预处理方式对速生杨木试件密实及密闭性的影响

为将木材制备成具有密闭性的包装材料，以速生杨木试件为材料，探讨浸泡、喷水2种处理方式对速生杨木试件水分分布、密实化后断面密度与密闭性的影响。结果表明，经过浸泡、喷水处理，试件表层含水率由5.21%分别提高到28.38%、24.08%，喷水和浸泡处理几乎可达相同的效果；无论喷水还是浸泡处理，试件的最大含水率与密实化后试件的最大密度均出现在试件表层，经浸泡、喷水处理的密实化试件表层密度分别达1.17、1.06 g/cm³；随着最大断面密度的增加，密实化试件的平均透气速率从106.08×10^-7 L·mm^-2·min^-1降到2.76×10^-7 L·mm^-2·min^-1，降低了97.97%，泄漏率从28.78×10^-2 h^-1降到0.58×10^-2 h^-1，降低49.62倍，密封等级提高到3级。     

基于有限元法速生杨层积材增强家具直榫优化

以T形无榫肩直通榫中榫头与榫眼的受力为依据,设计竹材增强速生杨木层积材的结构,并在满足结构强度要求的前提下,优化材料制作T形无榫肩直通榫并应用在椅凳家具后腿与望板结合部位的尺寸。采用受力分析法设计材料结构,采用有限元数值分析与试验验证结合的方法,优化材料应用的榫卯结构尺寸。结果表明,竹材增强的速生杨单板层积材用作椅子后腿与望板结合部位时,其材料强度能够满足GB10357-2013《家具力学性能试验第3部分:椅凳类强度和耐久性》的要求;试验验证的榫头破坏形式与仿真模拟基本相同,有限元优化后的径向与弦向的结构强度与试验验证结果误差分别为3.10%和3.76%;优化后T形无榫肩直通榫的尺寸为榫头榫眼宽度10mm,高度20mm,竖材截面宽度为径向25mm,弦向35mm,相同结构达到相同强度时,较未进行强化设计的速生杨木层积材能够减少径向截面宽度10mm材料用量,即在径向能够得到有效增强并节省毛料体积28.6%。研究结果可为有限元数值模拟研究复合材料的建模方法提供一定参考,为实现速生树种木材高效高质利用提供了借鉴技术。     

真空浸渍工艺对速生杨木改性材力学性能的影响

以速生杨木为试验材料,以不饱和聚酯树脂为改性剂,采用真空浸渍的方法处理速生杨木,探讨真空浸渍工艺对速生杨木力学性能的影响。浸渍处理工艺中真空度对改性后的速生杨木力学性能影响显著,真空度稳定时间、恢复常压时间及常压浸渍时间对改性速生杨木力学性能影响不显著。综合考虑,优化的工艺条件为真空度0.08 MPa、真空度稳定时间15 min、恢复常压时间140 s、常压浸渍时间8 min。经过改性处理后,处理材抗弯强度最大95.5 MPa,增加81.66%;弹性模量最大8.13 GPa,增加28.84%;顺纹抗压强度最大73.33 MPa,增加34.28%;横纹径向全部抗压比例极限应力最大9.08 MPa,增加52.09%;横纹弦向全部抗压比例极限应力最大6.04 MPa,增加25.83%。