无纺布增强装饰薄木的柔韧性研究

选用不同配比的聚乙酸乙烯酯乳液和脲醛树脂胶,制备无纺布增强装饰薄木,分析影响其柔韧性的主要工艺参数。结果表明,采用聚乙酸乙烯酯乳液胶,在涂胶量30g/m2、热压温度115℃、热压时间150s的条件下,无纺布增强装饰薄木的柔韧性最优,且横向抗拉强度显著提高,达到薄木自身强度的5～8倍,满足木制品异形贴面要求。     

毛竹纵向力学性质的梯度变化及断口特征

【目的】研究气干竹材的力学特性,为竹材的加工利用提供参考。【方法】使用配备高精度光学引伸计的Instron力学实验机,对毛竹从竹青到竹黄的纵向力学性质进行了精确测定。【结果】毛竹竹壁径向不同位置的力学性质差异很大,近竹青处的平均纵向弹性模量和抗拉强度分别达到25.41 GPa和297.21 MPa,远远高于近竹黄处的5.78 GPa和65.80 MPa,且从竹青到竹黄呈明显的梯度降低趋势。毛竹薄片的断裂为脆性断裂,近竹青处为顺纹理的纵向劈裂,竹中处呈现参差不齐的劈裂特征,近竹黄处为平整的横向断裂。【结论】竹材为天然高分子复合材料,其独特的力学特性源于自身组织含量的梯度性变化。     

草本植物根系网固土原理的力学试验探究

通过试验测定了生物软措施草本植物根系的最大拉力及最大拉力作用下根系断裂面直径 ,计算植物根系最大抗拉强度 ,结果表明香根草根系平均抗拉强度 85 m Pa>假俭草 2 7.3m Pa>白三叶 2 4 .6 m Pa>莎草 2 4 .5 m Pa>宜安草 19.7m Pa>马尼拉草 17.5 m Pa>狗牙根 13.4 m Pa。土壤剪切力试验表明香根草根系 沙土处理 >沙土对照 ,香根草根系 黏土 >黏土对照。探讨了草本植物根系网的固土性能 ,提出根系最大抗拉强度代表根系材料的受力潜能 ,可作为评判根系网的固土刚性的一个有效指标 ,为利用生物软措施代替或部分代替工程措施的作用 ,固土护坡防止土壤侵蚀及滑坡崩岗的灾害治理提供了力学理论依据     

香蕉茎秆纤维化学脱胶工艺及脱胶纤维性能

为了将废弃的香蕉茎秆制备纤维的工艺运用到纺织领域,采用化学法脱胶工艺提取香蕉茎秆纤维。研究预酸,预氧及碱液煮炼工艺条件对香蕉茎秆纤维脱胶率和残余木质素率的影响,确定较佳的脱胶工艺。采用傅立叶红外光谱(fourier transformed infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)分析较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维的理化特性;并对其力学性能进行测试与分析。结果表明:预酸采用H2SO4质量浓度2 g/L,浴比1∶20,水浴温度55℃,时间2 h;预氧处理工艺采用H2O2质量浓度7 g/L;助剂Na2Si O3质量分数3%,多聚磷酸钠质量分数2%;温度95℃,p H值11,浴比1∶20,时间1.5 h,升温时间35~40 min;碱液煮炼Na OH溶液质量浓度9 g/L,常压0.1 MPa煮沸,温度100℃,时间3 h,浴比1∶20;酸洗用H2SO4体积分数0.1%,温度28℃,时间5 min。在此条件下,香蕉茎秆纤维的脱胶率为68%,残余木质素率为8.21%。FTIR结果表明对比香蕉茎秆粗纤维,化学法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维去除了大部分的半纤维素和木质素,相对结晶度为60%;断裂截面的SEM图表明化学法制备的香蕉茎秆纤维呈现脆性-塑形复合型断裂形式,直径范围在0.068 mm左右。力学性能测试结果表明较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维拉伸强度,杨氏模量和断裂伸长率分别是353.09 MPa,18.34 GPa和1.70%。结果表明化学法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维在纺织工业具有一定的应用前景。     

油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素

植物根系的抗拉特性是影响边坡稳定性最重要的因素。为探究根系的基本力学特性及影响因素,选取不同直径、保存时间的油松、华北落叶松根系在不同标距、拉伸速率下进行室内拉伸试验,并运用方差分析、协方差分析、多元回归分析等数学统计方法对其进行定量、定性分析。结果表明:油松、华北落叶松根系抗拉力与直径呈幂函数正相关关系,而抗拉强度与直径无明显关系;标距、拉伸速率均对根系抗拉力、抗拉强度有显著影响,并且与根系抗拉力、抗拉强度均呈负相关关系,不同标距下2个树种根系的抗拉力、抗拉强度均表现为50 mm100 mm150 mm200 mm,不同拉伸速率下2个树种根系的抗拉力、抗拉强度均表现为10 mm/min100 mm/min200 mm/min;在不同试验条件下,油松根系的力学性能均优于华北落叶松根系;各个影响因素对根系抗拉力、抗拉强度的回归模型表明,根系直径是影响根系抗拉力的最主要因素,而且标距对抗拉力、抗拉强度的影响大于拉伸速率,根系保存时间对抗拉力、抗拉强度没有显著影响。      

高强度聚偏氟乙烯纤维的熔融纺丝法制备

为得到高拉伸强度的聚偏氟乙烯(PVDF)纤维,通过正交试验和单因素试验,研究了熔融纺丝法制备PVDF纤维的工艺条件,并利用热分析(DSC)、红外光谱法(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验研究了纤维的晶体结构、晶区取向和力学性能.研究结果表明:纺丝过程中影响纤维拉伸强度的因素主次顺序为卷绕速度＞喷头温度＞喷嘴直径＞入水距离,最优条件为卷绕速率10.2 m/min,喷头温度240℃,喷嘴直径2.0 mm,入水距离40 cm;初生纤维既含有α晶型,也有β晶型,冷拉伸使得纤维发生α→β晶型转变,总体结晶度和取向度均有提高,拉伸强度明显提高,并在最大拉伸倍数6.5倍左右达到最大值591 MPa.     

渡槽预应力钢绞线布置优化研究

为解决预应力渡槽实际施工中,纵向、环向预应力钢绞线张拉锚固后,预应力损失值高于设计值,不满足内壁不出现拉应力要求的问题,在不改动原渡槽设计体型的情况下,根据原设计渡槽拉应力分布特性,针对性地拟定环向和纵向预应力钢绞线布置优化方案,通过对比分析,确定了经济可行的预应力钢绞线布置优化方案,经过有限元计算复核及现场施工通水后安全监测资料分析,渡槽能够满足应力和变形的各项要求。     

5种植物侧根分支处的抗拉力学特性研究

【目的】探讨3~4年生柠条(Caragana microphylla Lam.)、沙地柏(Sabina valgaris Ant.)、沙柳(Salix psammophila C.wang et Ch Y.Yang)、白沙蒿(Artemisia sphaerocephala Krasch.)和沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)侧根分支处的抗拉力学特性,为植物固土护坡提供理论基础。【方法】在鄂尔多斯准格尔旗境内和林格尔县境内采集5种植物根系,每种植物采3株标准株,对直径0.5~4mm的根系按0.5mm分级,采用织物强力机(加载速度为200mm/min)测定5种植物各径级根系的室内轴向抗拉力并计算抗拉强度,同时分析根型(鲱骨型、二分枝型)、生长时期(生长季初期(5月)、生长旺盛期(8月))、土壤含水量(0%,6.8%,18.8%,26.6%)对侧根分支处抗拉强度的影响。【结果】5种植物侧根分支处断裂比例均在60%以上,侧根分支处抗拉能力明显不及相邻的直段根;无论是鲱骨型还是二分枝型,5种植物侧根分支处的抗拉力均低于相邻直段根的抗拉力,柠条、沙柳、沙地柏、白沙蒿和沙棘直段根的抗拉力分别是相邻侧根分支处抗拉力的1.39倍、1.33倍、1.46倍、1.63倍和1.91倍;5种植物2种根型侧根分支处抗拉力和抗拉强度的种间差异相同,均表现为柠条沙柳沙地柏沙棘白沙蒿,根型对其影响不显著;生长旺盛期柠条、沙柳、沙地柏、白沙蒿、沙棘侧根分支处抗拉强度均值分别为30.57,18.19,9.52,8.54和5.34MPa,生长季初期分别为26.79,15.25,10.17,6.76和6.10 MPa,生长时期对5种植物侧根分支处抗拉强度的影响均在α=0.01水平下差异显著;5种植物侧根分支处的抗拉强度均随周边土壤含水量的增大而减小,土壤含水量对其影响显著。【结论】5种植物侧根分支处是根系抗拉的薄弱点,其抗拉力是正确评价植物根系抗拉力学特性的关键。     

旧滴灌带耐拉拔试验研究

为了给旧滴灌带回收机提供设计依据,测量了4种旧滴灌带的拉断载荷及在定载荷下的伸长率。试验测得各组样品最大拉断载荷均值分别为333.82、208.81、219.65、204.27N,定载荷下的伸长率分别为0、7.5%、2.5%、12.5%。根据试验数据得出结论:回收已达使用年限的旧滴灌带时,带的最大载荷应不超过200N,以避免带回收过程中断裂;回收未达到使用年限的旧滴灌带时,带的最大载荷应不超过100N,以避免带产生严重变形。