尾巨桉/金属板复合材料层间正应力分布特征的有限元解析

利用三层尾巨桉单板之间嵌入与两张性能相同的金属薄板组成五层尾巨桉单板/金属网层积复合材,并采用预实验优化的热压工艺参数压制成板。采用大型通用有限元分析软件ANSYS10.0构建了尾巨桉/金属网复合材料的有限元数值分析模型,模拟了尾巨桉/金属复合材料界面自由边附近与板材内部界面应力的分布规律,解明了最可能引起分层破坏的正应力的分布规律。主要结果与发现如下:(1)复合材料四层界面处三个正应力的二维应力场分布云图表明自由边附近出现奇异应力的分布特征,自由边处正应力σx的值最大,其最大值为99.72 MPa;(2)复合材料四层界面处三个正应力的三维应力场分布云图表明在四层界面处正应力的应力σx集中现象都最为明显,最大应力集中值可达280.0 MPa。     

巨桉、巨尾桉生长与气候因子的关联度分析

通过林木引种灰色关联度分析 ,探讨永安市引种的巨桉、巨尾桉在相同立地条件下其生长与气候因子的关系。结果表明降水量是影响巨桉、巨尾桉生长的主导气候因子。     

生产工艺对巨尾桉/聚乙烯膜复合材料质量的影响

采用巨尾桉基材、胶合剂聚乙烯膜制备三层木塑复合材料,分析热压温度、热压时间、热压压力、施胶量这四个因素对复合材料胶合强度的影响。结果表明：在热压温度160℃、热压时间50s/mm、热压压力0.7MPa、施胶量为119g/m2的工艺条件下,巨尾桉/聚乙烯膜复合材料的胶合性能最优,能够达到II类胶合板标准。     

巨尾桉去皮主干含水率分布规律的探讨

通过对巨尾桉去皮主干含水率的测定和分析表明：其含水率的分布是随着树干上的位置升高而呈直线上升,树干３Ｈ／１０处的含水率最具代表性,１．３ｍ与Ｈ／２处的含水率的均值可为树干含水率平均值     

尾巨桉人工林土壤化学性质变化特征的研究

通过对福建省不同林龄尾巨桉人工林林地采集土样,应用土壤化学诊断方法分析不同林龄的尾巨桉人工林林地土壤化学性质的变化特征,结果表明,尾巨桉人工林的生长对土壤化学性质产生一定负面影响,随着桉树的生长,土壤N、P、K、有机质含量及阳离子交换量均有所降低。     

尾巨桉幼林生长特征及其与气象要素的关系

对尾巨桉幼林的生长和林外气象因子进行了监测,分析了尾巨桉生长与气象因子的关系.结果表明:尾巨桉生长增长量的波峰出现与降水量和施肥有很大关系.各气象因子对于尾巨桉胸径和树高生长增长量的影响不同,利用尾巨桉生长量及对应时间的气象因子得到尾巨桉树高、胸径生长量与气象要素的拟合方程.     

巨尾桉光合特征与水分消耗的季节适应

使用Li-6400于旱季和雨季分别对云南省澜沧地区种植巨尾桉的净光合速率和蒸腾速率、气孔导度进行测定.研究发现:雨季巨尾桉光饱和点达1 590 μmol photon·m-2 s-1,而旱季土壤水分不足时光饱和点仅867 μmol photon·m-2 s-1,光补偿点亦有下降.旱季气孔导度对蒸腾和光合的限制作用明显强于雨季.旱季巨尾桉气孔限制强度及蒸腾对光强变化的响应均与本地植物红木荷类似,而雨季巨尾桉的净光合速率远高于后者.巨尾桉具有与环境水分供应变化相协调的水分利用策略,旱季减少水分消耗以尽量节水,雨季则充分光合以获得更多生长.其类似本地植物季节变化的蒸腾特征和水分利用对策有利于维持群落地段的水分平衡.     

尾巨桉东门27号纤维形态特征的研究

以广西南宁市尧坡林场尾巨桉东门27号为研究对象,对木材纤维形态进行了研究。结果表明:尾巨桉东门27号的纤维长度平均值为857.2μm,纤维宽度平均值为12.5μm,纤维长宽比平均值为68.6,纤维双壁厚平均值为1.7μm,纤维壁腔比的平均值为0.2。尾巨桉东门27号的纤维长度、宽度、长宽比、双壁厚及壁腔比的径向变异总体规律相似,均随树龄增加逐渐增大,到一定年限达到最大值以后趋于稳定。     

巨尾桉人工林营养元素积累、分布和循环的研究

对湘南低山丘岗区密度为900,1 125,1 500株.hm-2的6年生巨尾桉Eucalyptus grandis×urophglla丰产林营养元素进行了测定分析.研究结果表明:各不同组分的营养元素含量差异较大,以树叶营养元素含量最高,树干最低.各组分中大量元素K和N的含量最高,P的含量最低.微量元素中Mn和Fe的含量最高,Cu最低.单株林木营养元素积累量随林分密度的增加而减小,低密度林分是高密度林分的1.44倍,不同组分营养元素积累量的高低不受林分密度制约,单株林木各种营养元素积累量依次为:Ca>K>N>Mg>P>Mn>Fe>Zn>Cu;林分营养元素积累量随林分密度的增加而增加;乔木层营养元素积累量占整个林分养分总积累量的75.3%以上.各种不同密度林分均以N素积累量最高,K和Ca较高,Cu的积累量最低.年净积累量随林分密度的增加而提高.3种密度林分年净积累量分别达到239.454 8,264.114 8,270.264 8 kg.hm-2a-1,大量元素占总量的95.20%以上.各种元素的年净积累量以Ca为最大,占41.08%～41.42%;Cu的年净积累量最小,仅占0.66%.林分大量元素的吸收量达351.196 1～373.776 7 kg.hm-2a-1; 微量元素的吸收量达15.954 9～18.9697 kg.hm-2a-1.以中等密度林分为高.各种元素吸收量依次为:Ca>K>N>Mg>PMn>Fe>Zn>Cu.大量元素归还量达124.864 0 kg.hm-2a-1,以低密度林分为高,微量元素归还量达6.709 8 kg.hm-2a-1,以中低密度林分高.营养元素的循环速率,随着林分密度的增大而逐步下降.各种营养元素循环速率依次为:N>Mg>P>K>Zn>Mn>Ca>Cu>Fe.     

接管与筒体间焊接残余应力的有限元分析

用有限元分析法建立接管与筒体间焊接结构的有限元模型,再用ANSYS程序进行热结构分析,并对分析结果进行讨论。     

层积材座椅结构稳定性模拟仿真实验

家具结构设计主要是为了保证家具在使用过程中牢固稳定.实验采用ABAQUS有限元分析软件,对层积材座椅结构的稳定性进行仿真分析.结果表明,层积材座椅受力能够满足实际的受力要求,模拟仿真得到的变形图形与实际分析的变形是一致的,ABAQUS软件应用于家具结构设计的受力分析是可靠的.     

Finite element analysis of bending stiffness for cross-laminated timber with varying board width

ABSTRACT

Cross laminated timber (CLT) is a wood panelling building system that is used in construction, e.g. for floors, walls and beams. Because of the increased use of CLT, it is important to have accurate simulation models. CLT systems are simulated with one-dimensional and two-dimensional (2D) methods because they are fast and deliver practical results. However, because non-edge-glued panels cannot be modelled under 2D, these results may differ from more accurate calculations in three dimensions (3D). In this investigation, CLT panels with different width-to-thickness ratios for the boards have been simulated using the finite element method. The size of the CLT-panels was 3.0 m × 3.9 m and they had three and five laminate layers oriented 0°–90°–0° and 0°–90°–0°–90°–0°. The thicknesses of the boards were 33.33, 40.0, and 46.5?mm. The CLT panel deformation was compared by using a distributed out-of-plane load. Results showed that panels with narrow boards were less stiff than wide boards for the four-sided support setup. The results also showed that 2D models underestimate the displacement when compared to 3D models. By adjusting the stiffness factor k88, the 2D model displacement became more comparable to the 3D model.     

角钢⁃集成材L形组合柱的受压性能研究

为提高装配式木结构中异形柱的力学性能,设计了一种用热压等边角钢和SPF集成材为原料,环氧树脂胶黏剂连接制作的角钢-集成材L形组合柱,作为框架结构或框架剪力墙结构的角柱。以角钢边宽度对L形柱正截面承载力的影响进行了轴压试验研究,并进行ANSYS有限元模拟,以判断模拟预测的准确性。结果表明:角钢-集成材L形组合柱相对于同截面面积的木柱而言承载能力上升37.0%~51.4%,刚度上升36.5%~72.8%,同时L形柱有良好的延性;适当增加L形柱中的角钢边宽度可以使承载能力有效提高,但是其短边处的集成材易产生破裂,增加试件的脆性破坏;集成材之间的环氧树脂胶合界面在破坏前后都性能良好,在材料弹性阶段钢材和木材有效共同受力,承载力计算时需要考虑钢材的塑形增强作用;ANSYS有限元模拟的角钢-集成材L形组合柱弹性模量结果和试验结果一致,误差在10%以内,模拟结果基本可靠。研究成果对于预测角钢-集成材L形组合柱在实际预制装配时的安全可靠性提供了理论依据。     

Finite element analysis of stress and strain distributions in mortise and loose tenon furniture joints

We studied the effect of loose tenon dimensions on stress and strain distributions in T-shaped mortise and loose tenon （M＆amp;LT） furni-ture joints under uniaxial bending loads, and determined the effects of loose tenon length （30, 45, 60, and 90 mm） and loose tenon thickness （6 and 8 mm） on bending moment capacity of M＆amp;LT joints constructed with polyvinyl acetate （PVAc） adhesive. Stress and strain distributions in joint elements were then estimated for each joint using ANSYS finite element （FE） software. The bending moment capacity of joints increased significantly with thickness and length of the tenon. Based on the FE analysis results, under uniaxial bending, the highest shear stress values were obtained in the middle parts of the tenon, while the highest shear elastic strain values were estimated in glue lines between the tenon sur-faces and walls of the mortise. Shear stress and shear elastic strain values in joint elements generally increased with tenon dimensions and corre-sponding bending moment capacities. There was consistency between predicted maximum shear stress values and failure modes of the joints.