考虑横向剪切效应的竹材层合板弯曲变形

用层梁经典理论,一阶剪切变形理论以及有限单元法分别计算了竹材层合板梁的弯曲变形,为验证理论分析与数值计算结果是否合理,对实际结构变形进行了测定。结果显示,竹材层合板梁在跨高比较小时具有十分显的的横向剪切交 ,一阶剪切变形理论与有限单元法均能足够精确地反映含有剪切效应的梁的弯曲变形,横向剪切效应很小时,经典理论的解与实际情况的符合程序优于一阶剪切变形理论。     

竹木复合层积材结构及其性能

运用复合材料力学层合板理论对竹木复合层积材进行结构设计与试验。结果表明：以高密度竹帘胶合板为强化面层,马尾松板材为芯层,采用特殊的二次热压生产工艺,研制出的竹木复合层积材物理、力学性能良好,能够满足铁路平车地板对强度、耐候性、耐磨性、握钉力等性能的特殊要求。     

竹木复合空心板弯曲变形分析

分析了竹木复合空心板的结构情况与工作状态,建立了其力学计算模型,运用复合材料结构力学理论,分析了计算了竹木复合空心板在横力作用下的弯曲变形,以及剪力对弯曲变形的影响程度。为验证理论分析是否合理,对实际结构变形进行了测定。结果表明,理论分析与实测结果基本吻合。     

竹材及杨木单板在湿热环境下的湿膨胀性能差异

竹材杨木复合层积材在使用过程中会因环境湿度和温度的变化而产生一定的形变,甚至功能失效。对竹材和杨木的湿膨胀系数在各个方向的差异进行研究,可为竹材杨木复合材料的合理设计提供依据。笔者采用电阻应变片法,研究竹材和杨木单板在恒温条件下除湿和增湿处理不同阶段的应变,分析了竹材和杨木的不同方向湿膨胀系数。结果表明：竹材和杨木在纵横两方向上的湿膨胀有着较大差异。这种差异在常温常湿下最小;湿度下降阶段,杨木单板的纵向及横向湿膨胀系数为竹材的2倍以上,两者复合后杨木形变量较大,竹材的应变具明显的吸湿滞后。由于吸湿膨胀系数和吸湿滞后的影响,在湿度变化时,会出现除湿时向杨木方向的纵向弯曲,吸湿膨胀时会出现向竹材面的纵向弯曲现象。     

湿热条件对木竹复合胶合板弯曲性能的影响

对木竹复合胶合板在5种不同湿热条件下的弯曲性能进行了研究。结果表明:木竹复合胶合板在不同湿热条件下的弯曲性能从大到小依次为:冰冻(-55℃,4 h),常态(20℃,65%),干热(150℃,4 h),冷水(20℃,24 h),热水(90℃,4 h)。冰冻处理后木竹复合板的弯曲性能表现为正增强效应,其力学性能保持率为130%以上;干态、冷水、热水处理后均为负效应,表现为弯曲性能降低。干热与冷水处理下木竹复合胶合板的静曲强度保持率小于弹性模量的保持率;热水处理后的弹性模量保持率低于静曲强度保持率。木竹复合胶合板在冰冻、冷水、干热下表现为以脆性破坏为主,热水处理后木竹复合胶合板的性能表现出粘弹性特征。     

木竹重组材抗弯性能的研究

根据混杂复合材料理论，将重组木的构成单元——木束与重组竹的构成单元——竹束，采用混杂方法复合，并对3种不同的混杂形态和不同混杂比进行了木竹重组材的结构设计及抗弯力学性能的研究。结果表明，与重组木相比，木竹重组材的比模量略有提高，比强度提高较大；3种混杂形态中，以竹束为表面的夹芯结构的比模量及比强度最高，均匀混杂的木竹重组材的抗弯性能最低；木竹重组材的抗弯性能均随竹束用量的增大而有不同程度地增大。重组竹的比模量和比强度分别比重组木高出50％和120％。     

用奇异函数法解变截面竹木复合空心板的变形

采用奇异函数法求得了变截面竹木复合空心板的挠度线方程式，用叠加法验证了奇异函数法所得结果的正确性，比较了变截面与等截面责任中结构下的变形。结果表明，用奇异函数法处理集中量或不连续总是较传统方法有明显的优势。     

环境温湿度对竹材增强LVL力学性能的影响

在不同温湿度条件下,对竹材增强单板层积材(LVL)进行处理,分析了经过处理后竹材增强LVL力学性能的变化。结果表明:经过高温高湿处理后,竹材增强LVL的力学性能均出现了明显的衰减。其中,弹性模量(MOE)平均衰减30.7%,静曲强度(MOR)平均衰减38.3%,冲击韧性平均衰减11.7%;经过低温处理后,竹材增强LVL的弹性模量和静曲强度都有微弱增长的趋势,弹性模量平均增长率为2.5%,静曲强度平均增长率为5.4%,冲击韧性平均衰减率为37.9%;在高低温交变处理过程中,竹材增强LVL的弹性模量和静曲强度处于上下波动的状态,弹性模量衰减率或增长率在5%以内,静曲强度衰减率或增长率在10%以内,冲击韧性呈衰减趋势,平均衰减率为18.7%。     

湿热环境下丛生竹与毛竹地板的尺寸稳定性

模拟冬季和夏季室内湿热环境条件,对国产毛竹地板和印度丛生竹地板进行湿热处理,测试了丛生竹地板和毛竹地板湿热处理期间的含水率变化和尺寸稳定性。结果表明：夏季高温湿热环境对竹地板吸湿及尺寸稳定性影响较明显,丛生竹地板和毛竹地板的吸湿性能变化规律基本符合菲克定律,且两者变化规律相似;但冬季湿热环境对竹地板影响较小。总体看丛生竹地板的吸湿平衡含水率和吸湿速率较毛竹地板的高。两者总体上的尺寸变化率和吸湿性均与美国的红橡地板相近,满足地板的使用要求。     

竹材增强单板层积材的动态与静态弯曲性能

研究了A、B两种不同结构的竹材增强单板层积材在1~500 mm/min的不同加载速度下的静曲强度及动态弯曲强度。结果表明:两种结构的静曲强度均随着加载速度的加快呈增加的趋势;加载速度较低时,A型结构的静曲强度比B型结构的大;加载速度超过150 mm/min后,B型结构的静曲强度大于A型结构的。两种结构的动态弯曲强度均比各自的静曲强度大,且A型结构的动态弯曲强度明显大于B型结构的。