苦竹竹材物理力学性质的研究

测试了苦竹竹材的物理力学性质,用回归分析法探讨了竹龄与竹材各项物理力学性质之间的关系,结果表明:竹龄对苦竹竹材的物理力学性质有显著影响;苦竹竹材的径向、弦向、体积干缩系数随竹龄增加逐渐减少;其气干密度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度和抗弯强度都随竹龄增加而增加,至3~5年较稳定.竹竿由下至上,含水率、干缩性逐渐减少;气干密度逐渐增加,力学强度亦相应提高.     

红壳竹竹材物理力学性质的研究

红壳竹竹材的物理力学性质与竹龄、竹秆部位均有密切关系。竹材的干缩性随竹龄增加逐渐减少;基本密度,顺纹抗压强度,顺纹抗拉强度和抗弯强度都随竹龄增加而增加,至５￣６年生达最大值。竹秆由下至上,含水率、干缩性逐渐减少,维管束密度和基本密度逐渐增加,力学强度亦相应提高,竹材横断面的不同分割对抗压强度有极显著的影响。     

基于硬头黄竹材质变异分析的伐竹年龄判定

以四川产硬头黄竹Bambusa rigida为研究对象,参考国家标准GB/T 15780-1995《竹材物理力学性质试验方法》与竹材径向加压抗弯性质测定方法,并结合单因素方差分析方法(ANOVA),对竹龄为0.5~4.5 a的竹材物理力学性质进行研究,为硬头黄竹择龄伐竹提供参考。结果表明:(1)竹龄在0.5~4.5 a间,竹材生材含水率、干缩率逐渐减小,基本密度逐渐增大;(2)竹龄为3.5 a时,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量达到最大,顺纹抗剪强度达到稳定;(3)由竹秆基部至梢部,竹材生材含水率、干缩率呈下降趋势,基本密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度与抗弯弹性模量呈增大趋势,而顺纹抗剪强度、抗弯强度与抗弯弹性模量在竹龄为4.5 a的竹秆梢部出现下降;(4)竹龄为3.5 a的竹材材性基本达到稳定,生材含水率、基本密度、干缩率、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度、抗弯弹性模量分别为60.67%,0.72 g·cm~(-3),12.54%,82.41 MPa,11.99 MPa,237.13 MPa和8.32 GPa。推荐材质成熟的硬头黄竹伐竹年龄为3.5 a。     

不同立地条件红壳竹竹材物理力学性质的比较

测定了不同地位级不同竹龄红壳竹竹材的物理力学性质，结果表明：不同地位级红壳竹竹材的基本密度和力学性质都随竹龄的增大而提高；径向，弦向和体积全干缩率随竹龄增大而减少；地位级Ⅱ的竹材的基本密度和力学性质高于地位级Ⅰ，径向，弦向和体积全干缩率小于地位级Ⅰ；不同地位级的竹材基本密度，顺纹抗压强度，顺纹抗拉强度和弦向抗弯强度有显著差异，而径向抗弯强度无显著差异。表4参6。     

立地条件对人工林毛竹材物理力学性质的影响

对不同立地条件毛竹材物理力学性质进行测定和分析,揭示不同立地条件毛竹材物理力学性质的变异规律,结果表明:Ⅲ级地毛竹材基本密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量均大于Ⅰ级地和Ⅱ级地;Ⅰ级地毛竹材径向干缩系数、弦向干缩系数、纵向干缩系数、体积干缩系数和差异干缩系数均小于Ⅱ级地和Ⅲ级地毛竹材.立地条件对人工林毛竹材基本密度、纵向干缩系数、体积干缩系数、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量影响显著或极显著.     

金佛山方竹基础物性及其时空变化规律

【目的】为掌握金佛山方竹基础物性,探究其化学组分与物理力学性质随竹龄与轴向部位的变化规律,进而促进其秆材资源的合理高值化利用。【方法】本研究以1～5年生天然金佛山方竹为研究对象,依据相应国家标准测定其化学组分含量(本文指的是质量分数)与密度、干缩率、顺纹抗压强度、抗弯强度、弹性模量和硬度等物理力学性质,通过X射线衍射仪测定样品衍射曲线,进而计算其相对结晶度与微纤丝角度。【结果】金佛山方竹各化学组分含量随竹龄与轴向部位小幅度波动变化,且变化规律不显著。结晶度随竹龄增加先增大后逐渐减小,2年生最大,为50.39%,并随轴向部位升高逐渐增大。微纤丝角度随竹龄增加与轴向部位升高均先减小后增大,2年生中部最小,为9.10°。基本密度为0.513～0.693 g/cm³,全干密度为0.535～0.725 g/cm³,气干密度为0.556～0.756 g/cm³;各密度随竹龄增加与轴向部位升高均呈上升趋势,1～2年间显著增大,随后平稳增加至趋于稳定。全干干缩率和气干干缩率随竹龄增加与轴向部位升高均呈下降趋势,1～2年间显著下降,随后平...     

四川蓝桉幼龄材物理力学性质研究

【目的】分析四川产蓝桉幼龄材的物理力学性质及密度变异规律,为提高其利用效率、扩展其利用方式提供参考。【方法】参照木材物理力学性质测试国家标准,对5年生蓝桉的物理力学性质(气干径向干缩率、弦向干缩率、体积干缩率,全干径向干缩率、弦向干缩率、体积干缩率,气干密度、绝干密度和基本密度,顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度和端面、径面和弦面硬度等)进行了测定,并分析了其木材密度变异特性。【结果】5年幼龄四川蓝桉用材的气干径向、弦向、体积干缩率分别为2.38%,4.01%,6.75%;全干径向、弦向、体积干缩率分别为3.71%,5.65%,9.14%;气干密度、全干密度和基本密度分别为0.46,0.41,0.38g/cm3,3种密度在径向上均呈现出先减小后增大的变异规律,而在在轴向上,从基部到2m处基本保持不变,到4m处下降到最小,且下降幅度较大,4m以上随着树高的增加而增加;木材顺纹抗压强度为24.80 MPa,抗弯强度为58.26 MPa,抗弯弹性模量为6 444.24 MPa,顺纹抗剪强度为2.31 MPa,端面、径面和弦面硬度平均值分别为3.10,2.20,1.96kN。四川蓝桉5年幼龄材的综合强度为83.06 MPa,综合强度较小。【结论】蓝桉幼龄材物理力学性质较小,密度变异规律显著。     

生长发育进程中慈竹秆形结构及物理力学性质

对四川芦山生长发育进程中的慈竹秆形结构及物理力学性质进行了测定和分析。结果表明,慈竹节间长度、直径在林龄1～3a间迅速增加;在林龄3～5a间,节间长度缓慢增加,直径变化幅度较小。林龄3a时,慈竹节间平均长度、直径、壁厚分别为:37.99cm,32.94mm,3.46mm,均达到慈竹平均用材水平。对株龄1～3a(林龄3～5a)慈竹材物理力学性质的研究得出,竹材基本密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度均在株龄3a时最大,分别为0.570g/cm3、69.475Mpa、18.833Mpa;径、弦向干缩系数在株龄1a时最大,为0.339、0.330;株龄为2a的竹材物理力学性质最小;株龄3a时,竹材物理力学性质已达到结构用材需求。     

夏季与秋季钩梢对5年生毛竹竹材物理力学性质的影响

毛竹林钩梢是预防雪灾的重要抚育措施,一般在秋季进行。而随着劳动力成本日趋高涨,劳动强度相对较低的夏季钩梢则成为了一种新的技术选择。为了弄清夏季钩梢对竹材物理力学性质的影响,试验分别选取夏季钩梢、秋季钩梢和未钩梢毛竹(Phyllostachys pubescens)林的5年生立竹试材,比较分析钩梢尤其是夏季钩梢对竹材物理力学性质的影响。结果表明:夏季或秋季钩梢对竹材的3种密度指标(基本密度、气干密度和绝干密度)、体积干缩率、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度和弦向抗弯弹性模量均没有显著影响。钩梢毛竹竹材的纵向干缩率显著低于未钩梢毛竹,顺纹抗拉强度显著高于未钩梢毛竹,而同时弦向抗弯强度也高于未钩梢毛竹,差异接近显著水平(P=0.050 1);夏季钩梢竹材的径向干缩率高于秋季钩梢和未钩梢毛竹,差异也接近显著水平(P=0.050 8)。逐项分析结果表明钩梢显著降低了基部竹材的纵向干缩率,夏季钩梢对增加竹材径向干缩率的作用主要表现在基部和中部。竹材力学性质的逐项分析结果表明不同钩梢处理同一部位间没有显著差异,但其部位效应更加显著。以上结果说明夏季钩梢与秋季钩梢均不会降低毛竹竹材的物理使用价值。     

冬、夏采伐期毛竹主要物理力学性能的对比

以大别山区3年生毛竹为研究对象,分别在冬、夏两个采伐期采集试样,并进行物理力学性能的测试。结果表明:冬季采伐期的毛竹材气干密度(0.742±0.054) g/cm^3和基本密度(0.628±0.047) g/cm^3均大于夏季采伐期毛竹材的基本密度(0.645±0.043) g/cm^3和气干密度(0.755±0.040) g/cm^3,两个采伐期毛竹材密度差异均显著;在冬季采伐期采集的毛竹材弦向气干干缩率、全干干缩率、径向气干干缩率、全干干缩率及体积气干干缩率、全干干缩率分别是夏季采伐期的1.96、1.56、1.96、1.62、1.96及1.71倍,差异显著;顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度及抗弯弹性模量夏季采伐期采集的毛竹材均大于冬季采伐期的,差异显著。采用直线方程和曲线方程两种形式对所测力学属性与基本密度之间关系进行经验模型的预测,结果显示:抗弯强度适合用直线方程而顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度及抗弯弹性模量用曲线方程拟合效果更佳,且显著相关;各力学强度均随着基本密度的增加而增加。两个采伐期力学性能的差异可能是两个采伐期的温度、降水等环境因子通过毛竹密度影响其力学性所致能。     

不同树龄秃杉与杉木人工林木材物理力学性质的比较

对采自广西南丹县山口林场8年生、14年生和28年生的秃杉Taiwania flousiana和杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材进行了主要物理力学性质的测定和比较。结果表明：秃杉和杉木的木材密度及主要力学强度均随树龄增加而增大。秃杉木材的气干密度（含水率为12％）、基本密度、径向干缩系数、弦向干缩系数、体积干缩系数、弦面硬度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、径面抗剪强度和弦面抗剪强度的平均值与杉木相比分别低2．3％,4．4％,1．6％,2．6％,1．5％,3．6％,3．8％,3．4％,17．5％和14．4％,但其端面硬度、径面硬度、抗弯强度、冲击韧性、径面抗劈力和弦面抗劈力的平均值与杉木相比则分别高6．6％,6．1％,3．4％,2．3％,15．0％和16．3％。差异显著性f检验表明,秃杉与杉木人工林的木材密度、硬度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗剪强度和抗劈强度均差异显著或极显著,但干缩系数和冲击韧性均差异不显著。图2表3参12     

5种桉树木材物理力学性质的差异比较

分析5种桉树幼龄材的物理力学性质的差异,为研究不同桉树材性变异规律及提高桉树木材利用效率提供参考。以采自广东湛江南方国家级林木种苗示范基地大田区的2.5年生和4年生赤桉、2.5年生尾巨桉及6年生尾细桉无性系L-9、M-11等5种不同林龄的桉木为研究对象,按照国家标准测量木材物理性质指标木材密度（基本密度、气干密度、全干密度）、气干（径向、弦向、体积）干缩率、全干（径向、弦向、体积）干缩率,以及力学性质指标抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、硬度（弦面硬度、径面硬度、端面硬度）,以SPSS、Excel等数据分析软件对其进行数理统计和分析,分析其差异和变异规律。5种桉树基本密度差异不显著,其余物理力学指标差异极显著。5种桉树的基本密度0.428～0.460 g/cm³,气干密度0.494～0.543 g/cm³,全干密度0.482～0.525 g/cm³,各品系间变异较小。气干干缩率在不同品系间存在着较大的变异,2.5年生赤桉＞4年生赤桉＞L-9＞M-11＞尾巨桉,径向干缩率变异最大。桉树随着林龄的增长干缩率值增大,说明林龄大的桉木更容易开裂。不同品种间力学性质差异显著。5种桉树木材密度与径面硬度和端面硬度呈正相关关系,说明桉树木材密度越大,其木材硬度越高。由木材密度指标看,桉树可作为纸浆材和纤维板材的原材料,随着林龄的增加,桉树木材物理力学性质指标值增加。按照木材物理力学指标分级标准可知,5种桉树木材密度属于小级;赤桉干缩率属于Ⅱ级,尾巨桉干缩率属于Ⅱ-Ⅲ级,L-9干缩率属Ⅳ级,M-11干缩率属于Ⅳ级;5种桉树木材抗弯强度和抗弯弹性模量均属于Ⅱ级,剪切强度属于Ⅴ级,端面硬度均属Ⅲ级。     

林分密度对木麻黄人工林木材性质的影响

对不同林分密度木麻黄人工林木材材性的测定和比较分析表明,木麻黄人工林木材密度、干缩系数和力学强度随着林分密度的提高而增大,差异干缩随着林分密度的提高而减小。林分密度的提高增大了木麻黄人工林木材密度、干缩性和力学强度的波动性。差异显著性t检验表明,林分密度2250与2700株.hm-2处理间木麻黄人工林木材密度、干缩性和力学强度差异均不显著;而1800与2250株.hm-2处理间、1800与2700株.hm-2处理间木麻黄人工林木材密度、干缩性和力学强度的差异显著性因指标而异。     

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.     

乐东拟单性木兰木材物理力学性质的研究

对福建省南平市延平区23年生以上的乐东拟单性木兰木材的物理力学性质进行测定和分析.结果表明:乐东拟单性木兰木材密度、干缩性、综合强度均属中等水平,其基本密度和气干密度分别为0.579和0.708 g·cm-3,体积干缩系数为0.516,抗弯强度为134.8 MPa,顺纹抗压强度为61.94 MPa,综合强度为196.7...     

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。     

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。     

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。     

木材物理力学性质的综合分析(Ⅲ)——聚类分析、判别分析

根据主成分分析的结论,选取86种商品材的气干密度、差异干缩、体积干缩系数、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度、冲击韧性、端面硬度等9个变量,利用离差平方和法进行聚类分析,然后利用多组判别分析法进行判别分析,并且利用判别分析的结果,判定了31种待判木材的所属类别。结果表明,可以5.5为阈值,将其分为6类。经过判别分析证明,利用9个变量分为6类,这种分类方法效果明显,由此而求得的判别函数可以用于判定类别不明的树种。