基于单片机的单板层积材弹性模量的无损检测

笔者介绍了以A1、89C51单片机为核心,应用应力波法测量单板层积材的弹性模量;构建了由加速度传感器、信号调理电路、峰值检测和保持电路、数字处理及显示电路、单片机等组成的测量系统,用以测定单板层积材的动态弹性模量.将动态弹性模量试验数据与力学试验机所测静态弹性模量相比较,得出二者具有显著的相关性,相关系数达到0.9以上.基于单片机的应力波法检测单板层积材的弹性模量,具有尢损、设备简单、成本低,测量效率高等特点,适用于单板层积材的实时在线检测,有较好的应用前景.     

兴安落叶松规格材握钉性能及钉连接承载性能研究与评价

钉连接是轻型木结构重要的连接方式之一,本文介绍了美国握钉性能和钉连接承栽性能评价方法,并以兴安落叶松为研究对象,对其握钉性能和钉连接承载性能进行了研究分析。     

竹篾帘拼接缝隙对竹篾层积材抗弯性能的影响

竹篾帘拼长是制备超长竹篾层积材(LBSL)的必要手段。竹篾帘接缝深度以及位置,对层积材抗弯性能影响的试验结果表明:表面接缝加深,试材的抗弯性能下降,但接缝深度占板厚的比例小于5%时,其对试材的抗弯性能无明显影响;接缝位置越接近芯层,其对试材抗弯性能的影响越弱,位于层积材中心层时,对MOR无影响。在实际生产的铺装过程中,应尽量避免出现接长缝隙,尤其是避免在层积材的表面出现接缝。     

兴安落叶松钉连接施工技术研究

对我国东北地区落叶松在木结构中钉连接施工技术进行的试验研究表明,用兴安落叶松进行钉连接时,预钻孔直径应是钉直径的85％左右,预钻孔深度应该超过钉入深度;用于端部钉连接的钉不易太粗,可通过具体试验确定或采取相应技术措施,保证连接性能。     

杨木单板层积材复合装饰结构型材的制造及性能

研制杨木单板层积材和MDF复合装饰结构型材,并对其物理力学等性能进行测试分析,提出生产该复合型材时采用的成型工艺和相关热压工艺参数等。     

落叶松规格材的钉连接性能

钉连接是木结构中常用的连接方式之一。依据美国钉连接的试验方法及设计值的确定方法,对我国东北地区落叶松的钉连接性能进行了检测。结果表明,随着圆钉直径的增大,落叶松的抗拔出力和抗剪切力基本呈上升趋势。并对东北地区落叶松钉连接的参考设计值进行了分析。     

竹篾帘搭接对结构用竹篾层积材力学性能的影响

竹篾帘拼长是制备超长竹篾层积材(LBSL)的必要手段,竹篾帘端头搭接是拼长的方式之一。对LBSL抗弯及抗拉性能的测试结果表明:搭接长度和位置对板材力学性能影响显著;增加搭接长度有利于提高其抗弯和抗拉性能,当搭接长度大于10mm时,板材的力学性能趋于稳定;搭接接头位于芯层时,板材性能优于接头位于表层。LBSL生产组坯工序要保证竹篾帘搭接长度,同时尽量避免板坯表层出现搭接。     

单板层积材及其数字模拟应用的研究现状与发展

随着现代木结构的兴起,市场对木结构原料的需求也随之增加,单板层积材因其优于实木的强度和尺寸稳定性成为当前工程材料的理想选择,具有较好的发展前景。介绍了国内外单板层积材的发展概况,着重对近几年的单板层积材研究现状及数值模拟在单板层积材中的应用进行梳理,在此基础上探讨了今后单板层积材的研究与发展方向,旨在为单板层积材和木结构的发展提供参考。     

SPF规格材弹性模量的动态测试及其概率分布

【目的】应用频率法精确测量SPF规格材的弹性模量,探讨应用威布尔分布分析其弹性模量数据的可行性。【方法】从南京北美木屋有限公司一批SPF规格材中随机抽取容量为300的样本作为试件,采用弹性绳垂直自由悬挂方式的支承结构对试件实现自由梁,模态试验验证自由梁的精度。在瞬态激励下,通过测试试件一阶弯曲频率,得其弹性模量值;应用应力波法验证频率法测试结果的正确性。对其测试数据采用Weibull分布拟合检验、威布尔分布和正态分布的K-S检验、SPF规格材总体弹性模量在给定值下的概率计算和SPF规格材质量评价的概率分布方法进行研究。【结果】频率法和波速法测得的弹性模量具有较好的相关性;从威布尔分布和正态分布在参数未知时的K-S检验结果可知,SPF规格材弹性模量不服从两参数威布尔分布(Eu=0),但服从于位置参数Eu大于最小测试值一半的三参数威布尔分布和正态分布;从SPF规格材总体弹性模量在给定值下的概率数据分析可得:以3 500,4 000,4 500 MPa为Eu的设定值时,计算的概率值稳定且基本相同,这时Eu设定值分别是弹性模量测试的最小值5 526 MPa的63%,72%和81%,因此推荐采用根据实测数据最小值的60%~80%作为位置参数Eu设定值的三参数威布尔分布进行概率计算;三参数威布尔分布和正态分布计算的SPF规格材弹性模量在给定值下的概率相等;从SPF规格材弹性模量的概率分布曲线和概率密度曲线可知,威布尔概率密度相对于它的均值(9 997 MPa)略显不对称性,弹性模量不超过7 000 MPa时,正态概率分布曲线略高于威布尔概率分布曲线,超过7 000 MPa后,则正好相反。【结论】模态试验验证了文中的试验装置实现了试件自由悬挂的支承条件,提出了频率法的测试方案,保证了一阶弯曲振动固有频率测试精度,可靠地推算出SPF规格材的弹性模量;瞬态激励频率法测试SPF规格材的弹性模量具有简便、快速、重复性好和精度高的优点;频率法和波速法测出的弹性模量具有较好的相关性,验证了频率法测试弹性模量的正确性;SPF规格材总体弹性模量服从三参数的威布尔分布和正态分布,并不服从于两参数的威布尔分布;正态分布计算的弹性模量不超过7 000 MPa的概率高于威布尔分布的计算值,在其他范围,2种分布计算的概率值是相同的;SPF规格材总体弹性模量的三参数威布尔概率密度曲线相对于均值略显非对称性;在确定威布尔分布参数时,推荐按最小试验数据的60%~80%设定位置参数Eu值;计算SPF规格材总体弹性模量均值、标准离差和弹性模量在给定值下的概率,除弹性模量在低端范围内、正态分布计算的概率高于威布尔分布外,其他范围计算的概率值相同;应用三参数威布尔分布和正态分布计算SPF二级规格材总体的弹性模量不超过8 000 MPa的概率分别为13.8%和13.6%。     

圆竹材套筒式钉接构件的抗弯性能研究

圆竹可作为结构材用于新型竹结构建筑。以不同径级的圆竹筒为原材料,采用大圆竹材套小圆竹材的套筒式镶嵌结合方式,辅以气钉枪钉接固定,制备连接件;并进行静力加载试验,分析其抗弯承载力和破坏形态,同时对圆竹管重要位点进行了应变测试。结果表明:套筒式钉接圆竹试件与完整的单根圆竹试件相比,抗弯强度和抗弯弹性模量分别降低了59.49%和18.68%。套筒式钉接圆竹试件的破坏模式多为连接接口处开始的纵向开裂,部分试件直钉孔处出现细缝。两组圆竹试件在弹性阶段的各测点应变均呈线性变化,且拉、压应变基本对称分布。套筒式钉接圆竹试件各测点应变相对于完整的单根圆竹试件略小。研究结果可为圆竹材工程应用提供参考依据。     

木结构屋顶与墙体连接力学性能的研究进展

对木结构屋顶-墙体连接(RTWCs)力学性能研究进行综述。主要介绍了RTWCs节点的力学性能、风荷载下RTWCs力学性能的影响因素,以及数值模拟在木结构RTWCs抗风性能研究中的应用,提出了有关RTWCs力学性能研究的几点建议,旨在为我国木结构建筑抗风性能研究提供参考。     

1972—2005年大兴安岭林区雷击火特征及其与干旱指数的关系

对1972—2005年大兴安岭林区雷击火特征及其与Palmer干旱指数(PDSI)和Keetch-Byram干旱指数(KBDI)的关系分析表明:雷击火主要发生在5—9月,峰值出现在6月,约占全年雷击火次数的42%;雷击火的最大过火面积出现在5月和6月,约占全年过火总面积的85%。雷击火发生次数和面积的月动态均呈单峰型曲线变化,不同干旱指数的动态不同,其中KBDI的月动态呈单峰型曲线变化,5,6,7月最干旱;而PDSI则呈弱单峰型曲线变化,5月较干旱,6月和7月则较湿润。雷击火的年发生次数与9月的PDSI(R2=0.47,P<0.01)或6月和8月的KBDI(R2=0.57,P<0.01)关系密切,年过火总面积则与8月的PDSI(R2=0.20,P<0.01)或6月的KBDI(R2=0.40,P<0.01)有一定的关系。KBDI更适于描述大兴安岭林区的雷击火特征。     

基于LUCC的生态系统服务供需关系研究

选取杭州市为研究区,以生态系统服务框架、生态系统服务供需为理论基础,采用专家打分法对各生态系统服务的供应与需求进行量化,运用改进的FPPSI法计算2000年和2010年各生态系统服务供需预算指数,探究杭州市区2000—2010年10年间生态系统服务供需关系变化。结果表明,不论是碳储量、水资源供给、区域气候调节、空气质量调节、粮食生产和休闲游憩6种单一的生态系统服务还是供应、调节、文化、综合生态系统服务,均呈现供不应求状况,且随着城市范围的不断扩张而愈加严峻。     

二类调查与抽样调查数据的关系连接模型研究——以林分断面积为例

二类调查和经营单位抽样体系固定样地连续调查是我国两种重要的森林资源调查方法。这两种调查方法都能得到林分断面积,但它们却各有利弊。这两种方法的关系如何?怎样做到两种类型数据的信息互补?基于2004年和2009的二类调查数据构建了林分断面积贝叶斯模型,然后通过该模型预测2011年、2013年的林分断面积,并与这两年的系统样地数据建立连接模型。经研究分析可知,所建连接模型效果较好(R2=0.6817)。     

林带连续性经济效益模型及其应用的研究

通过对农田防护林经营问题的深入系统的探讨,以阐明农田防护林考虑时空动态特征的连续性的经济效益为目标,在建立主要决定因素包括林带结构一疏透度变化规律,林带结构对防护效益影响。     

栓皮栎粗根和茎干中非结构性碳水化合物含量的调配关系

【目的】探讨非结构性碳水化合物(NSC)及其组分含量的季节动态变化规律和在栓皮栎不同器官间的调配关系,为阐明栓皮栎生长过程中的碳调配机制提供参考。【方法】以秦岭东段栓皮栎优势群落为研究对象,对栓皮栎生长季、非生长季粗根和茎干NSC及其组分含量进行测定,并分析两器官各指标间的相关性。同期,通过直接观察监测叶物候指标。【结果】1)栓皮栎粗根和茎干NSC及其组分含量均随时间变化存在显著差异(P0.05),粗根NSC含量均值(13.96%)高于茎干(6.24%),这主要与器官的功能性差异有关。2)除淀粉外,NSC、可溶性糖和可溶性糖与淀粉比值在粗根和茎干间均存在较强的相关性(P0.05)。3)茎干NSC含量峰值较粗根相比有滞后性(约半个月)。粗根NSC含量下降同期茎干径向生长启动,其NSC含量上升到最大值,这说明栓皮栎器官间存在碳调配关系。由于栓皮栎展叶时间晚于茎干径向生长,茎干径向生长启动所需的碳水化合物可能来源粗根中储存的NSC。【结论】栓皮栎粗根和茎干NSC及其组分含量具有明显的季节动态变化,粗根和茎干之间存在NSC动态调配关系。     

脂松幼林生长和立地条件关系的研究

脂松是北美东北部地区优良造林树种,具有生长快、适应性强、材质优良的特点。文章对东北林业大学尖砬沟实验林场2004年营造的脂松人工林进行一次早春调查,旨在了解脂松生长与立地条件的关系。依据坡位不同把立地划分为三个类型,上坡位、中坡位、下坡位,每个类型设3块临时标准地(20×20 m),其中中坡位又分为缓坡和凹地。调查幼树各项生长指标,包括苗高、地径、2004、2005年高生长,苗木的存活率。每个临时标准地取代表性幼树3株,测量幼树不同部分的生物量,根系各级的生物量。调查结果证明脂松生长不适宜在含水率过高或过低的地方生长。     

玉米秸秆-PVA复合气凝胶的制备及其吸附性能研究

以玉米秸秆为原料,用溴化锂和聚乙烯醇(PVA)溶液将其溶解,制备玉米秸秆-PVA复合气凝胶。采用正交试验法对制备工艺进行优化,并通过FT-IR、吸附率等手段对气凝胶的相关性能进行表征。结果表明：复合气凝胶的优化制备工艺条件为：固液质量比(秸秆∶混合溶液)为1∶100,PVA添加量与秸秆的质量比为100∶15,PVA浓度为5%,溴化锂浓度为66%,溴化锂溶液和PVA的质量比为13.85∶1。该工艺下所制得的复合气凝胶密度低至0.026 8 g/cm³,比表面积为175.00 m²/g,对废弃机油的最大吸附倍率为35.01 g/g。制备过程中,纤维素的氢键被破坏,PVA与纤维素之间通过氢键连接。复合气凝胶的密度越小,其吸油率越大。复合气凝胶具有全范围内的孔径,且大部分孔径处于介孔范围内,因此有利于对大分子污染物的吸附。