竹材的层间断裂性质

研究毛竹材的张开型和剪切型层间断裂行为,并基于能量原理,采用双悬臂梁和端部切口弯曲梁试样测定毛竹材顺纹向的Ⅰ型和Ⅱ型层间断裂韧性GⅠC、GⅡC.结果表明:1)竹材的Ⅰ和Ⅱ型层间断裂韧性是材料固有的属性,分别表征毛竹材对张开型裂纹和剪切型裂纹在层间扩展时的阻力;2)Ⅰ型裂纹扩展区域沿轴向具有光滑纤维与平整基体的特征.表明竹材基本组织强度及竹纤维/基本组织体间的界面强度较弱;Ⅱ型裂纹扩展区域中基体出现锯齿形受剪切变形的特征,表明基本组织在断裂前产生较大的剪切变形,故后者较前者吸收更多的断裂能(GⅡC≈2.5GⅠC).从整个断口形貌来看,裂纹扩展是在基体间和纤维,基体的界面上进行的,均为自相似断裂且无纤维桥联现象.     

竹材横向断裂的物理模型与能量吸收机制:纤维束的断裂与抽拔

采用细观力学方法,研究竹材在横弯断裂过程中竹纤维束断裂与抽拔这2种损伤模式的能量吸收机制,并实际计算基本组织开裂、界面分层、竹纤维束断裂、竹纤维束抽拔4种损伤模式对竹材横弯断裂的增韧贡献。结果表明:1)不同组织结构在损伤演化过程中会因不同的能耗而具有不同的增韧贡献,在这4种导致竹材优良强韧性能的主要结构因素中,单位面积上纤维束拔出功对断裂功的贡献最大,其次是纤维束断裂;2)通过对试件的断裂总耗能试验值与按照4种损伤模型计算的耗能理论值进行比较,二者结果很接近,表明本文对竹材不同组织结构在横弯失效中的力学功能所建立的物理模型基本正确。     

外力作用下竹材不同尺度的断裂行为及机制

【目的】聚焦于探究在顺纹劈裂和径向横纹压缩力作用下,竹材在宏观、组织和细胞等不同尺度的断裂行为,剖析外力作用下竹材断裂机制,为竹材新技术、新工艺、新产品开发提供理论依据。【方法】以毛竹为研究对象,对其施加顺纹劈裂和径向横纹压缩作用,利用场发射扫描电镜（FESEM）观察维管束和薄壁组织及导管、纤维和薄壁细胞的断裂形貌和裂纹扩展路径,结合纳米压痕仪测量纤维和薄壁细胞2类细胞壁的微观力学强度,探索竹材在顺纹劈裂和径向横纹压缩力作用下不同尺度的断裂破坏特性。【结果】竹材在顺纹劈裂力作用下,宏观上呈顺纹劈裂破坏,断裂形貌近乎为直线状;在组织层面,维管束中纤维鞘和薄壁组织中沿顺纹劈裂,维管束中导管的细胞壁呈撕裂破坏;在细胞层面,纤维和大部分薄壁细胞为胞间层破坏,有少数薄壁短细胞的细胞壁被撕裂。竹材在径向横纹压缩力作用下,宏观上呈压溃破坏,在顺纹方向形成系列不规则裂纹;在组织层面,维管束受到明显破坏,纤维鞘中形成不规则裂纹,导管的细胞壁被压溃,薄壁组织呈阶梯状分层破坏;在细胞层面,与顺纹劈裂力的破坏模式相似,纤维和大部分薄壁细胞为胞间层破坏,不同的是裂纹在部分薄壁短细胞交接处会发生转向,沿径向拓展,...     

木竹材声学振动特性研究进展

木材声学振动特性科学机理与评价方法的研究正逐渐兴起,而针对竹材声学振动特性的相关研究则少有报道.文中重点围绕木竹材声学振动特性,从声振动效率、音色和发音效果稳定性3个方面介绍了木竹材声学振动特性的定量评价方法;从不同尺度(宏观—微观)、不同层次(化学组分—物理性质)和不同方式(选材—加工)系统阐述其主要影响因素;在此基...     

竹材防霉研究进展

竹材防霉研究进展冉隆贤（中南林学院，株洲，４１２００６）１竹材霉菌种群由于我国竹种多，地域辽阔，各地气候条件不尽相同，霉菌种群亦有差异。中国林科院亚林所吴开云等报道，有１５种霉菌可引起毛竹材霉变，其中有１０种为重要致霉菌，它们是：链格孢菌（Ａｌｔｅｒ...     

木材横纹理断裂及强度准则

以杉木为研究对象从宏观和微观上研究了木才横纹断裂的性质，并阐述了木才的强韧机理。研究表明：木材横纹Ⅰ型裂纹扩展方式是先沿纤维开裂伸展，然后再沿横截面作韧性断裂，其扩展过程分线性、稳定和非稳定性3个阶段；顺纹启裂时的断裂韧性与试件尺寸无关，是木材的固有属性；木材因其多胞及纤维增强的多层胞壁结构，而具有很强的抗横断韧性，不会因裂尖应力奇异性而发生低工作应力破坏，故在对含横纹理裂纹的木构件作安全设计时，建议仍采用传统的强度准则，考虑净尺寸上的常规强度即可。     

竹材热解特性研究

主要研究了竹材在快速热解与常规热解下液相、固相及气相产品的得率差异。快速热解下升温28℃／s，停留时间0．76s，温度500℃，液相产品竹焦油得率为48．5％，主要组分为2，6-二甲氧基苯酚和2-甲氧基苯酚（愈疮木酚），在常规热解下升温速率1℃／min，温度500℃，液相得率为30％（包括水），组分主要为乙酸。在常规或缓慢热解中，固相产物，炭的微孔结构中，当热解温度低于550℃的情况下，主要孔径在6．0-22．0nm，当热解温度在650～750℃，主要孔径〈2nm。     

竹材特性及竹材的工业利用

前言据估计,全世界共有竹子70余属,1200余种,我国有34属,400余种,竹林面积340余万顷,竹材蓄积量7000余万吨,年产量500余万吨,竹材资源十分丰富。另一方面,竹林种植密度高,养护管理方便,生长快,素有“三年成林,四年成材”之说,经营得当可永续发展。竹材断面多呈圆形,中空,质地坚韧,富有弹     

新型竹材结构建筑研究初报:结构复合竹材的研究与应用

本研究初步探讨了以竹材为原料的新型房屋建筑的基本技术及设计原则。主要思路是通过先进的复合、重组技术将竹材制成板材,方材及型材,并将其用于竹结构房屋建筑之中。     

毛竹径向断裂韧性的研究

对带有初始裂纹的毛竹径向试样进行断裂韧性（KIC）试验,并从三个位置、两个方向研究了毛竹的径向断裂行为。结果表明：毛竹径向断裂韧性呈梯度变异性,预制裂纹方向不同也会影响毛竹径向断裂韧性。预制裂纹方向从竹青往竹黄侧开口时,竹青处断裂韧性平均值为4.93 MPa·m1/2、竹肉处平均值为4.07 MPa·m1/2、竹黄处平均值为2.61 MPa·m1/2。而当预制裂纹方向为从竹黄往竹青侧开口时,断裂韧性值提高,原因是被破坏点的方向偏向较强的一面,这时竹青处断裂韧性平均值为6.56 MPa·m1/2、竹肉处平均值为4.62 MPa·m1/2、竹黄处平均值为2.77 MPa·m1/2。     

毛竹I型弦向断裂韧性的研究

参考IS013586—2000标准对带有初始裂纹的毛竹进行三点弯曲试验（SENB）,研究毛竹的I型弦向断裂行为,采用刚度修正法确定临界载荷PQ的值。结果表明：毛竹具有良好的断裂韧性,平均值为15．80MPa·m^1/2。     

竹炭性能的研究进展

文章主要根据目前国内的竹炭研究进展的状况．综述了竹炭吸附性能、竹炭导电性能、竹炭改良土壤的性能、竹炭的负离子功效和竹炭的远红外功效的研究进展。     

竹纤维研究进展

介绍了竹纤维的天然特性与优点,及其在功能性保健纺织品方面上的应用,简要阐述了竹原纤维、竹浆纤维、竹炭、纤维、竹纤维素氨基甲酸酯和纳米改性竹炭的原理及生产工艺流程,对我国竹纤维的发展现状进行了综述,并对未来发展趋势进行了展望。     

观赏竹研究进展

随着城市化的推进和生态文明建设的不断深入,观赏竹的生态效益、观赏价值和文化内涵逐步被大家所认知,观赏竹的研究与应用引起普遍关注和高度重视。文章结合作者多年观赏竹研究的实践,综述了近10多年来我国在观赏竹资源调查、生物学特性、引种筛选、繁殖育苗和园林应用等方面的研究成果,提出了未来的研究重点,以期为观赏竹的深入研究与推广提供参考。     

竹材横向断裂的物理模型与能量吸收机制:基本组织开裂与界面脱粘

采用细观力学方法,研究竹材在横弯断裂过程中基本组织开裂与界面脱粘这2种损伤模式的能量吸收机制,并推导得到这2种损伤模式的应变能释放率解析式,以及含垂直纹理裂纹的竹试件在承受弯曲载荷时、横向裂纹转向顺纹启裂时的临界应变能释放率解析式。     

竹子光合作用研究进展

介绍了在竹子光合作用方面已进行过研究的主要竹种;总结了已研究竹种光合作用的规律和基本特征,分别阐述了不同生长环境和生理生态因子对竹种光合作用的影响;介绍和讨论了植物光合作用研究的最新手段、方法和趋势;提出了竹子光合作用研究的新思路。着重阐述了竹子光合作用进一步深入研究的首要内容及应采取的研究方法,展望了竹子光合作用研究的蛋白组学方法和功能基因组学方法,以及应用于生产实践的前景。     

竹类植物基因组学研究进展

概述竹类植物基因组学研究进展,包括RAPD,RFLP,AFLP,ISSR等分子标记的开发与应用,开花、细胞壁生物合成、光合作用、抗逆等相关的重要功能基因研究,基因组测序与比较基因组学等;在分析和综述的基础上,提出竹类植物分子生物学研究基础薄弱、功能基因鉴定困难等不足,并明确遗传转化体系的建立、比较基因组学与功能基因组学研究、分子标记辅助育种是今后竹类植物基因组学研究的重点。     

竹材加工剩余物制备竹炭研究进展

利用竹材加工剩余物来研究开发新型竹材产品,不仅能变废为宝,提高经济效益,同时也是缓解木材资源短缺的有效途径。文章概述了中国竹材加工剩余物的利用现状,综述了利用竹材加工剩余物制备竹炭的研究进展,分析了当前我国竹炭市场的现状以及今后研究与开发的重点。