杉木人工林3个目测等级规格材的力学性质

对596根横截面尺寸为45mm×90mm的杉木人工林3种规格材(目测等级SS,No.1,No.2)抗弯、抗拉、抗压力学性质进行测试。结果表明:3个等级的弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)、抗拉强度(UTS)及抗压强度(UCS)平均值从SS等级到No.2等级的变化呈V形,No.1等级的各项力学指标平均值略低于No.2等级;5%分位值(除MOE值外)从SS等级到No.2等级都呈下降趋势;不同目测等级的MOR,UTS,UCS值在0.01水平差异极显著,弹性模量与强度及各强度之间都存在较好的相关性。此外,当试件数量较少时,选择相同弹性模量范围内的强度平均值能较好地反映人工林杉木规格材弯曲强度、拉伸强度及压缩强度间的定量关系。     

杉木目测等级规格材足尺抗弯强度的设计值研究

依据国标GB 50329-2002对杉木规格材进行足尺的抗弯测试,选取正态分布对测试数据进行拟合,利用K-S检验对正态分布进行拟合优度检验,参照极限状态设计法和ASTM D2915-2010标准计算杉木规格材设计值。结果表明,No.1等级规格材的抗弯强度最小;SS、No.1和No.2等级规格材抗弯强度的测试数据均能与正态分布拟合;SS、No.1和No.2等级抗弯强度设计参考值分别为11.01MPa、9.36MPa和9.03MPa。     

杉木目测等级规格材足尺抗压和拉伸强度的设计值研究

杉木具有生长周期快、力学性能好、耐腐性强等优点,被广泛应用于工程木产品的制备,如规格材、胶合木和木基复合材料。但是由于缺少设计值,其在建筑结构领域的使用存在安全隐患。先根据加拿大NLGA分等规则,将杉木规格材分为SS(structural select)、No.1和No.2三个等级,再根据ASTM D4761-02和ASTM D198-02分别进行足尺的抗压和拉伸测试,选取正态分布和对数分布对测试数据进行拟合,利用K-S检验对正态分布和对数分布进行拟合优度检验。参照木材容许应力法和ASTM D2915-03计算杉木规格材设计值。结果表明:No.1等级规格材在15%含水率条件下的抗压和拉伸强度最小,其主要缺陷为节子,对力学性能影响较大;No.2等级规格材主要缺陷为钝棱,对强度影响不大。SS等级规格材的抗压和拉伸测试数据与对数分布拟合效果更优;No.2等级规格材的抗压和拉伸测试数据与正态分布拟合效果更佳。SS、No.1和No.2等级规格材抗压强度参考设计值分别为11.50,11.33和11.05 MPa,拉伸强度参考设计值分别为8.95,8.15和7.18 MPa。     

落叶松结构集成材承载性能足尺检测与特性评价

针对我国尚无结构集成材足尺检测基础数据的现状,重点开展足尺材料测试和评价研究。研究以普遍应用的落叶松集成材为对象,按GB/T26899-2011《结构用集成材》国家标准对3种国际通用规格的结构集成材进行足尺承载特性测试。依据检测结果,按美国ASTM D2915-10《结构用木材和木质产品抽样和数据分析标准》规定的非参数法和参数法统计分析方式,确立了落叶松集成材抗弯弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)的特征值数据及正态分布、对数分布和威布尔分布下的拟合优度;确定了各规格结构集成材MOE、MOR的变化趋势。针对不同组别之间MOE及MOR的尺寸效应,利用回归分析方法确立了MOE和MOR的关系;初步确定了结构用集成材的特征值和承载特性的评价方式,为国产树种结构集成材的设计和应用提供了重要的理论支撑。     

超声波预测落叶松规格材的抗弯性能

用超声波法测量落叶松规格材的动态弹性模量(DMOE),用弯曲试验测量其静态抗弯弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR),分析DMOE与MOE和MOR的相关性。研究结果表明:落叶松规格材的DMOE值比MOE高;DMOE与MOE和MOR的相关性均在0.01水平显著,DMOE与MOE的相关性高于DMOE与MOR的相关性。     

火炬松种源建筑材抗弯性质的变异及与树龄、晚材率、木材密度的关系

福建南屿15年生火炬松31个种源间木材抗弯弹性模量(MOE)的群体平均值为6 702.6 MPa,变化范围为5 042.5～8 610.2 MPa;抗弯强度(MOR)群体平均数为99.11MPa,变化幅度为77.32～119.79 MPa.种源间木材抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)存在显著差异,二者广义遗传力大于0.441、0.422,方差分析中遗传方差分量在43.07%～60.79%范围内,环境方差分量范围为39.21%～56.93%,说明MOE、MOR除在遗传上受中等程度控制外,还显著受到环境条件影响.种源内MOE、MOR变异系数远大于种源间变异,说明火炬松材质改良在种源选择的基础上进行个体改良效果较好.树龄、晚材率和木材密度与MOE、MOR在0.01水平上呈显著正相关,木材基本密度估测MOE、MOR优于晚材率.火炬松种源木材MOE、MOR值与引种栽培地点有关.南屿靠近海岸线,并且纬度低于所有种源原产地纬度.火炬松种源原产地地理气象因子中,纬度对木材抗弯性能没有影响,经度与MOE、MOR呈较大的负相关,经度对抗弯性能的影响最大,6-9月降水/年降水次之,其他因素影响不显著.     

Assessment of flexural properties of different grade dimension lumber by ultrasonic technique

The dimension lumber （45mm×90mm×3700mm） of plantation Chinese fir （Cunninghamia lanceolata （Lamb.） Hook.） was graded to four different classes as SS, No. 1, No.2 and No.3, according to national lumber grades authority （NLGA） for structure light framing and structure joists and planks. The properties of apparent density was determined at 15% moisture content, bending strength and stiffness were tested according to American Society for Testing and Materials （ASTM） D198-99, and dynamic modulus of elasticity （Eusw） was measured by ultrasonic technique, for predicting the flexural properties of different grade lumbers. The results showed that Eosw was larger than the static MOE. The relationship between Eusw and static MOE was significant at 0.01 level, and the determination coefficients （R2） of the four grade lumbers followed the sequence as R^2No.2 （0.616）〉 R^2ss （0.567）〉 R^2No1 （0.366）〉 R^2No.3 （0.137）. The R^2 of Fusw and MOR were lower than that of the Etru and MOR for each grade. The Eusw of all the grade lumbers, except No.3-grade, had significant correlation with the static MOE and MOR, thus the bending strengthof those grade lumbers can be estimated by the E The Etru valuesof four grade lumbers followed a sequence as No.2-grade （10.701 GPa） 〉 SS-grade （10.359 GPa） 〉 No.l-grade （9.840 GPa） 〉 No.3-grade （9.554 GPa）. For the same grade dimension lumber, its Eusw value was larger than static MOE. Mean values of MOR for four grade lumbers follow a sequence as No.2-grade （48.67 MPa） 〉 SS-grade （48.16 MPa） 〉 No.3-grade （46.55 MPa） 〉 No. 1-grade （43.39MPa）.     

玻璃纤维增强杨木单板层积材弯曲性能的初步研究

研究玻璃纤维对杨木单板层积材弯曲性能的增强效果.试验结果表明:玻璃纤维对杨木单板层积材的纵横向静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)的增强效果显著,特别是横向的MOR、MOE的增强幅度更大,横向的MOE、MOR值分别提高了79.6%、60.2%.     

微波处理对圆竹软化效果的影响

为改善圆竹家具弯曲构件软化工艺,推进圆竹家具工业化生产,以红竹竹筒为研究对象,采用微波加热进行软化处理,分析微波功率、处理时间和初含水率（10.6%、45.3%）对红竹圆竹软化效果的影响,并以弹性模量（MOE）和抗弯强度（MOR）为指标对软化效果进行评价。结果表明：随着微波功率提高,红竹MOE先下降后上升,500 W时达到最小值,较未处理材下降65.23%;MOR总体随功率提高而下降,在700 W时小幅上升,800 W时红竹出现严重内裂,强度较对照材下降47.21%。红竹MOE随微波处理时间的延长下降,在360 s时达到最小值,较未处理材下降75.44%。含水率45.3%红竹的MOE和MOR较气干红竹（含水率10.6%）大幅下降,分别下降了81.75%和65.13%。适当提高微波功率、处理时间及初含水率可降低红竹的MOE和MOR,提高红竹软化效果,但功率过高、时间过长会使MOE回升、红竹强度大幅下降。     

密实型杨木单板层积材制造技术

介绍了单板层积材、密实型单板层积材在国内外的研究和利用概况.探讨了采用低分子量酚醛树脂浸渍处理杨木单板的方法制备杨木单板层积材的生产技术.结果表明:施胶量相当时,浸渍方式与涂胶方式生产的单板层积材相比,密度相当,吸水厚度膨胀(24hTS)降低了24%,胶合强度提高了:16%,弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR)分别提高了20.17%和44.76%.采用浸渍树脂方式生产的密实型强化杨木单板层积材随着吸药量的增多,密度增大;24hTS减小;胶合强度随着吸药量的增加先增大而后趋于平稳;MOE和MOR先增大后减小.当吸药量为168%时,MOE、MOR达到最大,分别为15.34GPa和135.31 MPa.密实型强化单板层积材能够满足建筑和木结构等结构材要求,具有良好的发展空间.