红锥木材蠕变特性研究

采用4点加载方式对红锥木材试件进行短时间(420 min)弯曲蠕变试验,获取红锥木材弯曲蠕变特性曲线,根据弯曲蠕变特性曲线确定红锥木材的粘弹性元件常数.同时研究红锥木材在强度极限内,应力水平与木材蠕变的关系.结果表明:当弯曲应力为σb20％时,J0(瞬间弹性柔量)为7.101×10 7 cm2/N、η0(粘性系数)为573.604×10-7 min·N/cm2、∑Ji(延迟弹性柔量)为0.694×10-7 cm2/N;当弯曲应力为σb30％时,J0为6.356×10-7 cm2/N、η0为513.636×10-7min·N/cm2、∑Ji为0.972×10 7 cm2/N;当弯曲应力为σb40％时,J0为8.408×10-7 cm2/N、η0为436.293×107min·N/cm2、∑Ji为0.784×10-7 cm2/N.结论:随着应力水平的增加,J0和∑Ji产生波动,应力水平为中等时(σb30％),J0有较小值,∑Ji有较大值;粘性系数η0则随着应力水平的增加逐级降低,级间降幅依次递增10.43％和15.06％,说明红锥在较高应力水平下抗蠕变能力下降较快.     

不同树龄尾巨桉无性系木材物理与力学性能评价

为了解不同树龄尾巨桉无性系木材物理力学性能,以5年和7年生尾巨桉无性系木材为对象,按照国家标准对其基本密度、气干密度、全干密度、干缩特性、硬度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和冲击韧性等物理力学指标进行系统测试和分析。结果表明:5年生尾巨桉木材基本密度、气干密度、全干密度分别为0.424、0.533和0.498 g/cm3,基本密度和气干密度均为2级;气干和全干差异干缩分别为2.78、2.28,分别达到5级、4级;弦向、径向和体积干缩系数平均值分别为0.297%、0.154%、0.474%,体积干缩系数达到3级,尺寸稳定性较差;7年生尾巨桉木材基本密度、气干密度、全干密度分别为0.438、0.543和0.507 g/cm3,基本密度和气干密度均为2级;气干和全干差异干缩分别为2.35、2.07,分别达到4级、3级;弦向、径向和体积干缩系数平均值分别为0.254%、0.157%、0.425%,体积干缩系数达到3级,尺寸稳定性较差;5年生和7年生尾巨桉木材的顺纹抗压强度分别为44.8、46.3 MPa,均为2级;抗弯强度分别为80.3、83.8 MPa,均为2级;抗弯弹性模量分别为10 032、10 805 MPa,均为2级;冲击韧性分别为44.2、46.6 kJ/m~2,均为2级;端面硬度分别为4158、4 494 N,均为3级;弦面硬度分别为3 175、3 388 N,均为3级;径面硬度分别为2 759和2 951 N,属于中等硬度木材;综合品质系数分别为29.5×10~7Pa、29.7×10~7Pa,为高等级材。研究结果为尾巨桉定向培育及其木材加工利用提供参考。     

小兴安岭几个主要树种的蠕变特性

本文是根据短时间的木材弯曲蠕变实验对小兴安岭的几种主要树种木材的粘弹性模型元件数和元件常数进行了确定。用来描绘木材弯曲蠕变的粘弹性模型都是由一个马克思维尔体和两个开尔文体所组成的六元件模型。 研究结果得知J_0>J_1>J_2,且J_2:J_1与η_2:η_1前者比后者显著的低,而J_1:J_0与η_1:η_0之比后者显著的高。另外还得知树种不同,粘弹性常数具有很大差异,从而决定了各自抵抗蠕变的能力。 用此种实验方法来确定粘弹性模型的元件数和元件常数,其拟合度较高,是一种行之有效的方法。因此可认为在木材物性研究和在粘弹性状态的预测中,采用粘弹性模型元件常数,就将和力学性质中的常数一样表示蠕变度量。这对木材的物性研究和工程应用提供了可靠的参数。     

擎天树木材物理力学性质研究

研究擎天树木材的密度、干缩性、弯曲强度、冲击韧性、硬度等主要物理力学性质.结果表明:基本密度、气干密度(含水率为12％)和全干密度分别为0.58°、0.658 g/cm3和0.627 g/cm3,气干密度属于国产木材的中等级水平.全干差异干缩和气干差异干缩分别为2.25和2.39,弦向和径向干缩湿胀差异较大.抗弯强度99.6 MPa,顺纹抗压强度52.1 MPa,冲击韧性53.3 kJ/m2,端面、弦面和径面硬度分别为5 864.8、5 097.3 N和5 265.9 N.擎天树木材的综合强度为151.69MPa,属中等材.     

马蹄荷木材材性与加工性能研究

【目的】为进一步加工利用马蹄荷木材及提高其附加值。【方法】以马蹄荷木材为研究对象,采用定性与定量的方法,对其物理力学性能和加工性能进行了研究。【结果】结果表明:马蹄荷木材的平均基本密度、气干密度和全/cm3、0. 525g/cm3;0. 525g/cm3;气干径向、弦向干缩率分别为2. 3%、3. 8%;全干径向、弦向干缩率分别为3. 5%、6. 4%;顺纹抗压强度为43. 2MPa,抗弯强度和抗弯弹性模量分别为95. 1MPa和7590MPa。【结论】马蹄荷木材机械加工性能好,适合旋切和刨切薄木,其综合性能达到中等级材,为二类材。     

红锥和西南桦人工林木材力学性质的研究

为了研究树木南北向与径向位置的变化对人工林木材力学性质与气干密度的影响,该文通过对红锥、西南桦人工林木材南北向、近髓心和近树皮2个不同径向位置的力学性质以及气干密度进行测定,分析了南北向和不同径向位置2个因素对两种木材力学性质和气干密度的影响,以及木材密度与抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度的相关性.结果表明:南北向的不同对红锥和西南桦人工林木材的大多数力学性质测定项目和气干密度无显著影响,仅有红锥的弦面顺纹抗剪强度、径向握钉力和西南桦3个面的表面硬度表现为南北向差异显著.近髓心和近树皮径向位置的不同对红锥的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和气干密度无显著影响,但对西南桦的影响则全部达到差异显著水平.两个树种木材的气干密度与木材力学性质均表现为显著的正相关关系.      

人工林灰木莲木材物理力学性质研究

研究了灰木莲木材的密度、干缩性、弯曲强度、冲击韧性、硬度等主要物理力学性质。结果表明:基本密度、气干密度(含水率为12%)和全干密度分别为0.408、0.463和0.435 g/cm3,气干密度属于国产木材的轻等级水平。全干差异干缩和气干差异干缩分别为1.714和1.900,弦向和径向干缩湿胀差异较大。抗弯强度81.2 MPa,顺纹抗压强度43.7 MPa,冲击韧性17 kJ/m2,端面、弦面和径面硬度分别为4 200.1、2 984.8和2 589.7 N。灰木莲木材的综合强度为124.9 MPa,属低等材。     

红锥生长过程中心材变化特征研究

以广西林业科学研究院老虎岭试验林的28年生红锥单木为研究对象,进行心材变化特征分析,用回归方程对心材与边材关系进行拟合,定量研究心材形成过程中的变化规律。结果表明：红锥心材初始年龄为7．17 a,当树干心材出现之后,心材平均合成速率为0．72轮／a;红锥心材直径生长和断面去皮直径生长拟合的线性关系比采用年轮数效果更好,回归方程为 y ＝1．0219 x －8．1766,R2＝0．978,红锥干材去皮直径为8．00 cm,是心材开始形成的阈值,去皮直径每增加1．00 cm,心材直径增加1．02 cm,心材的圆满度随直径增长呈正相关关系;红锥心材沿树高变化表现为心材形成时间和大小,与树高生长呈相反趋势,心材、边材比例随红锥生长而减弱。     

巴山松木材物理力学性质的研究

本研究提供了巴山松木材物理力学性质试验结果:气干密度0.539g/cm~3,体积干缩系数0.625％,顺纹抗压强度38.10N/mm~2,抗弯强度86.8N/mm~2,抗弯弹性模量130kN/mm~2,端面硬度27.1N/mm~2,冲击韧性0.0523Nm/mm~2。结果表明,其主要物理性能和力学性能介于油松和马尾松木材之间,巴山松木材是一种优良的建筑工程用材和家具制造用材。     

基于近红外光谱技术预测两种进口材气干密度

为了建立进口材气干密度近红外光谱校正模型,实现对进口材气干密度的快速预测,以进口阔叶材桃花心木和针叶材辐射松两种木材为研究对象,测定其气干密度真值结合近红外光谱技术,采用偏最小二乘法（PLS）在全波段（350～2 500 nm）建立两个材种的气干密度相应的校正模型,并采用外部验证,最终建立两种木材的气干密度的预测模型。结果表明：桃花心木木材的气干密度范围为0.433～0.840 g·cm^-3,辐射松的为0.260～0.600 g·cm^-3;不同方法建立的桃花心木木材气干密度近红外光谱校正模型相关参数均好于辐射松的;校正模型的外部验证表明,桃花心木木材气干密度预测模型精度较高,相关系数达到0.90,而辐射松木材气干密度预测模型相关系数为0.75。总之,进口阔叶材桃花心木木材的平均气干密度比针叶材辐射松的大。相较于针叶材辐射松,建立的阔叶材桃花心木木材气干密度预测模型更能较精准的预测其密度真值。     

三倍体毛白杨无性系木材密度遗传变异研究

该文对三倍体毛白杨无性系气干密度的无性系间和株内径向、纵向的变异进行了研究 ,结果表明 :无性系全年轮密度、早材密度和晚材密度平均值分别为 0 .44 4,0 .42 8和 0 .5 11g/cm3.气干密度在无性系间和年轮间存在显著差异 ;株内径向变异随树龄增加呈波动性的上升趋势 ;株内纵向变异趋势在取样范围内不一致 .全年轮密度、早材密度和晚材密度的无性系重复力分别为 0 .89,0 .92和 0 .86 ,说明木材气干密度受到强度遗传控制 .     

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。     

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。     

湿地松7个无性系木材管胞形态和木材密度的研究

以湿地松7个无性系木材为对象,体视显微镜下利用测微仪测定生长轮宽度和早晚材宽度,木材解离后光学显微镜下观察测量管胞长度和宽度,计算总晚材率和管胞长宽比;采用排水法测定木材的基本密度和气干密度。结果表明,无性系之间年轮宽度在0.05水平上差异极显著。总晚材率和木材基本密度在0.05水平上差异并不显著,编号为0-1302的无性系木材的基本密度最大。但是气干密度在0.05水平上差异显著。无性系之间早材管胞长度和宽度差异较大,晚材的差异较小;早材和晚材管胞长宽比分别为62.7~85.9和92.4~116.9。早、晚材管胞长度主要分布在2 500~4 500μm,均为中等长度。说明木材气干密度、年轮宽度和管胞形态等材性在湿地松无性系之间具有较明显差异。该结果为湿地松优质人工林木材的培育提供了科学依据。     

引种美国红橡幼龄材的物理力学性质研究

【目的】测定从北美引种的3种美国红橡木材的物理力学性质,以弥补我国家具和室内装修优质木材资源不足的现状。【方法】以引种的14年生(幼龄期)美国红橡纳塔栎(Quercus nuttallii)、舒玛栎(Quercus shumardii)和水栎(Quercus nigra)为研究对象,按照国家标准方法测定其木材的密度、干缩性、冲击韧性、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量等基本物理力学性能指标,分析各指标间的相关性,并采用隶属函数法对各树种木材材性进行综合评价。【结果】3种美国红橡幼龄材气干密度、体积气干干缩率、冲击韧性、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量分别为0.725～0.767 g/cm~3,9.650%～10.622%,216.59～255.14 kJ/m~2,45.57～54.44 MPa,104.24～105.40 MPa,7.11～7.77 GPa。3种美国红橡种间弦向全干干缩率差异极显著(P≤0.01),而种间径向全干干缩率和抗弯强度均差异不显著。相关性分析表明,红橡幼龄材气干密度与抗弯强度极显著相关;顺纹抗压强度与抗弯弹性模量极显著相关,与抗弯强度显著相关;抗弯强度与抗弯弹性模量极显著相关。3种红橡材性综合评价结果显示,纳塔栎和舒玛栎的材性略优于水栎。与其他栎属树种成熟材相比,引种的美国红橡幼龄材的大多数指标均接近其他栎属成熟材水平。【结论】3种美国红橡木材都属于高强度、高等级木材,材性优良,可作为制作家具和室内装修的优质用材。     

阴香木材物理力学性质研究

研究阴香木材的密度、干缩性、弯曲强度、冲击韧性、硬度等主要物理力学性质。结果表明,基本密度、气干密度(含水率为12%)和全干密度分别为0.501、0.609 g/cm³和0.581 g/cm³,生材密度为1.215 g/cm³,气干密度属于国产木材的中等水平。全干差异干缩和气干差异干缩分别为1.59和1.86,弦向和径向干缩系数分别为0.495和0.362,弦向和径向干缩湿胀差异较大。抗弯强度75.6 MPa,顺纹抗压强度41.19 MPa,冲击韧性43.39 kJ/m²,端面、弦面和径面硬度分别为4 789.72、4 390.77 N和4 260.19 N。阴香木材的综合强度为116.79 MPa,属低等级材。     

干燥温度对红锥树盘材色变化及干燥缺陷的影响

【目的】研究不同干燥温度条件下红锥树盘干燥过程中心材、边材材色变化及干燥缺陷,为红锥木材干燥工艺和高价值利用提供科学依据。【方法】在广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心39年生红锥人工林内设置5块20m×30m的样地,每块样地选取1株优势木进行解析,截取主干0～2m段树盘分别在60,80和120℃的恒温干燥箱内进行干燥处理,以室内常温条件下干燥为对照,每隔2h测定不同处理树盘材色(心材材色变化指数ΔL_ht~*、Δa_ht~*、Δb_ht~*和ΔE_ht~*,边材材色变化指数ΔL_st~*Δa_st~*、Δb_st~*和ΔE_st~*)和心材、边材的裂纹数目、裂纹长度、裂纹宽度,采用三次曲线拟合干燥时间与材色变化的回归模型,应用单因素方差分析探究干燥温度对心材、边材的裂纹数目、裂纹长度和裂纹宽度等干燥缺陷的影响。【结果】3个干燥温度处理下,心材材色特征参数ΔL_ht~*、Δa_ht...     

香椿生长轮宽度·木材气干密度·纤维长度径向变异及其相关性研究

[目的]研究香椿生长轮宽度、木材气干密度和纤维长度的径向变异和相关性。[方法]应用生长轮材质分析理论分别对香椿的生长轮宽度、木材气干密度和纤维长度进行测定。运用SPSS 13.0拟合生长轮宽度、木材气干密度、纤维长度与树龄相关的模型。[结果]结果表明,32年生香椿生长轮平均宽度为1.382cm,最大值在第9年生时,为2.217cm,21～31年生后生长轮宽度趋于稳定,在0.683～1.000cm范围内波动。木材气干密度与纤维长度随树龄递增。木材气干密度的平均值为0.475g／cm^3,17年时达0.543g／cm^3,之后在0.507～0.564g/cm^3之间波动,趋于稳定。气干纤维长度在797.84～1396.34μm,其径向变异模式属Panshin Ⅰ类型。香椿生长轮宽度、木材气干密度和纤维长度与树龄呈极显著的相关关系。香椿生长轮宽度、木材气干密度和纤维长度两两之间也呈极显著的相关性。经过有序样本聚类,界定出香椿的幼龄材与成熟材的界限为13～15年。[结论]为香椿人工林速生丰产、定向培育、材质改良、营林技术和木材的加工利用提供理论依据。     

基于Pilodyn的楠木木材密度预测模型的建立

木材密度是决定用材树种木材质量的重要性状。以12～96年生楠木为对象，采用Pilodyn方法对活立木胸径处南北向木材进行探测，结合实测值构建楠木木材材性指标预测模型，以实现楠木活立木材性的快速、可靠评价。结果表明，楠木木材纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比分别在629.90～1 238.76、13.78～23.95μm和29.83～80.35。纤维长度和长宽比随树龄增加而增加，纤维宽度随树龄增加而降低，而气干密度与树龄无相关性。木材外侧、内侧和整株木材气干密度分别在0.40～0.698、0.13～0.66和0.40～0.57。采用不同回归方程模型构建木材气干密度预测模型，结果显示，Pilodyn测定值与气干密度的指数函数方程的拟合效果最佳，Pilodyn测定值与各木材气干密度间均呈极显著负相关关系(P<0.000 1),决定系数R(-0.300 2～-0.518 4)。虽然pilodyn测定值与纤维长度与宽度呈现出显著的负相关关系，但决定系数均较低(R<0.15),无法保证预测模型结果的准确性。最后，分别构建楠木木材外侧(y=2.478 2x^-0.539)...     

南亚热带红锥人工林生物量分配与碳氮磷积累特征

为了探究南亚热带红锥人工林的碳氮磷积累及其分配特征,为区域尺度生物量和碳储量的估算和碳汇潜力的评估提供基础数据,通过样地标准木生物量实测和实验室分析结合的方法,研究了广东省乐昌林场15年林龄红锥人工林的生物量分配和碳氮磷积累特征。结果表明：(1)随着胸径(D)的增加,红锥整株生物量和各器官生物量呈增加的趋势,器官生物量的大小排序依次为干、皮、枝、叶和根。(2)采用D和D²H建立的红锥生物量方程差异很小,2个整株生物量模型y=0.490 5 D2.082 8和y=329.01(D²H)^{0.830 4}拟合度高。(3)红锥根的C含量显著低于叶、枝、干和皮(P <0.05),而红锥叶的N和P含量显著高于枝、干、根和皮。(4)红锥各器官C积累量排序为干>根>皮>叶>枝;N积累量排序为叶>枝>干>根>皮;P积累量排序为皮>枝>根>叶>干。综上,红锥人工林碳氮磷积累量较大且具有较高的养分利用效率,在南亚热带人工林经营和林分改造中,选择如红锥阔叶树种造林可获得...