复配碱液处理榆木顺纹压缩应力-应变本构关系

采用复配碱液处理榆木后,对榆木的幼龄材和成熟材顺纹压缩,通过建立的榆木顺纹压缩应力-应变本构关系得出:在榆木顺纹压缩初始阶段,符合线形的弹性虎克定律;在弹塑性阶段,也基本符合线形的力学关系。分析榆木幼龄材在顺纹压缩中体现出较大的差异性、顺纹压缩弹性模量和应力、应变的原因是木材化学组分的降解和抽出;得出复配碱液处理后木材顺纹压缩弹性、弹塑性变化的基本规律,木材在弹塑性阶段呈一段平滑的曲线,细胞壁在此阶段形成褶皱。     

水曲柳顺纹压缩率和PDR的变化规律研究

利用木材弹塑性的特性对经过不同条件水热软化处理后水曲柳幼龄材和成熟材分别进行顺纹压缩,分析顺纹压缩率和PDR之间的关系和顺纹压缩过程中试材弹性恢复的状况,为后续的弯曲试验提供前期基础。结果表明:在沸水软化时间为140～150 min时,试材可以获得较好的顺纹压缩性能;顺纹压缩率和PDR呈正相关;顺纹压缩恢复过程可以分为弹性、弹塑性和塑性3个阶段,弹性阶段瞬时即可恢复,弹塑性阶段较缓慢地恢复,塑性阶段不再恢复,出现永久的塑性变形。     

刺楸木材幼龄期划分的探讨

以安徽琅琊山天然林内的刺楸木材为材料,在研究其解剖特征和物理力学性质变异的基础上,着重探讨刺楸木材幼龄期。结果发现：根据不同材性指标变异模式划分出的幼龄期不相同,以纤维长度和微纤丝角的径向变异规律划分出的幼龄期为１７年,以基本密度和顺纹抗压强度的径向变异规律划分出的幼龄期为１５年;根据同一材性指标不同高度材性变异模式划分的幼龄期也有差异。其总体趋势为：随着树干高度增加,其幼龄期略微变短。     

刺楸木材幼龄期划分的探讨

以安徽琅琊山天然林内的刺楸木材为材料，在研究其解剖特征和物理力学性质变异物基础上，着重探讨刺楸木材幼龄期。结果发现：根据不同材性指标变异模式划分的幼龄期不相同。，以纤维长度和微纤丝角的径向变异规律划分出的幼龄期为１７年，以基本密度和顺纹抗压强度的径向变异规律划分出的幼龄期为１５年；根据同一材性指标不同高度材性变异模式划分的幼龄期也有差异。其总体趋势为：随着树干高度增加，其幼龄期略为变短。     

榆木顺纹压缩率和PDR的变化规律研究

对不同质量分数氢氧化钠碱液软化处理的榆木幼龄材和成熟材试材分别进行顺纹压缩试验,对其顺纹压缩率和永久变形率(PDR)的变化规律以及顺纹压缩后的恢复情况进行分析,试验结果表明:NaOH的质量分数为6%～7%,改性剂的质量分数为10%～15%时,获得最大顺纹压缩率和PDR值;相同顺纹压缩率时,溶液浓度和PDR值呈正相关,且幼龄材的PDR值大于成熟材;顺纹压缩后的恢复曲线分为弹性变形恢复阶段、弹塑性变形恢复阶段和塑性变形阶段;幼龄材的恢复速率小于成熟材。     

中国主要人工林树种幼龄材与成熟材及人工林与天然林木材性质比较研究

本文对中国１０种人工林和４种天然林的幼龄材与成熟材及４个树种的人工林木材与天然林木材的构造特征、化学性质、物理性质、力学性质的３３项材性指标差异进行了比较研究。结果表明,在幼龄材与成熟材之间,在统计上表现出差异显著性的为幼龄材比成熟材生长轮宽,管胞列数多,管胞短,直径小,微纤丝角大,密度小,径向干缩小,差异干缩大,流体扩散性高,抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、径面顺纹抗剪强度、径面抗劈力和冲击韧性低等１５项,即４６％的测试项目差异显著;表明在木材加工和用作结构材时应将幼龄材和成熟材视作两个性质不同的总体来考虑,在培育结构材时应研究如何缩短幼年期或改善幼年期材性。在人工林与天然林木材之间,采取人工林幼龄材性质与天然林幼龄材性质相比,人工林成熟材性质与天然林成熟材性质相比,结果表明,多数性质在统计上差异不显著,只有人工林木材比天然林木材胞壁率小、顺纹抗压强度低、差异干缩大、流体扩散性高等４项,即只有１２％的很少数测试项目差异显著;表明有可能通过人工培育的方法培育出与天然林木材性质相近的木材。     

中国主要人工林树种幼龄材与成熟材有人工林与天然林木材性 …

本文对中国１０种人工林和４种天然林的幼龄材与成熟材及４个树种的人工林木材与天然林木材的构造特征，化学性质，物理性质，力学性质的３３项材性指标差异进行了比较研究。结果表明，在幼齿林与成熟材之间，在统计上表现差异显著性的为幼龄材比成熟材生长轮宽，管胞列数多，管胞短，直径小，微纤丝角大，密度小，径向干缩法，差异干缩大，流体扩散性高，抗弯强度，抗弯弹性模量，顺纹抗压强度，径面顺纹抗剪强度，径面抗劈力和冲击     

油松株内幼龄材与成熟材材性的比较研究

本文就中条山油松株内幼龄材与成熟材材性差异的比较研究,讨论对幼龄期划分的依据。根据木材解剖特征、物理力学性质的径向变异规律,确定其幼龄期为14年。随着树干高度的增加,油松木材幼龄期逐渐缩短、株内幼龄材范围及所占断面上的比例变小。株内幼龄材与成熟材材性差异显著。幼龄材管胞长度短、直径小,胞壁薄,微纤丝角度大,生长轮较宽,晚材率低,浸提物含量高,基本密度较大。幼龄材的力学强度远远小于成熟材。     

人工林马尾松木材性质的变异

本文研究了广西人工林马尾松木材性质的变异及幼龄材与成熟材的差异。结果表明 ,幼龄材与成熟材的分界年龄在 14　 16a ,解剖性质在径向上的变异规律为 :射线比量、树脂道比量、胞壁率、胞腔直径、胞壁厚、管胞长度、管胞宽度和晚材壁腔比是自髓心向外呈递增趋势 ,管胞比量和晚材率为递减趋势 ,早材壁腔比和早材腔径比则近似于一条直线。方差分析结果表明 :树脂道比量、胞壁率、胞壁厚、管胞长度和管胞宽度 ,幼龄材与成熟材差异达显著或极显著水平。 5项木材物理力学性质均为成熟材高于幼龄材 ,且均达差异显著水平。木材性质间的相关分析表明 :木材基本密度与管胞长度、管胞宽度、射线比量、树脂道比量、胞壁率呈显著的正相关关系 ,木材气干密度与抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度也呈显著的正相关关系     

小黑杨幼龄材与成熟材制浆性能的比较

以小黑杨幼龄材和成熟材为研究对象,分析比较其化学组成、纤维形态和制浆性能. 结果表明:幼龄材的苯醇抽出物、纤维素、木质素含量高于成熟材,综纤维素含量低于成熟材;幼龄材的纤维平均长度低于成熟材.分别采用硫酸盐法制浆正交试验,分析得出:保温时间、用碱量对幼龄材的纸浆得率和卡伯值的影响非常显著;用碱量和保温时间对成熟材的纸浆卡伯值影响非常显著;在相同蒸煮条件下,幼龄材比成熟材纸浆得率高,卡伯值和聚合度低.     

红松幼龄材与成熟材力学性质的差异

本文研究了人工林和天然林红松幼龄材与成熟材力学性质的差异.结果显示,成熟材的所有力学性质均高于幼龄材.幼龄材与成熟材的抗弯弹性模量差异在人工林红松中达0.01水平显著,天然林红松也达到0.01水平显著;人工林红松抗弯强度和弦向横纹抗压强度差异达0.05水平显著.抗弯强度、顺纹抗压强度、横切面硬度和弦向横纹抗压强度4项指标的差异达0.05水平显著.     

浙江桂幼龄材的生长特性及主要材性

以3株6年生浙江桂幼龄材为试材,研究了其生物量、材积、基本物理力学性能及生长轮的宽度、纤维长度、宽度、微纤丝角和结晶度的径向变异规律。结果表明,浙江桂幼龄材单株平均总生物量27.93 kg,平均材积0.0124 m3,生长轮平均宽度9.15 mm（3.12~10.57 mm）,基本密度为0.414 g/ cm3,除髓心外其余各生长轮宽度和密度无明显差异,反映浙江桂生长较为稳定;顺纹抗压强度、抗弯强度和弹性模量等物理力学综合性能中上等;纤维长度为830.6μm（581~1043μm）,纤维宽度为23.6μm（21~24μm）,结晶度为38.46％~58.43％,微纤丝角为13.6°~24.6°;纤维长度、宽度和结晶度自髓心向外逐渐增加,微纤丝角自髓心向外逐渐减小,结晶度与纤维长度、宽度间相关性极显著。     

水热-微波软化处理对水曲柳弯曲的影响

采用水热-微波处理方法对水曲柳幼龄材和成熟材进行软化处理,通过顺纹压缩率、单维和多维弯曲最小曲率半径表征木材软化效果。以XRD,FTIR等方法测定木材表面组成、结晶度变化,分析软化处理对木材顺纹压缩和弯曲曲率的影响。结果表明:水热-微波处理可显著增强木材的软化性能,使木材表面羟基数量显著增加,非结晶区微纤丝趋于有序,相对结晶度提高,结晶区表面微纤丝羟基裸露,氢键键合增强,结晶区宽度增加。当水煮处理时间为140～150min、微波处理时间为350s时,试材顺纹压缩率最大,单维和多维弯曲时的曲率半径最小。     

沙柳材物理力学特性测定与分析

为研究沙柳材物理力学特性,按照木材物理力学性能测试方法和沙生灌木相关标准,测定了沙柳气干材的含水率,得到沙柳气干材的含水率为10.41%;对沙柳气干材分别进行顺纹拉伸试验、压缩试验、三点弯曲试验。结果表明:沙柳气干材顺纹最大抗拉强度为133.28 MPa;轴向、弦向和径向的抗压强度分别为73.00、11.20 MPa和12.84 MPa;抗弯强度为106.31 MPa。研究可为沙柳锯切仿真提供数据支持。     

C型木质薄壁结构材的轴压性能

【目的】利用杨木单板制备C型木质薄壁结构材,研究其轴压性能及屈曲变形模式,为新型木质结构材在建筑工程领域的应用提供理论基础。【方法】借鉴冷弯薄壁型钢的截面形式,探讨组坯结构、玻璃纤维布(GFC)、卷边和厚度等因子对C型木质薄壁结构材短柱轴压性能的影响。【结果】顺纹单板组坯结构、表层横纹芯层顺纹单板组坯结构和顺纹横纹交错单板组坯结构的平均极限载荷分别为12.5、14.6和12.97 kN。GFC-杨木单板复合C型木质薄壁结构材试件截面的有效性整体较大,在46.46%~50.21%之间;表层GFC芯层顺纹单板组坯结构与表层横纹芯层顺纹单板组坯结构试件相比,用GFC代替横纹弯曲单板,平均截面面积减少26.90%,质量减少5.17%,而极限载荷提高8.63%。外转角表面贴GFC芯层顺纹单板组坯结构与表层GFC芯层顺纹单板组坯结构相比,极限载荷降低34.17%,且局部屈曲半波发生在翼缘和腹板的中间位置。表层GFC芯层顺纹单板组坯结构、表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度25 mm结构和表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构,对应实际极限承载力分别为15.86、16.76和18.98 kN。表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构与表层GFC芯层加厚顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构相比,芯层杨木单板组坯厚度增加从而截面面积增大52.96%,平均每米质量增加33.33%,极限载荷提高90.31%。【结论】 C型木质薄壁结构材相同层数组坯时,表层横纹芯层顺纹单板组坯结构较顺纹单板组坯结构和顺纹横纹交错单板组坯结构合理,轴向承载性能好;用GFC代替横纹弯曲单板,可增强C型木质薄壁结构材轴向承载性能,表现出塑性破坏模式;仅对C型木质薄壁结构材外转角处表层局部粘贴GFC,不能提高无卷边的C型木质薄壁结构材的轴向承载性能。卷边对C型木质薄壁结构材轴向承载性能有强化作用,在0~50 mm卷边宽度范围内,试件轴向承载性能随卷边尺寸增大而增大。C型木质薄壁结构材芯层顺纹单板总厚度增加,C型材试件轴向承载能力也随着提高。     

杉木人工林规格材的足尺弯曲、压缩分级测试

利用人工林杉木制成尺寸为45 mm×90 mm×2 600 mm规格材,根据GB/T 50329、ASTM D4761分别进行足尺弯曲、压缩分级测试.结果表明,规格材的弯曲弹性模量(MOE)、弯曲强度(MOR)、顺纹压缩强度(UCS)平均值均表现出相似趋势:SS>No.2>No.1.SS等级、No.1等级和No.2等级规格材的MOE特征值分别是10.34、9.87和10.17 GPa;MOR特征值分别是26.93、20.25和20.74 MPa;UCS特征值分别是21.59、20.64和20.33 MPa;随着MOR增加,UCS/MOR降低;与无疵小试样测试相比,足尺规格材的SS等级、No.1等级和No.2等级的MOE平均值分别是无疵小试样的1.13、1.08和1.12倍;MOR平均值分别是无疵小试样的84.8%、70.8%和78.7%;UCS平均值分别是无疵小试样的81.1%、74.3%和75.9%.     

冻融循环处理对木塑复合材弯曲性能的影响

对两种不同密度的聚丙烯基木塑复合材进行冻融循环处理,研究处理后试件的弯曲性能的变化.研究结果表明：在-29℃～25℃冻融条件下,两种本塑复合材的弯曲性能变化不明显;在-29℃～52℃,-40℃～52℃,-40℃～80 ℃的冻融条件下,两种木塑复合材的弯曲性能随着循环次数增加呈下降趋势;冻融循环处理后,低密度木塑复合材弯曲性能的衰减率要高于高密度的木塑复合材.     

旱柳瘤材解剖特征及物理性质的研究

以自然生长的带有树瘤的旱柳为研究对象,对瘤材和正常材的解剖特征和物理性质进行对比研究。结果表明:瘤材的纤维宽度、纤维壁厚、纤维的壁腔比等指标均有增加,纤维的长度、纤维长宽比、导管长度、导管宽度、导管长宽比等有所减小;密度、顺纹干缩率增加,径向干缩率和弦向干缩率减小;差异干缩量减小,接近于1;水容量也有所降低。     

短周期良种马尾松制浆造纸性能研究

采用经过多年度多重复选择改良的良种马尾松幼龄材与一般马尾松成熟材进行造纸性能比较研究。试验结果表明，采用良种马尾松幼龄材制浆造纸是可行的，且比用一般成熟材具有更好的经济效益，并初步确定了短周期良种马尾松造纸用材的最佳树龄。     

人工林班克松木材材质径向变异规律研究

以人工林班克松的木材解剖性质为研究对象,分析研究其株内木材材质径向变异模式,对其幼龄材和成熟材进行初步界定。结果表明：早材管胞径弦向直径和晚材胞壁率的变化符合PashinⅠ模型,早材胞壁率的变化符合PanshinⅢ模型;回归分析中早材拟合度较晚材好;幼龄材和成熟材的初步界定年限为9-11a。