长白落叶松木材单根管胞力学性能分析

为了评价长白落叶松木材作为纸浆材的管胞力学强度,采用单纤维拉伸技术开展了长白落叶松早晚材单根管胞拉伸力学性能研究。结果表明,长白落叶松早材单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率的均值分别为9.64 GPa、714.05 MPa及6.01%,晚材的均值分别为12.74 GPa、963.85 MPa、和8.60%。方差分析表明长白落叶松早晚材间单根管胞拉伸弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率存在极显著差异（0.01水平）,晚材单根管胞力学性能显著高于早材;单根管胞弹性模量和拉伸强度在径向年轮间的变异极显著（0.01水平）,断裂伸长率在年轮间的差异性不显著。在株内径向上,长白落叶松单根管胞力学性质均随着年轮的增加而增加;在株内纵向上,单根管胞拉伸的弹性模量和拉伸强度变异性极显著（0.01水平）,而断裂伸长率在纵向上的变异性不显著。该结论为长白落叶松木材的适材适用和定向培育提供了理论依据。     

长白落叶松早材管胞纵向抗拉强度的研究

采用零距拉伸方法,研究了4株长白落叶松早材管胞的纵向拉伸强度株内变异性及主要影响因素。结果表明,长白落叶松早材管胞纵向拉伸强度均值为373.69 MPa,早材管胞纵向拉伸强度年轮内和株内纵向的变异差异不显著,径向的变异在0.01水平上显著。通过对水分、微纤丝角和密度等因素的研究表明,早材管胞的纵向抗拉强度随着微纤丝角的增大而减小,气干态和饱水态的管胞纵向抗拉强度在0.05水平差异显著,早材管胞纵向抗拉强度与气干密度在0.01水平具有显著的相关性,相关系数为0.861。     

两种材色的兴安落吉松木才的超微结构与木材分子的比较研究

为了比较兴安落叶松红，白材在应用上的优劣，本文对与力学品质因数有关的内容进行了木才超微结构与木材分子的研究，其结果：（１）红、白材的生长轮明显，早材管胞至晚材管胞急变。早材管胞腔大而壁薄，晚材管胞腔小而壁厚。红材晚材部分的几排管胞壁层最厚。管泡长度由早材向晚材逐渐增加，白材管平均长度大于红材管胞长度；（２）白材年轮较宽，年轮结均匀，晚材率较低。红材年轮较窄，晚材率较高；（３）轴向管胞之间，轴向管胞     

木质素含量对木材单根纤维拉伸性能的影响

以杉木木材单根纤维为研究对象,采用3种化学方法不同程度地脱除木质素,在细胞水平上,探讨木质素对木材单根纤维拉伸力学性能的影响。结果表明：在干燥状态下,单根纤维的弹性模量随着木质素含量的减少而降低,但整体降低的程度不大,木质素几乎完全脱除时,单根纤维的弹性模量降低约7%;木质素对单根纤维的拉伸强度和断裂伸长率影响显著,都...     

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。     

黄藤材单纤维力学性能

将零距拉伸技术和单根纤维拉伸技术应用到藤材研究领域中,初步测试了黄藤材纤维的抗拉强度和弹性模量等力学性能指标.结果表明:通过零距拉伸技术测得的黄藤材纤维的抗拉强度为76.97～ 200.42 MPa,平均值为157.8 MPa;而通过单根纤维拉伸技术测得的黄藤材纤维的拉伸强度为166.12～880.24 MPa,平均值为540.72 MPa;弹性模量为1.91～11.58 GPa,平均值为4.62 GPa,伸长率为1.22％ ～ 17.24％,平均值为8.09％.这两种试验结果产生的差异可能是由于制取的试样不同造成的,但是从微尺度角度来评价藤材的微力学性能是可取的.     

两种材色的兴安落叶松木材的超微结构与木材分子的比较研究

为了比较兴安落叶松红、白材在应用上的优劣。本文对与力学品质因数有关的内容进行了木材超微结构与木材分子的研究，其结果：（１）红、白材的生长轮明显，早材管胞至晚材管胞急变。早材管胞腔大而壁薄、晚材管胞腔小而壁厚。红材晚材部分的几排管胞壁层最厚。管泡长度由早材向晚村逐渐增加，白材管胞平均长度大于红材管胞长度；（２）白材年轮较宽，年轮结构均匀，晚材率较低。红材年轮较窄，晚材率较高；（３）轴向管胞之间、轴向管胞与射线薄壁细胞之间、轴向管胞与射线管胞之间，均有不同类型的纹孔对。上述特征，在红、白材之间无明显区别；（４）交叉场纹孔属于云杉型，每一交叉区内有２～６个纹孔，多数呈２列排列，少数为单列；（５）红、白材的木质部均具有裂生树脂道，由泌脂细胞、死细胞、伴生薄壁细胞组成。但红材泌脂细胞数目多，白材少；（６）两种材的木射线均由射线薄壁细胞和射线管胞组成，但红材的射线簿壁细胞腔内树脂与无定形沉积物比白材多；（７）按两种材色，分别测量了早、晚材的管胞长度、径向宽度、胞腔径向直径、长宽比、壁腔比等６项指标，表明，主要差异是白材的管胞长度比红材管胞长。     

人工林长白落叶松木材材质早期预测模式(Ⅰ)——材性变异、幼龄期与成熟期的界定

以现代统计预测理论为基础,结合人工林长白落叶松木材生长轮材性变异规律,提出了木材幼龄期与成熟期划分研究的理论与方法.根据幼龄材与成熟材材性的特点,建立了木材幼龄期与成熟期界定的有序聚类最优分割模型(OCDB模型).测试了人工林长白落叶松木材的晚材率、生长轮宽度、管胞长度和宽度、微纤丝角及生长轮密度等材性指标,并且对其统计分析,得出木材材性变异规律.采用有序聚类最优分割模型划分出人工林长白落叶松的幼龄期为15a.     

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。     

坡位和坡向对长白落叶松纸浆材材性的影响

为研究不同坡位、坡向对长白落叶松（Larix olgensis）纸浆材材性的影响,在东北林业大学帽儿山实验林场,于不同坡向和坡位设置样地并采集木材试样,对木材材性指标测定结果表明:坡向、坡位对长白落叶松基本密度、晚材率、纤维长和纤维宽影响不显著.试样纤维长宽比在不同坡位间差异不显著,但在不同坡向间差异显著,东坡和南坡明...     

大花序桉种源幼林木材力学性质研究

通过对广西钦廉林场6年生的9个大花序桉种源木材力学性质进行测定,结果表明,种源间木材顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和抗剪强度差异极显著;4个力学指标群体均值分别为60.272 MPa、127．920 MPa、10．667 GPa、736．987 kN,均达到中等至高级水平;树高、胸径与4个力学指标间存在中等强度以下的负相关,但均未达到显著水平;4个力学指标的广义遗传力分别为0.72、0.79、0.72、0.47;木材综合品质系数为11084．51×105 Pa,属高等级材。大花序桉木材可作为承重结构和高中档家具用材,开发利用该木材作为结构用材,具有现实意义。     

福建引种火炬松木材管胞形态特征的变异

对福建闽候南屿国有林场引种３１个种源的火炬松木材的管胞形态特征变异情况进行了试验分析。结果表明：①种源间管胞特征值中仅早晚材管胞长度及其加权值、腔径比差异显著。②管胞形态特征值种源间个体变异大于种源间的变异。③基本密度与单位面积细胞数目、晚材率、壁厚、长宽比、壁腔比呈极显著正相关,与管胞宽度、腔径比呈极显著负相关,与管胞长度的正相关不显著。④年轮宽度与管胞长度、长宽比、基本密度唛极显著负相关,与晚材率呈显著负相关,与单位细胞数目、壁厚呈负相关,与管胞宽度呈显著正相关,与腔径比正相关不显著。⑤纬度与管胞长度、宽度、直径、腔径比呈负相关,与管胞壁厚、壁腔比呈正相关;经度与管胞长度、宽度、直径、腔径比呈正相关,与管胞壁厚、壁腔比呈负相关。     

人工林赤松幼龄材与成熟材力学性质的比较

根据人工林赤松Pinus densiflora木材的管胞长度、微纤丝角、管胞长宽比、基本密度、晚材率及生长轮宽度等材性指标的测试数据,采用最优分割法划分出人工林赤松的幼龄材与成熟材的界限,分析了人工林赤松幼龄材与成熟材力学性质差异的表现.结果表明:赤松的幼龄期为小于12 a,抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度和弦向横纹抗压强度等指标成熟材高于幼龄材,径向横纹抗压强度、弦面抗剪强度、径面抗剪强度、弦向抗劈强度和径向抗劈强度等项指标幼龄材高于成熟材.其中,抗弯强度、抗弯弹性模量、径向横纹抗压强度和弦面抗剪强度差异达0.01显著水平,顺纹抗拉强度差异达0.05显著水平.图1表6参6     

马尾松家系木材管胞形态特征的年龄变异

利用马尾松初级种子园29个半同胞家系,研究木材管胞的年龄变异。结果表明：马尾松的管胞宽度、管胞长度、管胞长宽比、管胞壁厚、壁腔比、柔性系数、刚性系数等7个指标在同年龄早晚材间均存在显著差异和极显著差异;管胞腔直径在不同年龄间差异不显著,在早晚材间差异极显著;管胞形态基本呈现出幼龄材品质优于中龄材,早材优于晚材的规律。用管胞长宽比、壁腔比和柔性系数3个指标评价马尾松的造纸制桨性能,均属优良的制浆用材;胸径年增长量与管胞形态呈显著或极显著相关,可作为造纸性能优劣的间接选择指标,尤其适用于大量遗传测定材料中的马尾松桨纸材家系的选择和改良,胸径年增长量越大,管胞的壁腔比越小,柔性系数越大,造纸性能越好;以纸浆性能和木材产量为前提确定马尾松家系的纸浆材合理采伐年龄为第15年。     

木材微观构造与拉伸断裂的关系

利用环境扫描电子显微镜(ESEM)结合微力学拉伸装置,对木材受微力学拉伸时的断裂过程进行实时监测,通过对断裂影像和应力曲线的分析,得出了导管、纺锤形木射线、早晚材边界、木纤维、管胞、木射线、及细胞壁上的纹孔与木材拉伸断裂的关系。导管、纺锤形木射线和早晚材边界对裂纹扩展起到阻挡的作用,在轴向力作用下木射线的破坏主要是胞间层的撕裂,纹孔常常保持完整的形态,裂纹顺着纹孔边缘扩展。     

马尾松间伐材材性的研究

本文主要研究了马尾松间伐材的纤维形态、化学成分及主要物理力学性质,并与成熟材进行了比较．结果表明,间伐材管胞显著较短、宽度窄、胞壁较薄,长宽比明显较大,纤维素含量略高而木素和浸提物含量较低．年轮较窄、晚材率大．生材含水率低,干缩性小．气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量与成熟材差异不显著,冲击韧性明显较大．同时对间伐材中应力木的超微构造和材性,也进行了观测和讨论     

赤桉幼龄材物理力学性质研究

【目的】研究20个不同赤桉家系及其不同部位物理力学性质的差异,为赤桉材性选育及木材的合理利用提供参考。【方法】以采自广东湛江南方国家级林木种苗示范基地大田区的20个45月生赤桉家系为研究对象,分别于树干梢部、中部、底部取木材试样,按照国家标准测量木材基本密度、气干(径向、弦向、体积)干缩率、全干(径向、弦向、体积)干缩率、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度等11个指标,并计算气干和全干差异干缩值(弦向干缩率/径向干缩率),运用SPSS、Excel、DPS等软件对数据进行统计和分析,并采用隶属函数法综合比较20个赤桉家系木材的材性优劣状况。【结果】20个赤桉家系木材的基本密度为0.344～0.558 g/cm~3,木材基本密度在家系间以及家系与部位交互间差异性极显著,不同家系立木部位间差异不显著。赤桉气干差异干缩值、全干差异干缩值分别为1.60和1.51;不同家系间气干干缩率(径向、弦向、体积)及全干干缩率(径向、弦向、体积)差异极显著;不同部位间气干体积干缩率和全干体积干缩率差异不显著,而全干(径向、弦向)和气干(径向、弦向)干缩率差异均极显著。赤桉不同家系间抗弯强度(26.79～103.11 MPa)、抗弯弹性模量(3 987～10 498 MPa)、顺纹抗剪强度(11.31～39.32 MPa)、顺纹抗压强度(32.46～59.33 MPa)差异极显著;不同部位间除抗弯弹性模量差异极显著外,其余性状差异均不显著;赤桉不同家系间4个力学性质的变异系数范围为12.05%～20.25%。幼龄期赤桉木材4个力学性质间两两相关性极显著。利用隶属函数法对20个赤桉家系进行综合材性评价,隶属值均值排名前5位的家系依次为2007、20016、20021、10014、10079,其木材材性较优,其中10079、20016、2007生长情况较好,可作为赤桉用材林定向培育。【结论】45月生的赤桉木材属轻材,容易开裂,树干底部的差异干缩值比中部、梢部大,即底部木材更容易开裂和变形。     

Pilodyn在青海云杉活立木基本密度预测中的应用

利用Pilodyn对青海云杉活立木南北方向进行探测,室内测定青海云杉木材各基本密度和早晚材管胞长,对青海云杉南北向Pilodyn值与木材各基本密度、早晚材管胞长、胸径间相关关系进行统计分析.结果表明.青海云杉Pilodyn值南向平均值为26.3 mm,北向平均值为27.3 mm,南北向Pilodyn平均值差异不显著,北向Pilodyn值与胸径间相关关系显著,青海云杉南北向Pilodyn值与整株木材基本密度均呈极显著的负相关,而与早晚材管胞长间都没有显著的相关关系.整株木材基本密度对青海云杉南向Pilodyn值的贡献率最大为60%.整株木材基本密度对北向Pilodyn值的贡献率最大为46%.     

马尾松木材管胞特征与物理力学性质的相关分析

为了了解马尾松管胞特征与物理力学性质之间的相关关系,对马尾松家系进行了管胞特征与物理力学性质的测定,通过相关分析和回归分析研究了它们之间的具体相关性,并导出了预测模型。结果表明,长宽比和壁腔比,长宽比和柔性系数在1~14 a年轮段相关性显著或极显著,15~22 a年轮段的相关性没有达到显著水平。壁腔比和柔性系数的相关性在整个年轮段都极显著。各个材性指标即气干密度、抗压强度和冲击韧性之间的相关性极显著。抗弯强度与其他材性指标间的相关性相对较小,与冲击韧性没有达到相关显著水平。3个管胞指标与各个材性指标的相关性都极显著。3个指标中壁腔比与各个材性指标的相关系数最高。以物理力学性质指标为因变量,考虑每个试件所处年轮和晚材率的管胞特征为自变量的三元三次方程回归模拟结果显示,几个材性指标中拟合度最高的是抗压强度,R~2是0.717,最低的是抗弯强度,R~2是0.362。实测值与预测值的相对误差最小的是气干密度,最大的是抗弯强度,具体误差值为7.59%和37.63%。根据回归模型,可以利用管胞特征定性预测部分材性指标。     

湖南铁心杉解剖特征及其物理力学性质研究

以82年生湖南铁心杉木材为对象,研究其主要解剖特征、物理力学性质,评估其木材品质。结果表明:铁心杉平均年轮宽度1.1 mm,心材率可达60.7%,管胞平均长度和宽度分别为3 182μm和41.93μm,长宽比为75.04;细胞壁层平均微纤丝角为13.18°;基本密度为0.432 g/cm3,气干密度为0.509 g/cm3;铁心杉具有较小的全干干缩率和湿胀率,其顺纹抗压强度、木材抗弯强度和抗弯弹性模量分别为69.13、106.34 MPa和9.69 GPa。铁心杉木材为高强度等级,木材品质系数显著高于常见珍贵建筑结构装饰用材树种。构造特征的径向变化规律说明铁心杉的幼龄材与成熟材界定树龄为15～20 a。