竹节对竹材力学强度影响的研究

本文对毛竹和刚竹的带节材与不带节竹材的主要力学性质研究表明,带节竹材的抗弯强度、顺纹抗压、抗剪、抗拉强度和冲击韧性都有一定程度降低的趋向,但抗劈开强度和横纹抗拉强度却有明显提高。影响竹材力学强度的主要因素是维管束数量、维管束排列方向及维管束中纤维的力学强度,了解这些规律,对复合材料的结构仿生有重要参考作用。     

竹节对竹材抗压力学性能影响的试验研究

以毛竹为对象,对竹材抗压性能进行研究,分析了无竹节、单竹节及双竹节对竹材抗压弹性模量、竹材横纹抗压强度、顺纹抗压强度的影响。试验结果表明:抗压弹性模量与含水率成反比,即含水率越高,抗压弹性模量越小;抗压弹性模量与竹节数成正比,按照无竹节、单竹节及双竹节试测出抗压弹性模量均值分别为12.66 GPa、13.673 GPa、14.087 GPa。对于横纹抗压,竹节能较大的提升竹材的承载性能,单竹节及双竹节较无竹节在强度上有1.30及2.333倍增加;对于顺纹抗压,竹节对提升竹材承载性能有一定影响,但幅度不够明显;通过显著性检验可知竹材有无竹节对横纹抗压强度有显著性影响,竹节对竹材顺纹抗压强度的影响在90%的置信区间上存在显著相关。     

安徽霍山不同海拔毛竹材力学性质分析

安徽霍山县靠近毛竹天然分布的北部边缘,其独特的地理位置及气候条件影响着毛竹材的各项特性,其中海拔是影响毛竹材力学性质的重要因子。以安徽霍山不同海拔（设120、230、370、510和600 m 5种海拔处理）的毛竹材为试验材料,研究了海拔因子对竹材力学性质的影响。结果表明：海拔因子对霍山毛竹的竹材密度有一定影响,随海拔升高,竹材的气干密度和全干密度呈增大趋势,但差异不大;海拔因子对竹材的顺纹抗压强度和顺纹抗剪强度有显著影响,但对顺纹抗拉强度影响不大。霍山毛竹材的各项力学特性接近传统的建筑用木材,经过合理加工可以替代传统木质建筑材料。     

幼竹竹腔施肥对毛竹材性的影响

通过竹腔施肥试验区与对照区毛竹竹材含水率、全干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、纤维素、半纤维素、木质素含量等物理、力学、化学性质的分析测定,比较分析了两者竹材材性的变化情况.结果表明,不同浓度施肥处理间有较大差异,而试验与对照之间差异不显著,毛竹增产剂及幼竹竹腔施肥对毛竹竹材材性的影响不大.     

广东省4个竹种物理力学性能研究北大核心

以麻竹、毛竹、小叶龙竹和粉单竹为研究对象,考察了竹龄(1~6年生)对竹材物理性质和力学性能的影响规律,并探究了竹材的结构构造,以期为广东省原竹的合理采伐和加工利用提供依据。研究结果表明:随着竹龄的增大,竹材的密度、顺纹抗压性能、顺纹抗弯性能、抗冲击性能和径向环刚度均呈先上升后下降的趋势,然而干缩率变化并不明显。4个竹种中,有竹节的麻竹拥有优异的环刚度性能;毛竹拥有优异的顺纹抗压强度和横纹抗压强度;小叶龙竹拥有优异的顺纹抗压弹性模量和抗冲击性能;粉单竹拥有优异的顺纹抗弯性能。4~6年生小叶龙竹的节间长度虽短,但其直径、壁厚和径厚比略显优势,且其纤维体积分数呈明显的径向梯度分布。     

不同竹龄、部位竹材经软化后的力学性能比较研究

以毛竹为研究对象,对3个竹龄(1.5、3.5和5.5年生)和5个纵向高度段竹材进行水煮软化处理,比较研究水煮软化后不同年份,不同部位竹材顺纹抗拉强度,顺纹抗压强度,静曲强度和抗弯弹性模量的变化情况,以了解其变化规律。结果表明:1在水煮软化循环实验处理下,毛竹的顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度,抗弯弹性模量均呈现下降趋势;2从竹龄来看,在水煮软化循环作用下,5.5年生的毛竹材的各项性能变化差异最小,性能较稳定;1.5年生的毛竹材的性能变化差异最大,较不稳定。3从5个纵向高度看,毛竹材自下而上的顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度的变化差异逐渐减小,即毛竹的基部的性能的变化最大,较不稳定,梢部的性能变化最小,较稳定。     

竹节对竹基纤维复合材料性能的影响

以梁山慈竹和毛竹的纤维化单板为原料制备竹基纤维复合材料,根据纤维化单板上的竹节、节间在板坯中的不同位置,制备节部材、节间材及节部与节间交互铺装的混合材。板材性能检测结果显示:节部材的耐水性能和水平剪切强度表现最好,抗弯、抗拉和抗压强度最差;节间材的性能与其相反。在实际生产铺装纤维化单板时,应尽可能使各层单板间竹节错开配置,避免重叠。     

竹节对竹材动态粘弹性的影响

采用动态热机械分析仪(DMA)分析同一竹子不同高度处的竹材制成厚度相同的有节与无节的试件,以及同一高度处的竹材制成不同厚度的有节与无节试件,研究其动态力学性能变化规律.结果表明:①竹材的储能模量随温度的升高而下降,损耗模量在玻璃化转变温度前,随温度的升高而增大,超过玻璃化转变温度,随温度的升高而下降,损耗因子的变化趋势与损耗模量相同;②处于竹竿上部的竹材的常温储能模量要比下部的大,并且损耗峰温度也要稍高于下部的竹材,竹青含量越高的试件的常温储能模量和损耗模量都越高;③含有竹节的竹材的储能模量要稍高于不含竹节的竹材.     

毛竹不同种源竹材物理力学性质初步研究

通过对来自福建建瓯试验地16个毛竹种源竹材的密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、顺纹抗拉强度和弦向抗弯强度及其弹性模量等物理力学性质的初步研究,结果表明:竹材物理力学性质在各种源之间存在一定的差异,其中湖南株洲的毛竹竹材物理力学性质比于其它种源的毛竹要好,而安徽霍山的毛竹竹材的物理力学性质较差,测量的各指标中有基本密度、抗剪强度、抗拉强度三项指标都达到最低;竹材密度的大小、抗拉强度的高低随种源纬度的降低而呈降低的趋势,而竹材的抗剪强度呈与之相反的趋势。     

大木竹竹材力学性质的研究

在浙江平阳竹木混交林内,采集3年生大木竹,按标准制成试样,测定了丛生竹种大木竹竹材的各力学性质,并以材性优良的毛竹为参比进行分析.结果发现:大木竹竹材的顺纹抗拉、顺纹抗压、抗劈力和抗弯弹性模量分别为238.0 MPa、75.1 MPa、45.6 N·mm-1和12.6 GPa,比毛竹材的相应值大或与毛竹相当,顺纹抗剪和抗弯强度较毛竹材为低.大木竹的各力学性质间有较密切的相关性,顺拉强度:顺压强度:顺剪强度:抗劈力:抗弯强度为3.2:1.0:0.2:0.6:1.8.该研究结果可为大木竹的合理开发利用提供理论依据.     

竹材在压缩大变形下的力学行为Ⅱ.微观变形特征

以毛竹小试件为对象,使用显微加栽装置研究了竹材在三个方向的压缩大变形下微观结构的变化特征。研究表明,竹材在径向受压和弦向受压时具有相同的屈服极限,这主要取决于薄壁基本组织在横向具有相同的屈服行为。由于竹材基本组织是传递荷栽的优良基体,竹壁在径向压缩和弦向压缩下具有相同的宏观力学行为,可视为两相纤维复合材料;在轴向压缩大变形下,竹材承栽的主体是竹纤维,轴压屈服极限是横压屈服极限的3倍。     

竹基纤维复合材料纤维化单板的形态研究

对梁山慈竹纤维化单板形态进行了研究。结果表明:节间竹青面和竹黄面、节部竹青面和竹黄面的平均裂隙角度为60°～70°;节间52%的竹青、节部75%的竹青发生脱落;节间竹束平均断面面积1.97mm2,包含4.61个维管束。节部竹束平均断面积1.83mm2,包含4.07个维管束。通过碾压疏解,对原竹进行可控分离,使复合材料制备达到广谱可设计性。     

观赏竹新品种‘球节绿纹毛竹’

‘球节绿纹毛竹’Phyllostachys edulis ‘Qiujie Luwenmaozhu’属于竹亚科Bambusoideae刚竹属Phyllostachys Sieb. & Zucc.毛竹P. edulis（Carr.）H. de Lehaie栽培品种。2019年发现于四川省成都市望江楼公园，为毛竹变异植株，其秆黄色且具绿色纵条纹，节间变形，有明显长节与短节之分，短节一侧相连，另一侧肿胀，呈现关节状半球形。     

不同防水涂层对竹集成材纵向吸水特性的影响

为开发环保、防水性能优良的表面防水技术,分别采用水性聚氨酯涂料(WPU)、聚偏二氯乙烯乳液(PVDC)、溶剂型氟碳清漆(FC)和疏水型防水剂(WPA)对竹集成材横截面进行浸涂处理,通过一维吸水试验,测试其纵向吸水系数、吸水速率、防水效率和水分分布等指标,以表征表面防水竹集成材的纵向吸水特性。结果表明:阻隔型PVDC乳液处理的竹集成材对水的接触角约为75°,防水效率最高,吸水量、吸水系数和吸水速率均为最低,用于竹集成材具有良好的防水潜力。     

竹束的制备及性能评价

将竹材用不同的预处理方法处理后,碾压、梳解制成竹束,对竹束进行断裂强度、细度的测定.试验结果表明,对竹材进行碱处理能有效地提高制备竹束的效率,采用细度和断裂强度来评价竹束的性能是可行的.竹束的细度范围为793～1445 tex,断裂强度的范围在0.73～2.32 cN/tex之间.随着竹束细度数值的增加,竹束断裂强度有减小的趋势.     

竹材糠醇树脂改性研究初探

采用两种不同溶剂的糠醇溶液对竹材进行浸渍改性,并对改性后的竹材的力学性能、尺寸稳定性、平衡含水率及防霉性能进行测试。研究结果显示:以乙醇为溶剂的糠醇溶液改性竹材平均增重率(WPG)为5.21%,顺纹抗压强度增加37.26%,抗弯强度和模量增加不显著;平衡含水率降低25.97%;75%湿度状态到绝干状态的抗干缩系数为8.72%,物理力学性能均优于以水做溶剂的配方。经糠醇树脂改性后竹材的防霉性能改善显著,能有效减缓霉菌生长速度,经表面擦拭后,改性后的竹材表面霉变现象不显著,而对照样有明显的霉斑,糠醇树脂改性至少能有效改善竹材的防霉性能。     

浸渍塑化竹材弯曲性能的研究

通过对竹材浸渍水溶性和醇溶性酚醛树脂处理,分析了压力和树脂类型对空白试件和改性试件材干湿状态下弯曲性能的影响。试验结果表明,试件弯曲性能与压力成正相关,浸渍酚醛树脂后试件弹性模量提高显著,试验范围内,浸渍水溶性酚醛树脂的处理材,其沸水煮后强度下降最小。     

热压干燥对竹材吸湿膨胀性的影响

对热压干燥竹材和气干竹材的吸湿膨胀特性进行的测试和分析结果表明:热压干燥竹材竹间和竹节的吸湿膨胀率均是径向大于弦向和纵向;而热压干燥竹材竹间部位的吸湿膨胀率小于气干竹材的竹间部位,热压干燥竹材竹节径向的吸湿膨胀率略大于气干竹材竹节的径向,其余各方向均小于气干竹材竹节部位。热压干燥竹材竹节吸湿膨胀率除纵向外,均是竹节部位大于竹间部位。     

竹材加工剩余物制备竹炭研究进展

中国竹材资源丰富,但是竹材利用率不高。利用竹材加工剩余物研究开发新型竹材产品,以此来代替木材产品,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。本文从目前我国竹材加工剩余物利用现状出发,对利用竹材加工剩余物制备竹炭的研究进行了综述,分析了当前我国竹炭市场现状以及存在的问题,并提出了解决对策,为今后我国竹材加工剩余物的高效利用提供参考。     

云南4种典型材用丛生竹宏观解剖结构与主要物理力学性质的关系

对云南４种典型的材用丛生竹（龙竹Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｇｉｇａｎｔｅｕｓ,甜龙竹Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｂｒａｎｄｉｓｉ,黄竹Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｍｅｍｂｒａｎａｃｅｕｓ,油勒竹Ｂａｍｂｕｓａｌａｐｉｄｅａ）的维管束密度、纤维比量、密度、含水率、干缩率、顺纹抗压强度和弦向抗弯强度的检测结果认为：４种竹材之间和同一竹种内径向、弦向和纵向上的结构和物理力学性质的分布存在着较大的差异。对结构指标与主要物理力学性质之间关系的分析结果认为：纤维比量比维管束密度与竹材物理力学性质的关系更为密切;４种竹材的纤维比量与密度、弦向抗弯强度和顺纹抗压强度呈正比关系,与饱湿含水率呈反比关系。