车筒竹、箣竹和越南巨竹竹材的主要物理性质研究

以传统材用竹毛竹为对照,研究了大型丛生竹种车筒竹、箣竹和越南巨竹竹材的物理性质。结果表明,3种丛生竹竹材的基本密度分别为0.606、0.595g·cm-3和0.741g·cm-3,其中车筒竹和箣竹比毛竹材的密度(0.765g·cm-3)小,而越南巨竹与毛竹差异不大;从竹材干缩性来看,车筒竹、箣竹和越南巨竹的气干体积干缩率分别为7.5%、6.9%和6.5%,均比毛竹的相应值要大。3个竹种竹材的物理性能随竹秆部位不同而有差异,从秆基部到梢部,密度呈现逐渐上升的趋势,而干缩性变化规律不明显。     

基于硬头黄竹材质变异分析的伐竹年龄判定

以四川产硬头黄竹Bambusa rigida为研究对象,参考国家标准GB/T 15780-1995《竹材物理力学性质试验方法》与竹材径向加压抗弯性质测定方法,并结合单因素方差分析方法(ANOVA),对竹龄为0.5~4.5 a的竹材物理力学性质进行研究,为硬头黄竹择龄伐竹提供参考。结果表明:(1)竹龄在0.5~4.5 a间,竹材生材含水率、干缩率逐渐减小,基本密度逐渐增大;(2)竹龄为3.5 a时,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量达到最大,顺纹抗剪强度达到稳定;(3)由竹秆基部至梢部,竹材生材含水率、干缩率呈下降趋势,基本密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度与抗弯弹性模量呈增大趋势,而顺纹抗剪强度、抗弯强度与抗弯弹性模量在竹龄为4.5 a的竹秆梢部出现下降;(4)竹龄为3.5 a的竹材材性基本达到稳定,生材含水率、基本密度、干缩率、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度、抗弯弹性模量分别为60.67%,0.72 g·cm~(-3),12.54%,82.41 MPa,11.99 MPa,237.13 MPa和8.32 GPa。推荐材质成熟的硬头黄竹伐竹年龄为3.5 a。     

夏季与秋季钩梢对5年生毛竹竹材物理力学性质的影响

毛竹林钩梢是预防雪灾的重要抚育措施,一般在秋季进行。而随着劳动力成本日趋高涨,劳动强度相对较低的夏季钩梢则成为了一种新的技术选择。为了弄清夏季钩梢对竹材物理力学性质的影响,试验分别选取夏季钩梢、秋季钩梢和未钩梢毛竹(Phyllostachys pubescens)林的5年生立竹试材,比较分析钩梢尤其是夏季钩梢对竹材物理力学性质的影响。结果表明:夏季或秋季钩梢对竹材的3种密度指标(基本密度、气干密度和绝干密度)、体积干缩率、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度和弦向抗弯弹性模量均没有显著影响。钩梢毛竹竹材的纵向干缩率显著低于未钩梢毛竹,顺纹抗拉强度显著高于未钩梢毛竹,而同时弦向抗弯强度也高于未钩梢毛竹,差异接近显著水平(P=0.050 1);夏季钩梢竹材的径向干缩率高于秋季钩梢和未钩梢毛竹,差异也接近显著水平(P=0.050 8)。逐项分析结果表明钩梢显著降低了基部竹材的纵向干缩率,夏季钩梢对增加竹材径向干缩率的作用主要表现在基部和中部。竹材力学性质的逐项分析结果表明不同钩梢处理同一部位间没有显著差异,但其部位效应更加显著。以上结果说明夏季钩梢与秋季钩梢均不会降低毛竹竹材的物理使用价值。     

坡向对毛竹主要物理力学性质的影响

研究不同坡向毛竹主要物理力学性质的变化,为竹材资源合理开发、加工和利用提供理论依据.按照GB/T 15780-1995对毛竹材的气干密度、基本密度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、抗弯强度进行了测定,结果表明:气干密度、基本密度随毛竹轴向高度增加呈增加趋势,其中,东北、西南坡向的基本密度分别为0.699 g·cm-3和0.720 g·cm-3,气干密度分别为0.798 g·cm-3和0.835 g·cm-3,西南坡向毛竹的基本密度、气干密度分别增加了2.973%和 4.618%,在0.05水平上经 T-检验差异显著.东北坡向与西南坡向毛竹的抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、抗弯强度分别为12 368.28、11 244.71 MPa,55.858、56.206 MPa和183.203、179.918 MPa,其中,东北坡毛竹的平均弹性模量较西南坡高9.08%.     

毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异

  目的  探明毛竹Phyllostachys edulis竹青、竹黄及竹肉不同部位的纤维形态、力学性能以及干缩性能等差异,为毛竹材高效利用提供基础数据。  方法  通过纤维离析与显微观察、力学性能与尺寸稳定性测试,分析比较毛竹材不同部位性能差异。  结果  毛竹材竹黄、竹肉与竹青不同部位中,纤维长度和宽度以及纤维占比差异极显著(P＜0.01)。竹青和竹黄的纤维长宽比较为接近,且极显著小于竹肉(P＜0.01)。竹青密布维管束,对毛竹材抗弯强度、弹性模量贡献最为大,其次为竹肉和竹黄。就顺纹抗压强度而言,从大到小依次为竹青、竹黄、竹肉。竹材横向干缩性明显大于纵向,全干干缩率从大到小依次为径向、弦向、纵向。竹材不同部位中,径向和弦向气干干缩率的大小关系略有差异。  结论  毛竹材不同部位性能差异明显,竹黄抗压力学性能优于竹肉,可将竹黄保留用于制备新型竹木复合材料,有助于提高竹材利用率。图2表5参37     

密度分级规格竹条制备的竹层板性能

选取7个密度等级的规格竹条,将相同密度等级的规格竹条组坯制备竹层板,并分别对其物理力学性能进行评价。结果表明:竹层板的密度与相应的规格竹条密度具有一致性;竹层板的顺纹抗拉弹性模量与强度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量与强度等均值随其密度的增大呈现增大的趋势;而三点弯冲击韧性随密度的增加呈现先增加后减小的趋势,且不同密度竹层板力学性能指标有交叉,相同密度等级的竹层板力学性能指标变异性较大。规格竹条密度分级能够有效控制竹层板的密度,仅在一定程度上优化竹层板的力学性能。     

车筒竹·箣竹和越南巨竹的力学性质研究

[目的]研究大型丛生竹种车筒竹（Bambusa sinospinosa McClure）、车箣竹（Bambusa blumeana Schult.f.）和越南巨竹（Dendrocala-mus yunnanicus Hsueh）竹材的各力学性质。[方法]选取3年生车筒竹、箣竹和越南巨竹各5株,按照国家标准要求制作各力学强度试件,测定物理力学性质,并与传统材用竹种毛竹为参比进行分析。[结果]车筒竹、箣竹和越南巨竹的顺纹抗拉强度分别达到297.3、279.2、265.0MPa,均比毛竹材的相应强度大,顺纹抗压、顺纹抗剪、抗弯强度和抗弯弹性模量比毛竹材的相应值略小。3种丛生竹的力学强度与竹竿部位有关,从基部至梢部,各力学强度均呈现逐渐上升的趋势。[结论]从力学性能上看,可考虑将车筒竹、箣竹和越南巨竹3种丛生竹种用作竹板材原料。     

不同海拔高度对毛竹主要物理力学性质的影响

就不同海拔高度对毛竹主要物理力学性质影响的研究,为竹材资源合理开发、高效科学加工利用有着十分重要的意义.结果显示:(1)气干密度、基本密度,都随毛竹自身轴向高度及海拔高度增加而增加.山脚与山顶的毛竹基本密度分别为0.699、0.715 g·cm-3;气干密度分别为0.798、0.827 g·cm-3,在0.05水平上经T-检验差异显著.(2)山脚与山顶毛竹的抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、抗弯强度分别为12 368.28、11 934.07,55.858、59.840和183.203、196.293 MPa,海拔高度对顺纹抗压强度、抗弯强度影响,在0.05水平上经T-检验差异显著.     

4种大径丛生竹材的密度和干缩性研究

对油簕竹(Bambusa lapidea)、车筒竹(B.sinospinosa)、越南巨竹(Dendrocalamus yunnanicus)和麻竹(D.latiflorus)4种大径丛生竹竹材不同部位的密度和干缩性进行了测定和分析。结果表明,4种竹材的基本密度分别为0.742、0.678、0.761和0.601g·cm-3。气干体积干缩性分别为4.61%、3.82%、3.28%和3.66%。各竹种竹材的密度和全干缩性有显著差异,而竹材的气干干缩率没有显著差异。竹材的气干、全干和基本密度均与竹秆高度呈正相关,干缩性则相反。与常见的板材原料毛竹相比,4种竹材的密度和干缩性均可达到板材原料的要求。     

黔北地区主要竹种竹材物理力学性质关系研究

对黔北地区主要竹种竹材的物理与力学性质的关系研究表明:各竹种的气干密度与抗弯弹性模量以及抗弯强度与抗弯弹性模量均存在一定的曲线或直线关系,其中在气干密度与抗弯弹性模量关系中,除花吊丝竹、毛脚龙竹外,其他竹种均可利用回归方程E12=aρ12b、E12=aρ12+b进行估测。在抗弯强度与抗弯弹性模量关系中所有竹种均可利用回归方程E12=aσ12b、E12=aσ12+b进行估测。另外,各回归方程的精确度存在一定的差异。     

毛竹材径向篾抗拉和抗弯性能研究

[目的]目前对于径向竹篾的相关研究较少,且未有竹节对径向竹篾性能影响方面的研究.研究随高度变化径向竹篾的结构特征、抗弯和抗拉性能变化规律,以及竹节对其力学性能的影响,可为径向竹篾在竹木复合集装箱底板应用中的结构设计和工艺优化提供理论依据以及技术参考.[方法]采用4年生不同高度毛竹制备的径向竹篾,分析不同高度等级的径向竹...     

竹笋壳表面处理及竹笋壳复合材的制备

为将竹笋壳这一生物质资源利用起来,减小环境污染,以碱处理后的竹笋壳为原料,酚醛树脂为胶黏剂,采用热压成型方法制备了竹笋壳复合材,研究了碱处理的质量分数和时间对竹笋壳表面接触角及顺纹抗拉强度的影响,分析了施胶量对竹笋壳复合材弯曲性能和24 h吸水性能的影响。结果表明:碱处理能够在一定程度上去除竹笋壳表面的硅质和蜡质,提高竹笋壳的表面润湿性,并且改变竹笋壳的力学性能。竹笋壳复合材具有较好的弯曲性能,随着施胶量的增大,竹笋壳复合材的静曲强度和弹性模量呈增大趋势,而24 h吸水率及吸水厚度膨胀率呈减小趋势。     

浙江省竹质人造板生产现状

浙江现有竹质人造板厂18家,其中集体、乡镇企业15家,个体联营3家,4家系1988年新建。主要产品有竹席胶合板、竹篾层压板、竹篾胶压板、竹编胶合建筑模板、竹编贴面装饰板和竹旋片装饰板等。年产竹席胶合板109.6万m~2,竹篾胶合板0.19万m~3,竹编胶合建筑模板12.5万m~2。1987年产值980万元,利润80万元;1988年产值1394万元,利润122.7万元。当前浙江省竹质人造板行业主要存在产品缺乏必要检验,产品质量不稳定,竹材、胶粘剂等生产资料提价过高,企业经济效益低,企业管理水平较差,原竹利用率低等问题。     

竹材薄壁组织拉伸性能及其变异规律的研究

  目的  从力学角度看,竹材的薄壁组织扮演基体的角色,而因其几何形貌的限制,目前针对薄壁组织开展的力学方面的相关研究较少。探索薄壁组织的力学性能,尤其是基体材料属性的赋值,对竹材精细化仿真模型的建立起到关键作用,进而提高模拟分析结果的准确性。  方法  以毛竹材为研究对象,7组试样取自同一竹秆不同高度处节间,软化后切厚度为30和80 μm的弦切片,其中厚度为30 μm的切片用于测试薄壁细胞形态参数,厚度为80 μm的切片用于制作有效试验段仅含薄壁组织的拉伸试样,并在力学试验机上结合光学引伸计完成竹材薄壁组织的拉伸试验,计算分析其抗拉强度、弹性模量和失效应变。  结果  竹材薄壁细胞长、宽、腔径和双壁厚在竹秆高度方向上无明显的变异规律;薄壁组织的平均抗拉强度为13.08 MPa,抗拉弹性模量为830.86 MPa,失效应变为1.98%,三者在竹秆高度上的变异规律均不明显;竹材薄壁组织拉伸性能与薄壁细胞形态之间的线性相关性较低。对薄壁组织拉伸失效断口的分析表明其拉伸失效的实质是胞间层分离与细胞壁断裂,本试验采用的毛竹材薄壁组织的平均抗拉强度在13.08 ~ 34.82 MPa之间。  结论  试验方法与结果均可靠,试验结果将为全面而深入地了解竹材力学性能及其数学模型的建立提供重要的参考价值,另外本试验方法将为植物材料力学性能的相关研究提供参考。然而,为提高测量结果的准确性还需进一步的深入研究,竹材薄壁细胞组织构造在竹秆高度方向上的变异规律与其力学性能之间的关系仍需探索。      

湿效应对竹木复合材料刚度性能的影响

首先根据经典层合板理论和一阶剪切变形理论的基本假设,建立起相关的位移模式,进一步推导出考虑湿效应下竹木复合层合梁的势能函数表达式,然后运用材料力学的等效梁理论推导出考虑湿效应下的竹木复合层合梁的等效弹性模量。比较了不同理论下湿效应前后的等效弹性模量与弯曲变形。研究表明,吸湿比例达30%时,竹木复合材料的等效弹性模量损失逾一半,而同样载荷下弯曲变形则是原有的2倍。图1表3参8     

碳布位置对木粉/高密度聚乙烯复合板性能影响

引入碳纤维作为增强手段,通过设计不同的工艺结构,探究其对木塑复合材力学性能的增强效果。板材结构设计方案有CF313(3 mm表层木塑板+碳布+1 mm芯层木塑板+碳布+3 mm表层木塑板)、CF232(2 mm表层木塑板+碳布+3 mm芯层木塑板+碳布+2 mm表层木塑板)、CF151(1 mm表层木塑板+碳布+5 mm芯层木塑板+碳布+1 mm表层木塑板)、CF070(碳布贴在最外层)、CF7(不添加碳布的空白实验)。研究结果表明,CF070复合材的弯曲强度最大;CF151的弹性模量最大,即碳纤维放在近表层位置时,弯曲性能较好,但拉伸时木塑表层容易拉断;放在靠近中心位置时复合材的拉伸强度和冲击强度提高幅度较大。综合考虑各性能,表层厚度为2 mm时可最大程度发挥碳布优势、增强木塑复合材料力学性能。     

湿法纤维板装饰材料的研究

以湿法中密度纤维板生产工艺生产的高密度纤维板为基材，采用热进冷出热压工艺研制浸渍三聚氰胺的纸质装饰贴面板、浸渍三聚氰胺的天然薄木装饰贴面板；以冷压法研制基材表面覆盖竹片，背面配置普通旋切木质单板的竹材复合板。这些装饰材料的物理力学性能达到：密度＞0．95g/cm^3,含水率＜3％，吸水率＜4％，厚度膨胀率＜7％，静曲强度＞45Mpa，弹性模量＞8500Mpa。     

不同纬度毛竹物理力学性质的比较研究

目的本研究旨在探讨分布在不同亚热带种源地区毛竹物理力学性质的变异规律。方法研究采用基于R语言的单因素方差分析、主成分分析等方法,对3个地区210株毛竹的物理性质和力学性质等8个相关指标（体积全干干缩率、体积气干干缩率、含水率、全干密度、气干密度、微纤丝角、抗弯强度和弹性模量）进行遗传变异分析。结果通过比较分析发现毛竹的物理力学性质在3个不同纬度地区间存在显著差异,这种差异可能是受遗传因素、环境因素等共同控制。体积干缩率、密度、微纤丝角和抗弯相关指标均以低纬度广西灌阳地区最大;只有含水率的分布规律为浙江安吉 > 安徽霍山 > 广西灌阳。从变异系数来看,3个地区间的物理力学性质在群体间和群体内的变异程度没有呈现明显的趋势和规律。主成分分析得出抗弯相关指标、体积干缩率和含水率均不同程度地代表了所调查性状中主要的物理力学性质。结论3个地区中,广西灌阳地区的竹材具有高强度和高密度等特点,更适合作为工程用材进行加工利用。研究成果不仅可深入了解不同纬度地区毛竹物理力学性质的特征,还可以发展适地适材伐竹,为合理利用我国全分布区的毛竹资源提供理论依据。      

箣竹不同方法育苗效果研究

研究了箣竹带蔸埋秆、埋双节和主枝扦插法的育苗效果和苗木的高生长规律,通过分析3种育苗方法的成竹率和成竹质量等指标,认为埋双节法效果最好,成竹率高达86.2%,育苗1a后新竹的平均竹高和地径分别达到1.99m和1.47cm,另外2种方法中,带蔸埋秆法尤其是母竹基部的成竹质量较好,主枝扦插法育苗效果相对较差,但具有材料丰富、费用低的优势;箣竹苗木自笋出土后,遵循着"慢-快-慢"的生长规律,新竹高度(y/m)随出笋天数(x/d)变化的模型为y=-0.001 5x3+0.182 3x2-1.997 9x+9.161 2(R2=0.996 2)。