杨木单板层积材动态弹性模量优势因素分析

采用灰色系统理论,分析不同工艺条件（如压力、施胶量、加压时间、加压温度）对杨木单板层积材动态弹性模量的影响。通过杨木单板层积材弯曲振动试验,得到不同实验条件下的动态弹性模量,并对实验数据进行灰色关联分析。结果表明,应用灰色系统理论分析单板层积材生产工艺对材料动态弹性模量的影响是可行的。      

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。     

单板层积材动态弹性模量的无损检测

利用振动无损检测方法,研究了在不同边界条件下杨木单板层积材的动态弹性模量,并且与常规静弹性模量进行比较,探索适合单板层积材弹性模量无损检测的方法。结果表明:对于不同的边界条件,单板层积材有不同的振型和固有频率,四边简支振动法与四边自由振动法测得的动态弹性模量平均值比较接近,回归分析表明二者之间具有密切的相关性;四边简支振动法比四边自由振动法操作简单,更容易实现;采用四边简支振动法、四边自由振动法测得的杨木单板层积材的动态弹性模量和国家标准的破损检测法测得的静态弹性模量在0.01水平下具有密切的相关性,静态弹性模量可以通过线性回归方程用动态弹性模量来表征。     

榆木层积材制备工艺分析与优化

以榆木锯材小料为原材料,选定试件含水率、施胶量、加压时间等因子为试验变量,设计正交试验方案并对所制备层积材料的静曲强度和弹性模量进行测试。通过极差计算分析,施胶量对冷压工艺榆木层积材的静曲强度影响最大,冷压时间对弹性模量影响最大。榆木层积材冷压制备的优化工艺为:施胶量330g·m~(-2)、含水率12%、冷压时间55min;含水率对热压工艺榆木层积材的静曲强度影响最大,热压时间对弹性模量影响最大。榆木层积材热压制备的优化工艺为:施胶量300g·m~(-2)、含水率10%、热压温度90℃、热压时间8min。     

木麻黄制备重组层积材研究

通过对木麻黄材料进行疏解、浸胶、晾晒、重组及热压等工艺开发了木麻黄重组层积材,并研究了不同密度的木麻黄重组层积材的耐水性能、静曲强度、弹性模量、水平剪切强度等方面的物理力学性能。结果表明:木麻黄可以进行重组热压,有工业化利用的前景,同时随着密度的增大,其物理力学性能也呈逐渐增大的趋势。     

工业大麻杆结构材的力学性能研究

以工业大麻杆为原料制备大麻杆层积材和细木工板，研究不同厚度、皮部结构和不同施胶量对其力学性能的影响，探索制备大麻杆结构材的工艺参数。结果表明：随着厚度的增加，大麻杆层积材的力学性能整体呈下降趋势；皮部结构对层积材的弹性模量有改善作用，但对层积材的静曲强度产生不利影响；随着施胶量的增加大麻杆层积材的弹性模量呈现先减小后增大的趋势，静曲强度呈先增大后减小的趋势。细木工板的静曲强度和弹性模量随着厚度的增加其变化规律不明显，皮部结构能提高细木工板的弹性模量，但对细木工板的静曲强度有不利影响。     

竹束去青程度对竹束单板层积材物理力学性能的影响1）

采用通过帚化技术去青后的慈竹竹束单板，制备了28 mm厚的竹束单板层积材，探讨了竹束去青程度对竹束单板层积材的尺寸稳定性、静曲强度、弹性模量和水平剪切强度的影响。研究结果表明：随竹束去青程度的提高，竹束表面的明度L倡呈上升趋势，红绿轴色度指数a倡和黄蓝轴色度指数b 倡增加，色差ΔE倡增大；竹束去青程度越高，竹束表面的静态接触角越小，对应制得的竹束单板层积材的尺寸稳定性越好，干态静曲强度、弹性模量和水平剪切强度变化不大或稍有减小，但经过28 h处理后的强度均表现出更小的削减；不去青对竹束单板层积材强度降低的影响是最大的；针对水平剪切强度， A、B、C、D组板材均符合GBT／20241—2006《单板层积材》标准要求，A、B、C组达到《重组竹》（报批稿）规定的9V－12H级别。     

丛生竹竹篾层积材制备工艺的研究

以四川南部长宁县的丛生竹种梁山慈竹为试材,就2种热压工艺对竹篾层积材的性能影响进行了比较,采用正交试验法,对影响竹篾层积材物理力学性能的工艺因子进行分析和优化。结果表明,2种热压工艺制备的竹篾层积材性能均远高于标准要求;优化的竹篾层积材热压工艺为"热上热下"工艺;基于该工艺制备层积材优化的工艺因子为密度0.8 g.cm-3,热压温度150℃,热压时间1.5 min.mm-1。以优化的竹篾层积材工艺及因子,对该县3种丛生竹种梁山慈竹、硬头黄竹、慈竹竹篾制备的竹篾层积材的物理力学性能进行了对比。     

单板层积材热效应的表征

单板层积材具有强度性能变异系数小、抗蠕变和阻燃性能好的优点,但也存在一些缺点,如单板层积材使用过程中遇到的分层开裂等.该文针对其缺点,做了关于单板层积材热效应表征的理论分析和推导.设定单板层积材主要由铺层和界面组成,根据复合材料细观力学理论及胶层和单板的弹性力学性质,采用材料力学分析方法推导出铺层纵向、横向热膨胀系数,单板和胶层热应力,及界面纵向、横向热膨胀系数.为单板层积材的实际生产使用提供一定的依据.     

结构用竹木复合层积材的制备及其力学性能评价

利用竹木复合的方法来提高杨木单板层积材的力学性能,从而使其满足结构用单板层积材的等级要求。分别利用竹束单板和竹席单板与杨木单板浸胶复合制成竹木复合层积材,并测试其力学性能以及单板间的胶合性能。研究表明,竹束杨木复合和竹席杨木复合的层积材强度等级均大大超过杨木单板层积材,分别可达140E优等品、110E优等品。     

单板层积材的三维光学检测及其托盘的有限元仿真分析

目的单板层积材应用广泛，但其性能测试多采用破坏性实验方法，存在检测效率低且会造成资源浪费的不足。本研究对一种新型层积板材及其制得的托盘进行无损检测，旨在为木质层积材及制品性能的高效、精确检测提供理论参考和技术支撑。方法将三维光学检测法与有限元仿真分析相结合，首先采用数字散斑法测量并计算获得新型层积板材的弹性常数（包括弹性模量，泊松比，剪切模量）；然后导入有限元仿真分析中，分别选取layer单元和solid 185单元对板材模型进行网格划分和静力模拟，优化其仿真模拟参数；参照国际标准ISO 8611—2011 对新型层积板材托盘性能进行检测，利用Solidworks建立及装配托盘模型，在ANSYS workbench软件中对托盘整体结构进行整体抗压、底板抗压、面板抗压和角跌落等仿真模拟，并与实验测试结果进行对比分析。结果三维光学法获得的弹性参数可以应用于新型层积板材及其制品的有限元仿真分析中，ANSYS有限元仿真结果可靠；将新型层积材作为整体结构，选用solid 185单元的仿真模拟结果与实际测试情况最为接近；新型层积材托盘静力仿真分析中托盘的最大变形与实验结果相近，4种工况仿真分析结果与实测结果相同。结论三维光学检测法结合有限元仿真分析可以对木质层积材及其制品的受力、变形和破坏情况进行无损检测，可达到高效和节能的目的。      

单板层积梁弯曲蠕变特性

在自制的弯曲蠕变试验台上对桦木和椴木单板层积梁进行弯曲蠕变试验,蠕变测试采用简支梁中部集中加载的方式。选用的加载应力水平分别为层积梁弯曲极限强度的40%、50%和60%,用百分表记录蠕变数值。实验周期为40～60d。试验结果表明,单板层积梁弯曲蠕变特性受树种、加载应力水平的影响较大,与树种的材性有较大关系:桦木单板层积梁的抗蠕变性能要明显好于椴木单板层积梁;同时,相同树种不同应力状态下,蠕变曲线为非线性的,蠕变过程由于加载应力水平不同而呈不同的规律。蠕变变形量和曲线上的跳跃点随着应力水平的增加有增大的趋势。试验测试过程中,60%应力状态下,椴木单板层积梁在连续加载60d时突然断裂。     

杨木单板层积木胶合工艺参数的研究

本文研究了以苯酚-间苯二酚甲醛树脂胶制备杨木单板层积木的胶合工艺参数.根据正交试验结果,提出了最优胶合条件:涂胶量200g/m~2;常温加压固化的压力1.27MPa;时间5h.     

玻璃纤维对复合材料层板力学性能的影响

以杨木单板为基材、玻璃纤维为增强材料,按照单板层积材的结构设计制备增强复合材料层板。通过对复合 材料层板进行应力分析,研究玻璃纤维布的铺放位置和层数对复合材料层板力学性能的影响。结果表明:玻璃纤 维越靠近复合材料层板的表层,层板的静曲强度和弹性模量越大;玻璃纤维向心层靠近,其增强作用明显减弱。随 着玻璃纤维布层数的增加,复合材料层板的静曲强度和弹性模量均呈上升趋势。玻璃纤维对复合材料层板的力学 性能有显著的增强作用,且玻璃纤维布的铺放位置和层数与复合材料层板的力学性能密切相关。      

平行竹集成材复合型断裂性能研究

  目的  探究平行竹集成材在复杂应力下沿纤维方向的断裂性能,并根据断裂表面分析其破坏机理,最终得到平行竹集成材复合型断裂基本规律,并建立相应模型。  方法  运用Arcan试验测试平行竹集成材蝶形试件沿纤维方向的断裂性能,通过调整加载角度进行不同形式的测试,从而实现试验材料Ⅰ型、Ⅱ型和复合型断裂。设置不同缝高比研究断裂韧带长度对试件断裂韧性的影响;通过测得的极值荷载计算其断裂韧度,并结合断面分析平行竹集成材不同形式断裂的破坏机理;最终通过复合型断裂包络图分析得到平行竹集成材沿纤维方向复合型断裂准则。  结果  平行竹集成材沿纤维方向Ⅰ型、Ⅱ型和复合型断裂均为脆性断裂,且试件在复杂应力条件下更容易发生破坏。Ⅰ型断裂试验裂缝主要在薄壁细胞层间和纤维/薄壁细胞组织界面沿纤维方向发展。在Ⅱ型断裂试验中,裂缝在纤维/薄壁细胞组织界面发展的同时,也在薄壁细胞组织多层间开展,形成薄壁细胞组织桥连机制,提高试件承载力。Ⅰ型和Ⅱ型断裂试验中竹纤维均基本不参与断裂。随着试件缝高比改变,Ⅰ型断裂韧度变化幅度较小,Ⅱ型断裂韧度在试件缝高比0.5时有最大值。平行竹集成材复合型断裂试验中,随着加载角度的增加,Ⅰ型断裂韧度分量逐渐减小,Ⅱ型断裂韧度分量逐渐增加;当试件缝高比0.3时,等效断裂韧度随加载角度的增加而增加,缝高比0.6时随加载角度的增加而减小。  结论  平行竹集成材试件缝高比为0.3时,复合型断裂准则曲线能够较好描述其复合型断裂特征。      

竹集成材水性漆涂饰工艺及附着机理研究

  目的  竹集成材性能优异，常被用于家具、建筑等行业。涂饰水性漆能有效保护竹集成材，目前竹集成材水性漆涂饰面临水性漆渗透困难、附着力差的问题。因而探究涂饰工艺及清漆和色漆对竹集成材水性漆的漆膜性能和附着机理的影响，有助于解决竹集成材水性涂装的难题。  方法  以竹集成材为基材，采用简易的多次喷涂底漆的涂饰工艺将水性清漆和色漆进行涂饰，并对漆膜硬度、附着力、光泽度、表面粗糙度进行测试，进一步利用电镜和红外分析探究漆膜在竹集成材上的附着机理。  结果  清漆漆膜硬度为1H，附着力为0级，而色漆因含有颜料，硬度更高为2H。颜料颗粒的存在影响了成膜的交联程度，使得色漆的附着力较差为1级，表面粗糙度高于清漆。说明本涂饰工艺能保持较强的附着力与漆膜硬度，能够对基材进行较好的保护。经过水性漆涂饰后的竹集成材表面光泽度显著增加，纵向的光泽度提高了5倍以上，大大提高了其装饰性能。且清漆涂饰前后总色差值较低，说明清漆能较好地保持竹集成材本身的颜色。水性漆中的成膜物质与基材之间产生了物理和化学结合，有助于水性漆更好的附着。  结论  本研究探明了竹集成材水性清漆和色漆的影响以及水性漆漆膜的附着肌理，为竹材的水性化涂装及性能提升提供了理论和技术支持。      

杨木单板树脂增强重组材的制备及性能研究

采用三聚氰胺甲醛树脂辊压浸渍杨木单板,通过高频热压定型得到树脂增强重组材,探讨不同辊压压榨率和热压压力对板材物理力学性能的影响。结果表明：利用高频介质加热进行厚板坯的成型较接触式热压可行,可缩短热压时间,提高热压效率;热压压力对杨木重组材的大部分物理力学性能影响显著,辊压压榨率对材料的静曲强度、弹性模量等影响不显著;辊压压榨率20％、热压单位压力2．0MPa时,高频热压制备的地板用杨木重组材物理力学性能指标综合较优,该制备条件下成品材料密度为0．68g／cm3、静曲强度50．19MPa、弹性模量4191．61MPa。     

杨木单板层积木一步和二步压制方法的比较

本文研究了两种制造单板层积木(LVL)的方法:一步压制法,将12张单板一次热压或冷压成厚板;二步压制法,先用热固胶将4张单板热压成薄板,然后将3块薄板用冷固胶冷压成12层厚板.结果证明,二步压制的LVL质量较好,特别是厚度方向的力学性能的均匀性好.