抗压强度、弦面抗剪强度、径面抗剪强度、弦向抗劈强度和径向抗劈强度等项指标幼龄材高于成熟材.其中,抗弯强度、抗弯弹性模量、径向横纹抗压强度和弦面抗剪强度差异达0.01显著水平,顺纹抗拉强度差异达0.05显著水平.图1表6参6     

基于蒙特卡洛模拟预测正交胶合木（CLT）顺纹抗压强度

基于《木结构试验方法标准》测试锯材和正交胶合木（CLT）顺纹抗压强度，采用正态分布、对数正态分布、威布尔分布函数进行数据拟合，利用K-S检验判断拟合优度，基于复合层板理论利用蒙特卡洛模拟预测CLT顺纹抗压强度。结果表明，CLT和锯材的顺纹抗压强度平均测试值分别为39.96 MPa和30.41 MPa；采用威布尔分布的拟合优度最高；CLT抗压强度的预测值与实测值相对误差在8%以下，采用蒙特卡洛模拟数据预测CLT顺纹抗压强度平均值和5%分位值的相对误差分别为5.8%和-0.8%，具有更高预测准确性。     

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。     

人工林刺槐木材物理力学性质研究

目的刺槐作为我国重要的速生用材树种,被广泛应用于北方人工林种植,深入研究刺槐木材的物理力学性质,为刺槐人工林建设经营以及木材的高效精细化利用提供科学依据。方法本文对采自于山东省东营市刺槐林场的4株不同树龄人工林刺槐沿树干等分成0.65 m长若干小段并顺序编号,测定和分析每段木材的物理性质(气干密度、全干密度、基本密度)、力学性质(顺纹抗压强度、横纹径向全部抗压强度、横纹弦向全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量)以及化学组分(纤维素、半纤维素、木质素)含量,并通过SEM电镜扫描图对各段木材的微观构造进行对比分析。结果刺槐木材的气干密度、全干密度、基本密度、顺纹抗压强度、横纹全部抗压强度(径向、弦向)、抗弯强度、抗弯弹性模量均随树龄的增大而增加,随树干位置增高呈现先增大后减小的规律。将木材气干密度与顺纹抗压强度、横纹(径向、弦向)全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量分别进行线性和幂函数拟合,两种模型均能很好地拟合试验结果,拟合度R2值为0.865~0.895。各段木材化学组分中纤维素含量随树龄及树干高度位置的变化规律与木材各项力学性质的变化规律相似。木材的微观构造中导管占比率随树龄增大而减少,随树干高度位置增加呈现出先减后增的变化规律。结论10年生、15年生、20年生、25年生刺槐木材的气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量均为中级以上,是良好的家具和建筑用材。在利用时应充分考虑不同树龄木材和树干不同位置的差别。密度作为影响木材力学性质的直接要素,可根据相关方程通过刺槐木材的密度值估算部分力学性质的数值。刺槐木材纤维素含量与木材各项宏观力学性质相关度很高,而木材导管占比率的差异则从微观构造上揭示了木材密度变化的内在机理。      

上海滨海地区25种园林树种的抗风性研究

  目的  台风是我国东部沿海地区的主要气象灾害之一，近年来气候变化引发的风害发生的频度和成灾强度有不断上升的趋势，加强园林树种的抗风性研究直接关乎城市绿地体系的生态稳定性。  方法  本文通过对上海常见的25种园林树种的静态拉力实验、树木形态稳定性评价、树木木材测试以及土壤紧实度测量，综合评价了各树种的抗风性特征。  结果  实验结果显示，各树种的抗拉力矩与抗拉角度呈对数函数关系；稳定性指数随着树木高度、冠高比、树冠不对称性指标的上升而减小；树木树芯的抗压强度与抗压弯度呈线性关系。  结论  将25种受试树种大致分为两大类:一类是以广玉兰、梧桐、金丝楸、枫香为中心的静态拉力较大、弯曲角度较小的刚性树种，另一类是以银杏为中心的静态拉力较小、弯曲角度较大的韧性树种。      

桦木单板/玻璃纤维复合材料声学振动性能的研究

目的面对我国乐器音板用材资源的严重不足,寻找新材料替代传统乐器木质音板用材是非常有必要的。方法本试验以玻璃纤维为增强材料,桦木单板为基体,按照单板层积材结构设计制备桦木单板/玻璃纤维复合材料。通过对玻璃纤维复合材料声学振动性能检测分析,探究玻璃纤维布的不同铺放位置和铺放层数对复合材料声学振动性能的影响。结果用1层玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料A的比动弹性模量和E/G值分别为22.20GPa和16.55,比用1层玻璃纤维布铺放在芯层单板单侧的复合材料B分别高了8.7%、17.8%。用2层玻璃纤维布分别铺放在上下表层单板内的复合材料C的比动弹性模量和E/G值分别为25.04GPa和17.04,比用玻璃纤维布铺放在芯层单板两侧的复合材料D高了7.5%和18.0%。纤维铺放位置对声辐射品质常数和声阻抗的影响较小。玻璃纤维布的层数与复合材料的声学振动性能不成线性关系,铺放2层玻璃纤维布的复合材料具有较高的比动弹性模量和E/G值。玻璃纤维布铺放3层和4层的复合材料的比动弹性模量和E/G比铺放2层的都小。随着玻璃纤维布层数的增加,声辐射品质常数呈减小的趋势。通过综合评分法分析发现:玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料综合评分值都高于铺放在靠近芯层单板的复合材料,铺放2层玻璃纤维布的复合材料的综合评分值达到最大。结论玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料声学振动性能优于纤维布铺放在靠近芯层单板的复合材料。铺放2层玻璃纤维布的复合材料C的声学振动性能达到最好。尽管复合材料C的E/G值约为西加云杉的80%,但比动弹性模量和西加云杉的相接近,说明桦木单板/玻璃纤维复合材料具有替代传统木质音板用材的可能性。      

马尾松间伐材材性的研究

本文主要研究了马尾松间伐材的纤维形态、化学成分及主要物理力学性质,并与成熟材进行了比较．结果表明,间伐材管胞显著较短、宽度窄、胞壁较薄,长宽比明显较大,纤维素含量略高而木素和浸提物含量较低．年轮较窄、晚材率大．生材含水率低,干缩性小．气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量与成熟材差异不显著,冲击韧性明显较大．同时对间伐材中应力木的超微构造和材性,也进行了观测和讨论     

木材动态弹性模量测量中节子对于应力波传播的影响

为了探讨振动法测量木材动态弹性模量时应力波波速的差异性,以油松、马尾松和杉木的锯材为试验材料,通过横向振动测量与纵向敲击法测量,研究其节子对木材应力波传播速度和弹性模量的影响。结果表明:随着节子质量的增大,引起纵向振动频率减小,应力波波速减小;在节子总质量不变的情形下,节子数量越多,应力波波速也越小;节子尺寸大小与应力波波速成反比,节子质量越大,应力波波速越小。木材节子影响了应力波波速及弹性模量,也影响了木材自身的品质。