竹展平板拉伸剪切胶合性能

竹展平板是竹筒最大化利用的一种方式,以竹展平板为单元制备竹质人造板可减少胶黏剂使用量,还有利于加工,具有良好的应用前景。然而,竹材是一种天然梯度复合材料,纤维含量在竹壁径向呈现梯度变异,不同纤维含量的胶合面对竹展平板的胶合性能有重要影响。以无刻痕竹展平板为研究对象,参照拉伸剪切强度测试方法,探讨不同纤维含量的竹展平板胶合面在湿态和干态条件下的拉伸剪切强度和破坏方式;同时,分别研究热压压力和施胶量对不同组坯方式下竹展平板胶合性能的影响。结果表明:热压胶合的竹展平板胶合性能主要由基材性能决定,纤维含量较高的竹青?竹青组坯时的拉伸剪切强度高于其他两种组坯方式。基于不同纤维含量基材的干缩湿胀不一致,纤维含量较高的竹青面与纤维含量较低的竹黄面胶合时的湿态拉伸剪切强度保留率最低。竹黄?竹黄组坯时拉伸剪切强度随热压压力的增大而逐渐增加,而竹青?竹青和竹青?竹黄组坯时则先增大后减小。此外,竹黄?竹黄组坯时的干态剪切强度随施胶量的增大而增加。     

竹材宏观自仿生纤维束的拉伸性能分析

对几种不同仿生螺旋结构竹纤维束的纵向拉伸性能进行测试分析,结果表明:平行均布、单螺旋、双螺旋A、双螺旋B型竹纤维束的拉伸强度分别为11.5、51.7、52.2和56.1 MPa;螺旋结构能够消除纤维束中的强度薄弱点,改善纤维束中各根纤维的结合,同时纤维束各层螺旋角的逐渐变化也有利于拉伸强度的提高。单螺旋、双螺旋A、双螺旋B型竹纤维束的拉伸弹性模量分别为9 659、5 265和4 291 MPa,单螺旋竹纤维束的拉伸弹性模量优于双螺旋竹纤维束。宏观仿生螺旋结构提高了竹束的拉伸强度,却降低了弹性模量。     

微拉伸技术测试植物单根纤维纵向拉伸性能

采用自主研发的高精度短纤维力学性能测试仪(SF-I)研究毛竹、杉木、苎麻单根纤维纵向拉伸性能及水分对其影响,研究毛竹单根纤维循环加载的纵向拉伸变化。结果表明:所测纤维均表现出明显的线弹性行为;4年生毛竹平均断裂强度为1710MPa,平均弹性模量为27.1GPa,平均断裂伸长率为7.0%;毛竹、杉木、苎麻纤维的纵向拉伸性能对湿度变化都有一定的敏感性,其中,苎麻最敏感;在相同的温湿度条件以及相同的载荷下对纤维进行多次反复加载,纤维发生的应变会逐渐减小。     

竹龄和竹秆纵向部位对青皮竹物理力学性能的影响

广东省广宁县拥有丰富的青皮竹资源,但因其径小壁薄而缺乏合理的开发利用。以青皮竹为研究对象,探究竹龄(1～5年生)和竹秆纵向部位(1～8 m)对竹材密度、纤维形态、化学成分、结晶度和纤维束拉伸性能的影响规律,以期为青皮竹的合理采伐利用和高性能竹纤维基复合材料开发提供依据。结果显示:随竹龄增大,青皮竹的密度逐渐增大,4年生密度达到最大值0.83 g/cm~3,纤维素含量由46%降低至40%,抽提物含量由9.1%提高至17.6%,相对结晶度(CrI)略有降低,但纤维形态无明显差异,纤维束拉伸性能提高,4年生拉伸强度达到最大值683.4 MPa, 5年生拉伸模量达到最大值36.5 GPa。随竹秆部位升高,青皮竹密度、化学成分和相对结晶度变化较小,但随着竹秆部位升高,纤维趋于细短,纤维束拉伸性能变差,拉伸强度从离地1～2 m处的683.4 MPa降低至7～8 m处的549.1 MPa。因生长发育期受寒潮雨雪冰冻天气影响,3年生青皮竹的密度、纤维形态、纤维素和抽提物含量变异较大。     

竹材蠕变应力指数的确定

对拉伸蠕变与球型压头下的压痕蠕变进行了理论分析,推导出宏观压痕试验得出的压痕蠕变应力指数与单轴拉伸试验得出的蠕变应力指数相等.在此基础上,以毛竹为研究对象,测试了其拉伸蠕变和宏观压痕蠕变,并分析了两者的蠕变行为及其联系.结果表明:竹材拉伸蠕变变形、竹材端面压痕蠕变压痕位移随时间和荷载的增加而增大,弹性段应变与应力呈线性关系;拉伸蠕变试验所测得的蠕变应力指数为1.36,在240、480、720 N的规定试验力下,竹材端面压痕蠕变试验所得的蠕变应力指数为1.47.     

木材单根纤维力学性质研究进展

以单纤维力学性能研究的重要性为出发点,综述近年来单纤维力学性能测试的研究进展,针对单纤维拉伸过程中的纤维制备、夹紧、定向、细胞壁横截面面积测量技术、纳米压痕技术以及间接测量的零距拉伸技术进行详细评述,并总结单纤维的纵向弹性模量、抗拉强度以及单纤维的蠕变、断裂、疲劳、扭转特性的研究现状,提出下一步开展单纤维力学研究的建议。     

三种针叶树材单根管胞形态与拉伸性能

选取杉木、白皮松、日本落叶松三种针叶树材为研究对象,探究并比较位于不同生长轮的单根管胞的形态参数及拉伸力学性能.结果表明,三种针叶树材的管胞长度、宽度、长宽比及拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率基本符合随生长轮增加而增大的变化规律;杉木管胞的长度、宽度最大,日本落叶松晚材第9生长轮的管胞具有最佳的拉伸性能.方差分析表明,杉木和白皮松的第3生长轮与其他生长轮的管胞形态具有显著性差异(P<0.05).杉木、日本落叶松的第3生长轮与其他生长轮的管胞拉伸力学性能具有显著性差异(P<0.05),而白皮松各生长轮间的拉伸力学性能没有显著性差异.研究结果为人工林木质纤维的高效利用及建筑用材提供依据.     

稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的研究

以稻秸(Oryza sativa L.)纤维纸浆为原料,利用高压超声波震荡使纸浆纤维纤丝化,制得稻秸微/纳米纤丝,并将其作为增强材料填充到聚丙烯基体中制备丁稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料,研究了稻秸微/纳米纤丝以及改性剂(马来酸酐接枝聚丙烯)的不同添加最对于复合材料拉伸性能的影响.结果表明:稻秸微/纳米纤丝的添加量为5%时,复合材料的拉伸强度最大,为31.71MPa.拉伸模量随稻秸微/纳米纤丝添加量的增加而逐渐增加,当添加量为8%时达最大值.拉伸断裂伸长率则随添加量增加而减小.改性剂的添加量对于聚丙烯基体及稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的拉伸强度和拉伸断裂伸长率无显著的影响.在改性剂添加量为4%时,聚丙烯基体及稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的拉伸模最均达到最大值.     

纳米CaCO3对木纤维增强生物可降解复合材料力学性能的影响

为探索纳米CaCO₃对增强生物可降解复合材料力学性能的影响,采用混炼、注射成型工艺制备纳米CaCO₃改性木纤维/聚乳酸复合材料,研究了纳米粒子添加量（1wt%,2wt%,3wt%,4wt%）及粒子预处理（偶联剂,硬脂酸,偶联剂-硬脂酸）对材料拉伸性能与冲击性能的影响。随着CaCO₃添加量增加,复合材料力学强度先增大后减小,质量分数2%时材料拉伸强度和冲击强度分别提高8%与20%,粒子的增韧效果明显。预处理不仅能增强木纤维与聚乳酸的结合,也提高了纳米粒子分散性,增强材料整体力学性能。纳米粒子在聚合物基体中的分散性及其与聚合物界面结合是影响材料性能的关键。     

藤家具用单叶省藤藤条顺纹抗拉性能比较

沿单叶省藤径向由外而内选取5种常用的编织条,进行顺纹拉伸试验及性能比较分析,考察不同径向取材位置对顺纹抗拉性能的影响.结果表明,径向取材位置对藤条的顺纹抗拉强度和弹性模量均具有显著影响.顺纹抗拉强度平均值由大到小依次为:二层扁平藤皮＞半圆藤芯＞圆藤芯＞头层扁平藤皮＞扁平藤芯;拉伸弹性模量平均值由大到小依次为:圆藤芯＞半圆藤芯＞二层扁平藤皮＞扁平藤芯＞头层扁平藤皮.径向取材位置由外而内对应的藤条顺纹抗拉强度和弹性模量值均呈现先增加后减小的趋势.     

零距拉伸技术评价木材管胞纵向抗拉强度

把造纸领域的零距拉伸技术引入木材科学研究领域,用于快速评价人工林杉木管胞纵向抗拉强度.结果表明:零距拉伸试样的最佳厚度是80 μm,最适宜的夹持力为70 psi;杉木管胞的纵向抗拉强度从髓心到树皮呈增大趋势,但在树高方向(1.3～7.3 m)的差异不显著.利用零距拉伸技术具有测量迅速、可操作性强等特点,可以作为快速评价木材纤维纵向力学性能的新方法.     

3种散生竹的单根抗拉力学特性

植被在改善生态环境、减少水土流失、涵养水源、固土护坡等方面具有其他工程措施所不能替代的作用.现有研究表明,植物根系对土壤的力学作用,能够稳定土层结构、提高土壤的抗剪强度,是植被实现固土护坡的重要手段(Roering et al.,2003;李绍才等,2006;吕春娟等,2011). 林木根系的抗拉力学特性是影响根系固土护坡效果的重要因素(陈丽华等,2008).植物根系由众多单根构成,单根是发生根土力学作用的基本单元,单根的抗拉能力及抵抗形变能力决定了植株受外力时的整体形变状态及对土壤的约束能力,因此,具有较大抗拉强度的单根构成的根系将有助于土壤的稳固和增强.     

毛竹顺纹抗拉性质的变异及与气干密度的关系

将毛竹轴向分段(4段)、径向分层(6层)取样,研究其顺纹抗拉弹性模量和顺纹抗拉强度的变异规律,顺纹抗拉性质与气干密度之间的关系.结果表明:毛竹的顺纹抗拉弹性模量和顺纹抗拉强度的径向变异很大,不同位置竹材的顺纹抗拉弹性模量为8.49～32.49 GPa,最外层竹材的顺纹抗拉弹性模量约是最内层的3～4倍;不同位置顺竹材顺纹抗强度在115.94～328.15 MPa之间,最外层竹材的顺纹抗强度是最内层的2～3倍.用直线方程预测毛竹顺纹抗拉性质的效果略优于曲线方程的效果.     

藤茎的轴向抗拉强度试验

藤茎的轴向抗拉强度试验蔡则谟（中国林业科学研究院热带林业研究所广州５１０５２０）关键词藤茎，轴向抗拉强度大部分商品藤茎加工成藤皮和藤芯，用于编织生活用品及工艺品，因此须有一定的轴向抗拉强度，这方面的研究记载很少，仅见Ｙｕｄｏｄｉｂｒｏｔｏ［’‘、吴顺...     

新型金相试样镶嵌、拉伸两用机的研制

本文在分析常用镶嵌机和拉伸机结构和性能的基础上,论述了新型镶嵌、拉伸两用机的结构、设计和工作机理。经检测鉴定,该机具有控温准确、定位简便、测力可靠、结构新颖、造价低廉和使用维修方便等特点,能实现节约电源,是一种很有推广应用前景的新型设备。     

竹材的拉伸短期蠕变行为及模拟

基于勃格(Burger)四元件流变模型,运用Origin8.5自定义函数拟合毛竹在15%～60%应力水平下5.5 h内拉伸短期蠕变实验数据。结果表明:随应力水平的增大,竹材的拉伸弹性应变及占蠕变总量比例增大,黏弹性应变范围为0.15%～0.31%,其占蠕变总量比例趋于减小;黏性应变范围为0.14%～0.81%,其占蠕变总量比例亦趋于减小。随着应力保持时间的延长,弹性应变无显著变化,但其占蠕变总量比例则减小;黏弹性应变趋于增大,而其占蠕变总量比例则趋于减小,黏性应变及占蠕变总量比例增大。在竹材拉伸应力15%～60%范围内,勃格模型可用来模拟竹材拉伸的短期蠕变行为。     

Variation in tensile properties and relationship between tensile properties and air-dried density for moso bamboo

This research investigated the variation in tensile properties and the relationship between the tensile properties and the air-dried density for the moso bamboo (Phyllostachys pubescens) by sampling at different heights and radial positions. Results showed that the variation of the longitudinal tensile properties in the radial direction was greater than that in the longitudinal direction. The longitudinal tensile modules of elasticity (MOE) ranged from 8.49 to 32.49 GPa. MOE for the outermost layer was 3–4 times as high as that for the innermost layer. The longitudinal tensile strength (MOR) ranged from 115.94 to 328.15 MPa. MOR for the outermost layer is 2–3 times as high as that for the innermost layer. Linear and curvilinear regressions were done from tested data of MOE, MOR and air-dried density in this paper. The linear equation worked a little better than the curvilinear one to predict the longitudinal MOR and MOE from air-dried density. __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2006, 42(3): 72–76 [译自: 林业科学]