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.     

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。     

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。     

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。     

“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.     

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。      

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。     

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。     

擎天树木材物理力学性质研究

研究擎天树木材的密度、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0.58°、0.658 g/cm3和0.627 g/cm3,气干密度属于国产木材的中等级水平.全干差异干缩和气干差异干缩分别为2.25和2.39,弦向和径向干缩湿胀差异较大.抗弯强度99.6 MPa,顺纹抗压强度52.1 MPa,冲击韧性53.3 kJ/m2,端面、弦面和径面硬度分别为5 864.8、5 097.3 N和5 265.9 N.擎天树木材的综合强度为151.69MPa,属中等材.     

火力楠人工林木材物理力学性质的研究

为掌握火力楠人工林木材的性质，为其木材利用提供科学指导，对火力楠人工林木材的主要物理力学性能指标进行了测定分析。结果表明，火力楠人工林木材的基本密度、气干密度以及全干密度平均分别为0.531、0.641 g·cm^-3和0.596 g·cm^-3，弦向、径向和体积气干干缩率平均分别为3.9%、2.7%和6.5%，对应的干缩系数平均分别为0.346%、0.239%和0.576%，差异干缩为1.444，属密度适中、干缩性小的一类木材；木材端面、弦面和径面硬度平均分别为5 989、4 847 N和4 829 N，抗弯强度、弹性模量、顺纹抗压以及冲击韧性平均分别为117.2 MPa（3级），10.61 GPa（3级）、57.8 MPa（3级）和55 kJ·m^-2（2级），综合强度达175 MPa，综合品质系数达3 295.7×10⁵ Pa，属高等级材。     

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.     

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。     

沙棘材解剖及物理力学性质的研究

该文借助扫描电子显微镜首次对沙棘材的显微构造进行了详细的观察和分析 ,着重应用定量解剖学和显微图像分析技术 ,研究了沙棘材的解剖特征及沿径向的变异规律 ,并参照国家标准对沙棘材的物理力学性质进行了测定 .研究结果表明 :沙棘材结构简单 ,纤维形态较好 ,平均纤维长度为 6 0 1 4 8μm ,纤维长宽比为 4 4 9,纤维比量为74 80 % ;气干密度为 0 5 74g cm3,属中等密度 ;体积干缩系数小 ;弦径向干缩比为 2 4 1 ,属大级 ;横纹 (全部 )抗压强度较大 ,径向为 9 2MPa ,弦向为 6 0MPa .综合来看 ,沙棘材是较好的制浆造纸及人造板生产原料     

地带和地形对湿地松人工林材性的影响

比较分析了湿地松人工林材性在不同地带和地形中的表现差异.结果表明:相同地形条件下生长在南亚热带的湿地松人工林木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硝酸—乙醇纤维素含量、戊聚糖含量和苯醇抽出物含量大于生长在中亚热带的,而木材尺寸稳定性和Klason木素含量小于生长在中亚热带的.相同地带内山谷中的湿地松人工林木材尺寸稳定性和戊聚糖含量大于山脊上的,木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硝酸—乙醇纤维素含量、Klason木素含量和苯醇抽出物含量均小于山脊上的.差异显著性t检验表明:地带和地形对湿地松人工林木材密度、顺纹抗压强度和抗弯强度影响极显著或显著;地形对湿地松人工林木材差异干缩和抗弯弹性模量影响极显著,地带对湿地松人工林木材差异干缩和抗弯弹性模量影响不显著.研究结果为湿地松人工林培育和木材合理利用提供科学依据.     

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。