Structure and properties of the cellulose microfibril

The current structural models of the cellulose microfibril as well as its mechanical and thermal properties are reviewed. The cellulose microfibril can be considered as a single thin and long crystalline entity with highly anisotropic physical properties. The contribution and limit of different methods employed such as electron microscopy, infrared spectroscopy, X-ray scattering and diffraction, solid state nuclear magnetic resonance spectroscopy, and molecular modeling are also discussed.     

腹板横截面剪切弹性模量对木质工字梁静曲挠度的影响

对竹大片刨花板（BW）、木质定向刨花板（OSB）和结构胶合板（SPly）的剪切性能和以其为腹板的3种木质工字梁（IB）静曲挠度的检测和分析结果表明：腹板横截面剪切弹性模量（MOEs）与IB的静曲剪切挠度和静曲总挠度成负幂指数关系;腹板MOEs的不足对IB静曲挠度的不利影响不容忽视;实际应用中应注意到IB的跨度对静曲剪切挠度的影响;具适当MOEs的BW、OSB和SPly均可满足IB对静曲剪切挠度的要求。建议我国相关标准和规范增补或修改对腹板用木质结构板的MOEs指标要求及其检测方法,以及对IB静曲挠度中静曲剪切挠度的控制指标及其实用性工程计算方法。     

Radial and between-family variations of the microfibril angle and the relationships with bending properties in Picea jezoensis families

With emphasis on tree breeding for wood quality in Picea jezoensis, we aimed to evaluate radial and between-family variations in the microfibril angle (MFA) of the S₂ layer in the latewood tracheids in 10 open-pollinated families of 43-year-old P. jezoensis trees. In addition, the relationships between MFA/wood density with the modulus of elasticity (MOE) or modulus of rupture (MOR) were investigated. Significant differences in MFA between families were found from the pith toward the bark. MFA showed higher values around the pith area, although some families showed relatively lower values than others around this area. In addition, due to a larger coefficient of variations of MFA near the pith, the potential for juvenile wood MFA improvement may be greater compared with mature wood. MOE was correlated with MFA in juvenile wood and with wood density in mature wood, whereas MOR was mainly correlated with wood density at radial positions in both woods. Therefore, to improve the MOE and MOR of P. jezoensis wood, both MFA and wood density would be factors to consider in both juvenile and mature woods. On the other hand, there are indications that, only wood density would be an important criterion for improving mature wood properties.     

鹅蛋壳弹性模量与泊松比试验研究

为提供一种更加符合蛋壳结构力学特性的测试蛋壳弹性模量的方法,以鹅蛋壳为研究对象,对鹅蛋进行轴向压缩试验,获取赤道部位的经向、纬向应变与轴向载荷之间的关系;依据旋转壳无矩理论推导出蛋壳弹性模量和泊松比的表达式,并根据试验数据求取试验鹅蛋壳的弹性模量和泊松比。测得试验鹅蛋壳弹性模量的平均值为47.33GPa,方差为5.68;泊松比平均值为0.411,方差为0.064。本研究所述测试方法更加符合蛋壳结构力学特性,可以为蛋类的生产、运输、加工装置设计提供参考。     

非饱和黄土最大动弹性模量试验研究

在山西太原黄土动力试验的基础上,对非饱和黄土的最大动弹性模量进行了分析。结果表明,非饱和黄土的最大动弹性模量随周围压力的增大而增大,在相同的周围压力下,含水率越低对应的最大动弹性模量越大,在相同的含水率条件下,周围压力越大对应的最大动弹性模量也越大;含水率≥10%时,非饱和黄土最大动弹性模量关于周围压力随含水率的归一化效果较明显,而低含水率（5%）条件下归一化效果不明显。     

沥青混合料分数导数粘弹性本构关系研究

从分数阶导数的定义出发,提出采用分数阶微积分来描述沥青混合料的分数阶导数型粘弹性本构关系这一独特的新思路。通过对沥青混合料进行SPT动态模量试验测出沥青混合料的动态模量和相位角,并对试验结果分别采用经典Kelvin模型、Maxwell模型和三元件固体模型进行拟合。结果表明,经典粘弹性本构模型的拟合效果较差,不适宜用来模拟沥青混合料的动态粘弹性能。鉴于目前的本构关系不能很好的表证沥青混合料的动态粘弹性能,采用分数导数三元件固体模型对沥青混合料动态粘弹性进行研究,并对拟合效果进行分析。分数导数三元件固体模型的拟合效果较好,且确定模型实验参数少,得到的拟合参数具有一定的物理意义．分数导数的阶数α与相位角的相关性较好,很好的体现沥青混合料的粘弹比例,从而能够精确地描述沥青混合料的动态粘弹性能、     

刺槐根系抗弯特性研究

从根径和坡位两方面研究了石质陡边坡刺槐根系的抗弯特性。通过对刺槐根系进行室内单根弯曲试验,分析了不同坡位下坡向侧根的抗弯特性。试验结果表明,根系的抗弯强度与坡位的关系显著,不同坡位抗弯强度关系为:坡顶>坡中>坡底。坡顶和坡底根系的抗弯强度与根径之间存在递增的幂函数关系,而坡中根系抗弯强度与根径之间的关系不显著。弯曲弹性模量与根径存在递减的幂函数关系,在根径大于8mm左右,不同坡位根系弯曲弹性模量大小关系为:坡顶>坡中>坡底。不同坡位根系的最大弯曲力之间差异不显著,最大弯曲力沿着坡面向下呈递减趋势。不同坡位根系的断裂挠度之间差异也不显著,但根系的断裂挠度沿着坡面向下呈递增趋势。综合这些结果,可以发现坡顶根系的抗弯性能最佳,对边坡稳定的贡献较大。     

不同管理方式竹林地产流产沙过程模拟试验

针对不同利用目的和不同管理方式竹林地的侵蚀产沙特征,在浙江省临安市和安吉县,分别选择用材竹林地和挖笋竹林地,建立径流小区(面积3 m×1.5 m,坡度20°),设计用材竹林地不锄草清鞭施肥、笋林地除草清鞭每年1次和两年1次,共3种管理方式,采用人工模拟降雨的试验手段,设定6个降雨强度(0.53~1.90 mm/min),定时采集径流泥沙样,分析了不同管理方式下竹林地的侵蚀产沙过程特征,计算了侵蚀强度的差异。结论如下:(1)在单场降雨过程中,用材竹林地产沙量的最大与最小值之差很小,而笋用竹林地则相差很大,最大值出现在降雨初期,随降雨历时而很快减小。(2)在相同或相近的雨强情况下,笋竹林地的产流量远小于用材竹林地,但产沙量却远大于用材竹林地,并且呈现3个数量级的倍数在增加。(3)随着降雨强度的增加,笋用竹林地侵蚀模数的增加幅度很大,最大可呈2个数量级的倍数增加,而用材竹林地相对增加很少,只有1.7~3.8倍的增加幅度。(4)在笋用竹林地的两个处理中,锄草清鞭次数的增加会引起侵蚀量的增加,并随着雨强的增加,侵蚀量的增加会呈指数增加。(5)根据3种处理的8场人工模拟降雨试验,可初步设定竹林地的侵蚀性降雨强度的临界定在≥1.01 mm/min。本研究的上述结果可为竹林地管理、笋用竹林地锄草、清鞭和施肥的科学合理安排提供参考依据。     

L型木塑构件结构强度特性的研究

将L型构件简化成L型构件模型,并将其连接看作是半刚性节点,通过最大破坏载荷、角应变、抵抗弯矩、等效弹性模量等指标,分析了不同臂长对木塑L型构件结构强度的影响.研究结果表明:臂长对木塑L型构件结构强度的影响显著,且臂长越短,结构强度越大.臂长对连接结构强度也有较大的影响,臂长在150 mm左右时,连接性能最好.