竹材梯度结构对弯曲力学性能的影响

竹材梯度结构对力学性能影响显著,尤其是在弯曲应力下,更呈现明显的非对称行为。文章对竹材梯度结构进行详细解析,提取了维管束形状、纤维鞘面积、维管束梯度变化规律等多个梯度因子,然后对其弯曲力学性能进行测试,解析竹材梯度结构因子与弯曲力学性能之间的关系,阐明梯度结构对弯曲力学的影响机制。结果发现,毛竹维管束沿径向梯度分布的曲线属于下凹型曲线,梯度分布指数n=2.28;从竹青到竹黄,维管束长径比呈现明显下降的趋势,靠近竹青侧的维管束长径比较大,靠近竹黄侧的维管束长径比较小,形状更趋近于圆形;对比了竹黄侧加载和竹青侧加载2种模式下的竹材弯曲力学性能,当竹青侧受压、竹黄侧受拉的情况下,竹材的弯曲韧性最好;当竹青侧受拉、竹黄侧受压的情况下,竹材的弯曲模量最大。     

竹青、竹黄室内耐腐性试验研究

对４种竹材的竹青、竹黄室内耐腐性进行了初步研究。试验结果表明：竹青、竹黄的耐腐性因竹材品种、竹龄及腐朽菌菌种的不同而存在差异。竹青的耐腐性高于竹黄，对白腐菌耐腐性高于对褐腐菌耐腐性；不同竹材的竹黄对两种腐朽菌的耐腐性差异较大     

竹青,竹黄室内耐腐性试验研究

对４种竹材的竹青、竹黄室内耐腐性进行了初步研究。试验结果表明：竹青、竹黄的耐腐性因竹材品种、竹龄及腐配菌菌种的不同而存在差异。竹青的耐腐性高于竹黄，对白腐菌耐腐性高于对褐腐菌耐腐性；不同竹材的竹黄对两种腐配菌的耐腐性差异较大。     

改善竹材胶合性能的研究

用润湿角测量仪测量了胶粘剂在竹材表面的润湿角,用物理方法(喷砂处理)、化学方法(NaOH,Na_2CO_3处理)处理竹青、竹黄,并测定了用这些竹片压制成的竹胶板的胶合强度。实验中,借助于红外光谱仪分析了处理前后竹青、竹黄表面化学结构的变化。实验结果表明:喷砂处理方法可明显地提高竹青、竹黄的胶合强度。     

毛竹材声学振动特性研究

用共振法对毛竹材分层研究其动态杨氏模量,分析竹青、竹黄、竹节对毛竹材动态杨氏模量的影响,并得出竹材不同层声学振动性能的变化;分析动态杨氏模量与其静态力学性能的关系.结果表明:毛竹材的动态杨氏模量与密度明显线性正相关;竹青部分声速较大,竹黄部分声速较小;对小尺寸竹材试样也可同样采用测试其动态杨氏模量的方法来估测静态力学性能.     

原态毛竹环状收缩应变表征及机理研究

为探究原态竹材收缩特性,以毛竹(Phyllostachys pubescens)筒材为研究对象,研究其在40℃环境下的收缩行为,并采用数字散斑相关方法表征竹壁原位收缩应变。结果表明:竹筒含水率下降速率由快至缓,呈ExpAssoc指数,各试样含水率随干缩时间趋同明显;竹青和竹黄同时呈环状收缩,竹青收缩程度大于竹黄,差异不显著(P0.05);竹筒顺纹收缩甚微,与竹青相比差异显著(P0.05);裂缝两侧Y方向收缩应变相反,印证了其环状收缩,非裂缝部位X方向应变表明从竹青到竹黄收缩应变急剧减小。竹青是干缩应力集中部位,是裂纹发生源,减少或释放该应力是原态竹材防裂的关键。     

基于响应面法研究梁山慈竹材梯度结构理化性能的相关性

[目的]为了提高竹材的高附加值和利用率,竹材梯度结构理化特性相关性的研究对复合材料结构的优化设计显得尤为重要.[方法]以梁山慈竹为研究对象,从竹黄至竹青逐层制备厚度为1 mm的薄竹篾,通过环境扫描电镜(ESEM)、X-射线衍射(XRD)仪等对其梯度结构的力学性能、化学成分和维管束分布进行表征;利用聚类分析和响应面法对影...     

林产工业专利选摘

专利名称:一种用大片竹束帘制造的竹材胶合板专利申请号:CN200920105909.8公开号:CN201385353申请日:2009.02.13公开日:2010.01.20申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所本实用新型提供一种用大片竹束帘制造的竹材胶合板,其包括有若干层相互垂直交叉地叠在一起竹束帘,其间设胶层,使之胶合成为人造板,竹束帘上包含竹青、竹肉和竹黄3个部分,在该竹束帘的上下表面分别包括有蜡质层和硅质层脱落的竹青     

专利简介

专利简介新型竹地板系列该发明是以竹是以竹材为基材，以薄竹片、竹壳，竹片涂光涂料，竹叶、竹青经过处理粘贴在胶膜纸中为装饰材料。与基材一次复塑而成，实现了装饰整张化。其竹材利用率高，装饰效果好。（专利申请号：９５１０９４１３）木工四面刨机床该机床由活动平...     

非均匀竹材各单层顺纹抗压弹性模量的测定

竹材作为非均匀梯度生物材料因受生物结构的制约难以制作试件单独测定其各单层的力学性能。基于这一原因,提出了"逐次削减法"测定竹材单层力学特性的方法,构建了竹材纵向沿壁厚方向任意单层竹片与整片竹材之间顺纹抗压弹性模量的数学模型。文中介绍了"逐次削减法"模型制作方法,完成了竹材多层顺纹抗压弹性模量的测试,并对竹材各单层顺纹抗压弹性模量计算模型进行了验证。结果表明:竹材各单层顺纹抗压弹性模量呈非线性变化,竹青单层与竹黄单层模量相差较大,二者模量比值最大值达201%,最小值比值为173%。该方法制作试件简单、测试方法简便、计算模型准确、实验结果可靠,有效地解决了竹材单层试件加工及测试难题。为竹材的开发利用与研究提供了重要的基础性数据。     

改善竹青与竹黄胶合性能的研究

改善竹青与竹黄胶合性能的研究中南林学院赵仁杰，唐忠荣，喻云水我国有丰富的竹材资源，是生产人造板的有用材料，但竹材直径小、中空、壁薄不利于竹材的加工利用。竹材壁厚方向有竹青、竹肉和竹黄三个部分。三者之间在显微结构、化学成分和物理力学性能上差异很大，特别...     

基于弯曲挺度法的缠绕用薄竹篾柔性表征

利用竹材的高柔性制造的竹缠绕复合材料是竹材创新利用的革命性产品。深入研究竹材柔性表征方法、评价指标和内在机理可为定向仿生制备高性能竹缠绕复合材料和优化竹缠绕管道工艺提供理论指导。探索弯曲挺度法表征缠绕用薄竹篾柔性的适用性,比较竹材维管束梯度结构和木材木射线组织微观结构差异对竹、木材柔性的影响机制。结果表明:弯曲挺度法适用于缠绕用薄竹篾的柔性表征,该法可快速、准确地获得不同竹篾薄层的柔度。适宜的测试条件为:跨厚比不小于100,加载角速率为600~1800(°)/min。竹材柔性具有梯度性:从竹黄到竹青,随着纤维比量增加,竹篾(50 mm×5 mm×1 mm)柔度从2.92×10-3 mN-1·m-1降低至1.07×10-3 mN-1·m-1,竹材柔性降低。利用混合定律获得竹材维管束和薄壁细胞的弯曲模量和柔度(厚1 mm)理论值分别为0.365 GPa、28.82 GPa和3.284×10-2 mN-1·m-1、0.42×10-3 mN-1·m-1。在相同含水率、尺寸和密度下,竹、木材比柔度排序为竹黄侧>竹青侧>木材,木材柔性低是横向木射线组织限制其柔性变形所引起的。     

早园竹的力学性能特点及测试方法研究

通过该项研究结果表明,采用3点弯曲方法与顺纹压剪方法测定的竹材弦面剪切强度所得结果有着良好的拟合性;早园竹的力学性能在三度竹时达到最高峰,四度竹的弹性模量显著下降,抗弯强度和弹性模量略有下降;采用3种方法测试(沿竹青方竹黄和弦向加压)结果表明,3种测试数值结果具有良好的相关性。对早园竹采用不同测试方法所得的力学结果表明,对小径级竹材可以参照单向纤维增强材料的方法测定其力学性能,为小径竹材力学性能测试以及相关标准的制定提供可以借鉴的方法。     

氯氧镁水泥与竹材胶合的力学性能试验研究

竹材和新型材料氯氧镁水泥均具有资源可持续、性能优良和原材料丰富等优点。介绍了氯氧镁水泥与竹条、竹帘连接后的抗压强度、抗弯强度与胶层剪切强度的试验和检测工作,并将制得的竹／无机复合材料的抗压强度、抗弯强度与单板,无机复合材料进行比较,将其与膨胀珍珠岩水泥进行胶层剪切强度比较。结果表明,氯氧镁水泥与竹材结合后,其整体性能优良,尤其是竹条／无机复合材料的抗压强度、抗弯强度、胶层抗剪强度均超过其他材料;对于竹材不同部位的胶层抗剪强度,竹黄无节处最大、竹黄有节处次之、竹青无节处再次之、竹青有节处最小。本研究对开拓我国竹材利用的新领域和提高竹材连接强度等方面具有较高的应用价值。     

竹材炭化样品的扫描电镜观察

竹材解剖特征对竹材分类将有很大意义。但在电镜下对竹材解剖结构进行研究时,竹材样品制备是个棘手的问题。由于竹材其异常坚韧及纵向易裂的性质,采用通常的木材样品制备方法对竹材进行处理并不理想。本文介绍了一种对竹材进行干馏炭化的处理方法,并对竹材炭化前后的横断面在扫描电镜下的观察进行了评述。     

竹材展平机结构设计与关键部件仿真分析

现有竹材展平工艺对竹肉开槽以吸收竹材展平时的应力,因而竹材出材率较低。为此,提出将竹材开槽工序提前至竹材软化后,待竹材展平后再去除竹青、竹黄,并以此为依据设计新型竹材展平机。针对改进后的竹材展平工艺特点,考虑竹青和竹黄厚度,提出计算竹材内外开槽次数的方法。结合改进工艺后的竹材展平机整体工作原理,运用三维软件对竹材展平机进行整体结构设计与关键零部件设计,并通过ANSYS软件对竹材展平机铣削部件、展平平台底架进行静力学分析与模态分析。分析结果表明:竹材展平机能满足强度和刚度要求,且不发生共振,整体结构设计合理。     

竹青虫的生活习性及防治试验

竹青虫(又名竹蚕、竹苞虫、竹舟蛾)属鳞翅目舟蛾科,是我省楠竹的主要大害虫。近年来由于它的发生和猖獗,造成严重退笋和新竹死亡,直接影响竹材的产量和质量。为了掌握其生活史,寻求有效的防治方法,保证竹林的健壮生长,促进社会主义林业建设,我们对它进行了一些调查研究,并且于1974-1975年以桃江县红山大队为基点,进行了生物学特性观察和防治试验。一、发生概况竹青虫在我省发生成灾,过去并无资料记载。1963年,首次在耒阳县发生小面     

X射线直接扫描法研究毛竹材密度的径向变异规律

采用单色X射线直接扫描法测定了竹材密度径向连续变化曲线 ,以到竹青外皮的相对距离为自变量 ,以基本密度为因变量建立非线性经验回归方程为y =ax2 -bx c(x≤ 1) ,相关系数都在 0 8～ 0 9以上 ,提出径向分层劈篾的可行性。分析了不同年龄和不同高度竹材密度径向变异规律 ,在竹子生长过程中 ,竹青部位密度变化小 ,竹肉部位密度变化大 ,是决定竹材平均密度的主要因子 ;随着高度的增加 ,各密度组成分量均提高 ,最小密度提高幅度比最大密度提高幅度略大 ,由于竹片的竹壁厚度减小使得竹片的密度梯度 (密度差 /距离 )绝对增大。平均基本密度与中点密度相关性最高 ,相关系数达 0 973。竹材径向密度梯度与最大密度具有正相关性。对于同一高度竹秆 ,密度梯度主要取决于最小密度 ,随最小密度的减小而增加 ;对于不同高度的竹秆 ,径向最大密度、最小密度随着高度增加而增加 ,密度梯度主要取决于竹壁厚度 ,随竹壁厚度的减小而绝对增加。与木材相比 ,竹材的密度梯度是杨木的 3～ 4倍 ,在竹材加工时应采取各种措施减少或避免因密度梯度大引起的干缩不均而导致的表面开裂。     

毛竹材气干密度的变异研究

利用称重法对毛竹气干密度变异规律进行了系统的研究,结果表明:由竹青到竹黄,密度呈逐渐减小的趋势;从竹青至竹黄的1/3处,密度值减幅逐渐减小;但至竹黄处,密度值有增加的趋势。随着竹龄的增大,竹材密度也相应增大,6年生的竹材密度达到最大。竹秆从下到上,密度逐渐增加。通过对毛竹密度的各个影响因素进行方差分析和多重比较分析,得出部位、年龄、高度3个因素对毛竹密度的影响均显著。     

基于数字散斑相关方法的竹材变形特性

利用数字散斑相关方法(DSCM)测定5个竹龄的竹材顺纹抗拉弹性模量,并实时拍摄竹材拉伸和压缩过程中的位移变化,得出竹材抗拉和抗压试样的应变场。结果表明:从竹青至竹黄,顺纹抗拉弹性模量大致呈减小的趋势;随着竹龄的增大,顺纹抗拉弹性模量逐渐增加。竹材破坏过程复杂且能够直观地反映破坏的全过程,与人们肉眼观察相比,DSCM可提前反映试样状态并预见试样的破坏点。