毛竹材质生成过程中微纤丝角的变化

应用X射线衍射法对不同竹龄毛竹材的微纤丝角进行测定分析,探讨毛竹微纤丝角的生长发育规律。结果表明：各竹龄竹材细胞次生壁微纤丝角的径向变异规律呈现波动趋势,平均微纤丝角为9.4°,最大值和最小值分别为12.05°和7.61°,差值小于4.44°,微纤丝角从竹青到竹黄存在显著差异。竹材的微纤丝角从0.5~1.5 a呈增加趋势,而后几年呈下降趋势,到6.5年稍有回升,随后又下降,直至10.5年生竹材微纤丝角值又变得较大,竹龄对微纤丝角影响显著。竹秆的中部和下部平均微纤丝角分别为9.32°、9.39°和9.50°,随竹秆高度增加竹材微纤丝角逐渐减小,差异较显著。     

木材顺拉弹性模量测定方法的研究：加载速度的选择

研究了木材顺纹抗拉弹性模量的测定方法，着重分析了加载速度对木材顺纹抗拉弹性模量测定的影响。结果表明：（１）可以采用应变计式引伸仪来测定木材顺纹抗拉弹性模量；（２）加载速度为１．０ｍｍ／ｍｉｎ较为合理。     

毛竹不同高度径向弯曲性能的变化

对竹材不同距地高度径向位置的弯曲性能进行了研究,并应用DENSE-LABX端面密度仪测定竹材沿端面的密度分布情况,分析了密度的变化与竹材弯曲力学性能的关系。结果表明:竹材的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)沿径向均是从最内层竹黄处向竹青处逐渐增大,MOE的差异更加显著;竹材的弯曲性能随着密度的增大而增加,趋势接近于线性变化。     

竹楠木顺纹力学性能试验研究

目的分析比较几种胶合木材料,研究竹楠木拉、抗压基本力学性能,给出基于木材强度设计值的计算方法为基础的竹楠木拉压强度设计值建议值.方法按照《木材物理力学性能试验方法》和《木材无疵小试样的试验方法》对竹楠木材顺纹抗拉和抗压进行试验研究,测得竹楠木顺纹抗拉、抗压强度.结果试验结果表明竹楠木抗压经历了弹性、弹塑性和破坏3个阶段,发生塑性破坏;抗拉经历了较长的弹性阶段后发生脆性破坏.试验得到竹楠木顺纹抗拉强度可达98.1 MPa,顺纹抗压强度可达73.3 MPa.结论竹楠木顺纹强度具有离散性,抗拉强度的离散性要高于其抗压强度.竹楠木胶合竹材能够满足建筑结构对材料抗拉压力学性能的要求,试验结果对竹楠木的合理利用和深入研究提供理论依据.     

毛竹材的动态热机械性能分析

采用动态热机械分析(DMTA)测试毛竹材的储能模量(E')和损耗模量(E″),分析在不同初含水率、笔壁径向部位、竹龄及距毛竹基部高度下毛竹材的储能模量和损耗模量及玻璃化转变温度(Tg)。结果表明:①毛竹材储能模量随着温度的升高呈逐渐减小的趋势,损耗模量随着温度的变化出现两个峰,当温度达到玻璃化转变温度时达到第1个峰值。②储能模量和损耗模量受初含水率的影响较大,随着含水率的增加呈相对减小的趋势; 在竹壁径向上,储能模量和损耗模量由内而外依次增大; 在同一温度下,毛竹材的储能模量和损耗模量具有随毛竹高度的增加而降低的趋势; 不同竹龄毛竹材的储能模量和损耗模量略有差别,基本上随竹龄的增大而增大。③毛竹材Tg随含水率的增加而降低,在绝干状态时Tg为217～223 ℃; 含水率为15%到饱水状态时,Tg在113～134 ℃之间; 沿竹壁径向的竹青、竹肉和竹黄的Tg略有差别,30%含水率时的Tg在123～135 ℃之间; 不同竹龄毛竹材的Tg并无较大差异,在120～123 ℃之间; 不同高度的毛竹材Tg也无显著差异,在123～126 ℃之间。研究表明,在毛竹材的实际生产中可通过增加毛竹材周边温度和含水率以增加其塑性,使竹材的竹龄和高度选择更加宽泛。     

速生杨木单板顺纹弹性模量预测模型

着重讨论速生杨木单板顺纹弹性模量预测模型，模型中考虑到单板的压缩率，单板中含胶量，单板的密度和单板的厚度等影响因素。结果表明，单板顺纹抗拉强度模量的模型预测值与实际值之间能较好拟合，并且能够反映压缩率和浸胶量对单板顺纹抗拉弹性模量关系。笔者分析了速生杨木单板的压缩率与热压单位压力手关系，试验表明单板的压缩率与压力呈非线性关系。     

基于DSCM的竹炭力学参数测量及破坏分析

为了解竹炭力学性能,采用DSCM方法研究了竹炭的弹性模量、泊松比以及抗压强度,并对竹炭材料的顺纹和横纹破坏过程进行了简单分析。结果表明:竹炭的横纹压缩强度、弹性模量和泊松比均比顺纹压缩低;竹炭的破坏模式受其结构控制,顺纹压缩常表现为突发式破坏,试件内部前期变形均匀,最后发育沿载荷方向的裂纹,横纹破坏表现为渐进式破坏,试件内部前期变形不均匀,最后发育与载荷方向成一定角度的裂纹。该研究在生物质材料的力学参数及力学性能研究方面均具有一定的可行性和优越性。     

竹材物理力学性质的研究

<正>竹材的物理力学性质是竹材重要的质量指标。本文研究了竹材的公定容积重,湿胀,维管束密度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度,径向和弦向的抗弯强度和一些其他性质,获知了:1.竹材分割对顺纹抗压强度的影响,2.顺纹抗压强度与竹材含水率的关系;3.竹子年龄(A)对物理力学性质的影响;4.竹秆任意高度处(H_x)的物理力学性质;5.竹材的立地等级和营林措施对竹材物理力学性质的影响;6.不同竹种的物理力学性质。     

用数字散斑相关方法研究竹材在拉伸载荷下的断裂行为

用数字散斑相关方法(DSCM)实验研究了无预制裂纹的毛竹试件在拉伸载荷下的断裂行为.基于试件表面的图像以及DSCM测量的位移场和应变场,分析和总结了竹材的断裂失效模式和破坏机理,定量测量了竹材的断裂韧性.研究发现竹材试件在拉伸时先在竹黄部分出现横向裂纹,此裂纹进而向竹肉横向稳定扩展,加载继续进行时裂纹会突然转为纵向并发生失稳扩展,使试件沿纤维方向破坏.通过DSCM测量得到的位移场获得了裂纹的临界张开位移,计算得到实验用竹材的断裂韧性KⅠc=4.2MPa.m0.5.     

竹材定向刨花板工艺和性能的研究

<正>研究表明,竹材定向刨花板的静曲强度和弹性模量随着板密度、刨花长度、表层定向铺装刨花所占比例和施胶量的增加而增加;竹青和竹黄对板子性能无显著影响;增加长条刨花所占比例,会提高夹心结构定向刨花板在定向方向的静曲强度和弹性模量。总之,用竹子制造定向刨花板,从板子性能和相应的工艺条件来看是可行的。     

重组竹抗压与抗拉力学性能的分析

以慈竹制作的重组竹为研究对象,对重组竹抗压与抗拉力学性能进行了研究,并将重组竹与落叶松等6种木材的力学性能进行了比较。结果表明:重组竹顺纹抗拉强度为248.15 MPa,顺纹抗压强度129.17 MPa,稳定性能较好。通过与落叶松、云杉等木材比较发现,重组竹的抗压和抗拉强度较高,纵向与横向抗压强度差异较小,EL/ET比值小,不同方向的泊松比和强重比也有差别。重组竹的横纹抗压过程分为3个阶段(弹性阶段、塑性阶段、破坏阶段),最后发生塑性破坏。     

单板条层积材力学性能的预测模型

以弹性力学能量原理为基础,建立单板条层积材的力学性能预测模型,并采用压制单向薄层复合材料对模型预测值进行验证。验证试验结果表明,与其他常用的几何模型相比,根据能量法建立的模型预测范围更加准确,能量原理得出的预测范围在热压压力小于5 MPa时比较准确。由于完全定向板材的横向搭接长度有限,使得横纹弹性模量的实测值与预测范围偏差较大,但是实际生产板材时,并不存在这种情况,因而在实际生产中模型的预测精度将会提高;而顺纹弹性模量和纵横向剪切模量的预测精度较高。     

HPFL加固受火RC梁刚度及挠度研究

结合国内外对火灾后钢筋混凝土结构中混凝土和钢筋力学性能的研究,分别采用三台阶模型和二台阶模型对火灾后混凝土和钢筋的弹性模量进行简化计算.根据简化计算模型和等效弹性模量法,对受火后钢筋混凝土梁截面的弹性模量进行等效,得到受火后钢筋混凝土梁截面的弹性模量.根据有效惯性矩法,对高性能复合砂浆钢筋网加固受火RC梁开裂前和开裂后的截面进行等效换算,将受拉区钢筋和全截面的高性能复合砂浆钢筋网换算成弹性模量为混凝土弹性模量的换算截面.在考虑剪切变形影响的前提下,对高性能复合砂浆钢筋网加固受火RC梁的截面刚度和挠度进行理论推导,并结合实验数据验证理论公式的合理性.分析结果表明,推导所得的计算公式与试验数据基本吻合.     

复杂形状的金属橡胶隔振器当量弹性模量研究

给出了计算金属橡胶鼓形隔振器的当量弹性模量的方法.计算了拉伸和剪切作用下复杂形状隔振器的弹性特征量,利用当量弹性模量和有限元方法来研究隔振器的变形,通过算例和实验结果进行验证.结果表明,当量弹性模量比较准确地描述了复杂形状金属橡胶隔振器的性能,为其进一步研究奠定了基础.图6,表1,参8.     

纤维增强竹梁抗弯力学性能研究

为了提高竹梁受拉区的竹纤维受力能力,将浸渍纤维布(FRP)配置于竹梁的受拉区,利用纤维布良好的抗拉性能,增强竹梁的抗弯力学性能。为研究纤维增强竹梁的抗弯性能,对4种纤维增强竹梁与未增强竹梁进行弯曲对比试验,研究纤维类型、纤维层数等对竹梁弯曲性能的影响。研究结果表明:纤维增强竹梁的整体增强效果明显,其抗弯承载力与刚度得到有效提高。纤维增强竹梁的抗弯承载力较未增强竹梁提高30.16%～52.44%,对应正常使用极限状态挠度限值时的截面刚度提高9.73%～12.89%。由于浸渍胶流失的原因,玄武岩纤维对竹梁承载力增强效果好于碳纤维,而碳纤维的弹性模量较大,对竹梁截面刚度提高效果较好。纤维增强竹梁的截面应变发展规律证实了纤维材料在竹梁承载中的增强作用。     

橡胶集料对混凝土抗冻性的影响

取两种不同粒径、四种不同掺量的橡胶代替等体积的细骨料砂制作橡胶混凝土试件,对其进行快冻法试验,研究橡胶集料混凝土在冻融循环作用下的耐久性.研究表明,随着橡胶掺量的不断增加,抗压强度和动弹性模量都会不断下降,但掺入橡胶能改善混凝土的抗冻性,橡胶粉比橡胶颗粒的效果好,掺入5%~10%的粒径≤0.27mm橡胶粉对混凝土的抗冻性能有明显改善作用.不过,掺入过多的橡胶则会降低其抗冻性.结果表明,运用无损检测的动弹性模量能很好地对橡胶混凝土的抗冻性作出正确评价.