沙柳细枝颗粒致密成型过程中的压缩方式

为分析匀速、匀减速和叠加振动3种压缩方式下沙柳细枝颗粒燃料的成型质量和能耗,建立沙柳颗粒单向受压的离散元模型,设置初始条件和参数,且在颗粒生成完毕后使加载面向下运动。模拟结果表明:压缩方式对最大压力无明显影响。分析颗粒燃料沿轴向的接触力,得到叠动振动压缩方式下成型燃料品质优于其他2种方式,匀速压缩方式下的成型质量最差。成型后颗粒燃料的密度和空隙率结果也与这一结论相吻合。通过分析压缩力-位移数据,利用数值积分计算出匀速、匀减速和叠加振动3种压缩方式的做功分别为37.52,36.15和40.41 J,得出叠加振动方式消耗的能量最多,匀速方式次之,匀减速方式最小。分析不同压缩方式下颗粒的总能量也表明这一结论的准确性。模拟结果可以为生物质固化成型过程中压缩方式的选取提供理论依据。     

生物质液压成型机的双锥度模具

设计一双锥度模具来替代生物质常温液压成型机中的单锥度模具.对双锥度模具进行力学分析,并建立基于ANSYS的双锥度模具的有限元模型;对4种不同物料在同一双锥度模具下进行压缩试验,得出模具的锥度α、β,锥长l1、l2,保形长度l3以及出口直径d对物料的成型密度都有一定的影响;分析在挤压过程中物料(秸秆)的变形趋势及其摩擦应力分布,得到材料在双锥度模具中所受载荷的变化规律;在同一模具下,不同物料的压缩循环过程具有相同的变化规律,物料的压力均值与密度均值也有一定关系;对于同种材料,双锥度模具下的最大压力峰值要大于单锥度.     

单轴压缩下沙柳颗粒致密成型力链特性

为研究对沙柳颗粒致密成型过程中的力链特性,在采用PFC2D离散单元法的基础上,分析了强力链长度和数量等随轴向应变的变化。研究结果表明：模型加载使得更多的高应力颗粒相互粘接形成强力链;强力链长度和数量成反比,统计发现最长的力链是由9个颗粒构成的;初始孔隙率对强力链数量和短程力链影响较大。对不同应变时期的强弱力链进行量化处理发现：强力链聚集在轴线附近,对体系稳定发挥了巨大作用;弱力链聚集在模型边壁和底部,对体系的稳定性影响不大。沙柳颗粒单轴压缩过程经历应力强化、应力波动2个时期,选取时间顺序为轴向应变0.91%,1.88%,2.82%,3.75%时对力链的平面分布进行细致分析,力链整体强度依次递增。模型加载过程中随着应变的增大,强弱力链数量均发生变化,最终在模型顶部生成的力链最强、中心层次之、底部最弱。力链网络显示出很强的各向异性,较为集中的竖直方向力链为体系稳定性发挥了巨大作用,力链各个方向的接触个数和法向接触力分布变化证明了此论断。     

红松球果和木屑制备颗粒燃料成型工艺研究

以红松球果脱种剩余物和木屑为原料,利用成型设备加工生物质颗粒燃料。通过单因素试验,研究筛分粒径、原料混合比例、含水率和环膜压缩比等因素对成型燃料密度的影响;研究表明:确定加工生物质颗粒的最佳工艺条件,筛分粒径1.4,混合比例1∶7,含水率12%,环模压缩比5.5∶1,在此工艺条件下,颗粒燃料密度为1.201 g/cm~3。     

基于制浆废液和麦草废渣的生物质颗粒燃料预测模型的建立及分析

以麦草制浆备料工段中产生的麦草废渣和制浆过程产生的制浆废液为原料,通过混合压缩成型工艺制备麦草废渣颗粒燃料,以期提高制浆造纸工业废弃物的利用价值。为探究制浆废液对生物质颗粒燃料成型的影响机制,参照麦草废渣组分,将粉末状商业纯纤维素和半纤维素在质量比10.17∶7.62下与制浆废液混合,制备生物质颗粒燃料模型,并通过曲线拟合建立生物质颗粒燃料预测模型,探究制浆废液中固形物含量对颗粒燃料成型性能及其物理性能的影响机制。结果表明：制浆废液可以提高燃料颗粒间的黏结力,有利于颗粒燃料成型,改善了麦草废渣颗粒燃料的物理性能。当制浆废液固形物含量为10.28%时,麦草废渣颗粒燃料显示出较好的物理性能,其抗渗水性为84.90%,压缩应力为1.45 MPa。生物质颗粒燃料预测模型对麦草废渣颗粒燃料物理性能的预测结果误差小于5%,显示出较高的预测精度。研究结果可为生物质颗粒燃料的制备技术提供理论参考,同时为制浆造纸工业废弃物的综合利用提供新思路。     

棉秆与竹材颗粒燃料成型工艺及其性能的研究

以棉秆和竹材为原料制备颗粒成型燃料,采用成型燃料密度为评价指标,进行成型温度、压力及时间为影响因子的3因素3水平正交试验,对两种原料颗粒的成型工艺分别进行研究。结果表明,成型温度和时间为颗粒成型的主要影响因素,结合棉秆和竹材颗粒燃料挥发分、灰分、固定碳及热值的测定,优选成型工艺参数为：成型温度190℃,热压压力32 MPa,成型时间90 s。     

再生木纤维制备成型颗粒燃料物理性能的初步研究

以废弃纤维板所制再生木纤维为原料，采用环模制粒机把原料压缩为成型颗粒燃料。通过试验测定了成型燃料的密度、抗跌碎性、抗渗水性和吸湿性等。结果表明：原料的纤维形态和特性对成型燃料的密度、耐久性有显著影响。实验中，再生木纤维所制颗粒燃料的密度均为1.21 g/cm3，略小于再生木刨花所制颗粒燃料密度；两种再生纤维形态成型后的跌碎率分别为0.36%和0.59%，吸水率相差不大，约为7.90%，与再生木刨花和贴面再生木刨花所制颗粒燃料相比，其抗跌碎性较好，但抗渗水性能略差；吸湿率为1.03%，抗吸湿性较好。纤维比表面积越大，纤维间填充度就越高，结合越紧密,其成型燃料的密度就越大，抗跌碎性也越好，但抗吸水性越差。     

林业剩余物颗粒燃料成型工艺

分析了环模孔长径比、林业剩余物的粒度、含水率和进料转速对颗粒燃料成型的影响,并找出了杉木、松木、樟木、杂灌、锯末、竹屑6种林业剩余物的颗粒燃料较佳成型工艺条件.检测结果显示,生产的林业剩余物颗粒燃料的密度在1.1 g/cm3以上,以杉木和松木为原料的颗粒燃料的热值最高,超过17 800 kJ/kg.     

霍普金森试验下沙柳顺纹动态力学特性分析

为研究沙柳顺纹方向的动态力学特性,利用分离式霍普金森压杆试验技术对沙柳顺纹浸泡材、生材和气干材的动态力学性能进行研究,分析应变率效应对试件动态力学性能的影响。将不同类型的沙柳顺纹试件在平均应变率为300,500和800 s-1条件下的动态屈服应力进行了比较并分析了原因,阐述了沙柳顺纹试件在动态压缩试验中的阶段特性,得到了3组试件分别在不同平均应变率条件下的破坏形态并分析了其形成原因。对试验结果分析后发现,沙柳顺纹方向具有较明显的应变率效应。在同一平均应变率条件下,沙柳顺纹材的动态屈服应力依次为浸泡材生材气干材。沙柳顺纹方向的动态应力-应变响应特性可分为弹性变形、塑性坍塌和失稳压溃3个阶段。3组沙柳顺纹试件在较高平均应变率的冲击载荷作用下均被压溃形成细小的片状碎屑,但是由于浸泡材和生材中的水分与纤维之间的摩擦力作用,使这两组试件中的细小片状碎屑仍黏在一起,未出现散落现象。     

生物质成型颗粒圆周表面形貌分析研究

生物质成型颗粒圆周表面形貌是生物质成型机核心部件——成型模孔与成型颗粒间建立接触力学分形模型,并预测成型模孔摩擦磨损的关键。选用成型模孔直径规格为6、8 mm的环模成型机压缩而成的生物质成型颗粒(3种材料颗粒度1～3 mm、含水率11%)为试验样本,利用粗糙仪采集其圆周表面粗糙形貌数据,测量其直径、密度和硬度,分析其关联性,并通过扫描电镜分析其圆周表面粗糙形貌,结果表明:生物质环模成型机的成型模孔在与成型颗粒接触过程中,产生摩擦磨损,导致成型模孔直径d0增大,压缩后成型颗粒直径d也随之增大;成型颗粒密度ρ和硬度HD随其直径d的增大而下降,成型颗粒算术平均粗糙度Ra值则随直径d的增大而上升;圆周表面粗糙度中心轮廓的最大材料率Mr2值,随成型颗粒直径d的增大总体保持在80%～90%之间。     

冷等离子体和2D树脂基防护剂对毛竹材的防护效果

采用滑动弧冷等离子体对竹条和圆竹筒进行处理,并将处理后的样品进行复合型防护药剂加压浸渍处理.采用质量增加率、平衡含水率、湿胀率以及竹条和竹筒的抗压强度等指标来考察防护药剂处理后对竹材性能的影响,并观察竹条和圆竹筒防护处理后的发霉情况.实验结果表明,竹条和圆竹筒表面在加压条件下对二羟甲基二羟乙基乙烯脲(2D树脂)+戊唑醇...     

Estimation of the internal shear strength distribution of the element for laminated veneer lumber by nonlinear least-squares method

Until now we developed an estimation method for strength distributions of laminated veneer lumber (LVL) element by nonlinear least-squares method (NLM). Estimated strengths by this method were modulus of elasticity (MOE) and modulus of rupture (MOR) in the horizontal use direction and the vertical use direction, tensile strength and compression strength. But to use LVL for structural members, shear strength was also needed. Therefore, we tried to estimate the shear strength distribution of LVL element by NLM same as MOE and MOR in the horizontal use direction and the vertical use direction, the tensile strength of LVL and the compression strength of LVL in the previous reports. We conducted shear strength test for LVL and estimated element shear strength distribution by LVL strength data in the horizontal and vertical use direction. Next, we simulated LVL shear strength distribution using element shear strength distribution and compared with experimental ones in each use direction. They were overlapped in both use direction. Therefore, we could validate NLM for estimating element shear strength distribution.     

木材湿热软化径向压缩变形特征研究进展

压缩变形特征是压缩木研究的重要内容。文中针对木材湿热软化径向压缩变形,从压缩变形的影响因素、压缩变形位置对其力学性能的影响和压缩变形固定3个方面综述国内外研究进展,包括树种、生长轮构造和压缩工艺对木材压缩变形的影响,压缩变形位置对力学性能的影响,以及热处理对压缩变形的影响,指出木材湿热软化径向压缩研究中关于压缩变形需要继续解决的主要问题以及发展方向,以期为湿热软化径向压缩木材的进一步研究和应用提供参考。     

木材抓具爪形理论的研究

首先对我国木材抓具中的三种基本爪形,即近似横椭圆爪形、近似圆爪形和近似竖椭圆爪形,进行了理论分析。然后借助于电测技术,在密实楞抓取的工况下,测试了木材抓具爪形对抓具抓取性能的影响、测试指标有抓取力、抓取量、单位抓取力和抓取过程中的“卡死”次数。结果表明,不论从力学角度还是从抓取性能实测结果来看,近似横椭圆爪形性能较好,圆爪形次之,近似竖椭圆爪形性能最差。     

Theoretical model and finite element analysis for restoring moment at column foot during rocking

Column usually rests directly on top of a stone base without any physical connection in traditional timber structures. When timber structure is subjected to horizontal loads, rotation around the edge of column foot may occur with or without slippage of column. Columns rock with cyclic lift and reset. Compression deformation occurs to column foot due to the heavy vertical load of the structure and it is an important factor to the loading bearing capacity of timber structure. Accordingly, the rotation behavior of column foot during rocking has to be taken into account when carrying out the structural analysis. For this purpose, rotation behaviors of column foot during rocking is studied, and theoretical model of restoring moment at column foot joint is proposed with consideration of the compression effect; finite element model is established to verify the proposed model and good agreement of the two models is found. Result shows that column foot has contributions to resist horizontal loads with rocking under lateral load.     

THE DISTRIBUTION CHARACTERISTICS OF TURBULENCE ON LEESIDE OF WINDBREAKS

The distributive characteristies of turbulence,turbulent vclocity,turbulent intensityand Rcynolds stress,in horizontal and vertical direction on leeward side of windbreak were dis-cussed in this paper.The results show that all the three kinds of parameters of turbulence have thesimilar distributive patterns in lec,their peaks were around 10H for houizontal and Z/H=1 forvertical.The windbreak is important barrier to affect the structure and distribution of wind speedand turvbulence.Porosities of windbreaks could alter the patterns of turbulence,therefore,affect theabilities and functions of windbreaks.     

浑善达克沙地3种典型灌丛固沙能力的比较研究

[目的]研究荒漠草原区出现灌丛化现象后,灌丛沙堆在退化生态系统中发挥的保育功能和防风固沙作用。[方法]该研究以浑善达克沙地3种典型荒漠草原灌丛长柄扁桃(Amygdaluspedunculatd)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla)为研究对象,通过测定分析3种灌丛形态参数、沙堆形态参数和灌丛下土壤颗粒分形维数,探讨其沙堆形态发育和土壤颗粒组成特征,以及与植物灌丛形态特性和固沙能力的关系。[结果]表明:3种典型灌丛沙堆均为圆锥状,其沙堆高度随沙堆半径的增加呈对数曲线增加,即在沙堆形态较小时,随着沙堆半径的增大,沙堆高度增加较快,而随着沙堆底面积不断增大,沙堆高度变化就会趋于稳定且增加速度降低,整个沙堆在水平方向的延伸速度大于垂直方向;沙堆形态参数之间以及与灌丛形态参数间表现出显著相关性,随着灌丛地上生物量的增加,沙堆高度、半径、底面积和体积均呈显著增加(P<0.05), 3种灌丛沙堆体积和固沙率差异性显著(P<0.05),表现为:小叶锦鸡儿〉狭叶锦鸡儿〉长柄扁桃;灌丛使降尘等细粒物质拦截或聚集在灌丛下,土壤颗粒分形维数与粒径(<0.1mm)颗粒含量呈显著的线性正相关关系;不同物种灌丛下土壤分形维数差异性显著(P<0.05),表现为:小叶锦鸡儿(2.346)>狭叶锦鸡儿(2.259)>长柄扁桃(2.149)>裸沙地(2.057)。[结论]灌丛越大,沙堆体积越大,灌丛下沉积细物质越多,土壤分形维数越大,植物固沙能力越强。     

激光测距森林罗盘仪的研究

使用光学罗盘仪和测绳进行森林勘测存在着诸多弊端。为此,有必要研制一种体积小、重量轻、操作简便,而且造价低,能胜任森林勘测的新型测量仪器。一、原理氦氖激光器发射出的波长为633nm的红色可见光,在一定蔽荫条件下,人眼可以分辨,尤其在逆光观察时更为清晰。试验证明,在测量环境照度低于50Lx便可观察到光束或光斑。利用氦氖激光器把罗盘仪望远镜的视线用红色光束描述出来,罗盘方位角决定的方向就落实为现地的可见测线。这样,持测杆者就可以在可见测线上选定测站,砍线员就可以在红色光斑的指示下砍伐测线,从而使以往的盲目被动作业变为有目的的主动作业。若将激光器发射出的红色光束分为具有一定夹角的两束光,在测量空间内这两束红     

沙柳材刨花/水泥相适性的研究

研究沙柳材预处理与未经处理刨花与水泥混合时的水化特性,以及添加助凝剂后上述2种情况的水化特性.结果表明:沙柳材对水泥具有强烈的阻凝作用.经冷、热水抽提处理后的刨花,再添加一定量的助凝剂,可用于水泥刨花板的生产.     

沙柳沙障的腐蚀规律研究

通过对沙柳沙障的质量损失率和抗折强度损失率2个指标的研究,分析了障边不同垂直位置、不同障边位置、不同坡位和不同障龄沙柳沙障的腐烂程度。结果表明：在垂直位置上沙柳沙障腐蚀的变化规律为地下部分的腐蚀程度比分界处和地上部分的高,从沙障底端到上端呈先降后升的趋势;在同一障格内障边两端的腐蚀程度偏高;在不同坡位中迎风坡坡底和坡中的腐烂程度最为严重,背风坡坡中的腐烂程度最轻;2002和2006年铺设的沙柳沙障腐蚀明显,2007年铺设的只有地下部分腐蚀发霉情况。