热处理状态和工艺顺序对铝型材弯曲回弹的影响

采用实验和数值仿真相结合的方法研究了材料热处理状态和工艺顺序对6063铝型材弯曲回弹的影响规律和机理.结果表明:型材绕弯变形区内外层材料分别为压应力和拉应力起主导作用,中性层附近材料为明显的拉-压两向应力集中区.外力卸载后,中性层存在很大的残余拉应力;挤压态型材经人工时效处理后绕弯成形回弹角将会变大.且随着人工时效时间的延长,内外侧材料最大拉压应力差变大,回弹角逐渐增大;弯曲型材后续经人工时效或电泳烤漆处理,产生二次回弹.且弯曲角度越大,热处理后回弹角会增大.进一步延长人工时效时间,弯曲型材的回弹角基本不变;弯曲型材的三种成形工艺顺序方案中,挤压态型材先经冷弯成形再紧接着进行人工时效和电泳烤漆处理总的回弹角最小.     

高温热处理对木材强度影响的研究进展

从热处理方式、热处理工艺参数及影响强度机制等方面综述高温热处理对木材力学强度的影响。综合认为,不同热处理方式对木材强度影响程度不同。随着热处理温度升高和时间延长,抗弯强度和顺纹抗压强度等部分木材强度逐渐下降;但当处理温度较低时,抗弯弹性模量和表面硬度有所增加,随温度升高,其强度值将下降。不同热处理工艺对木材半纤维素、木素和纤维素定性变化规律是相同的。热处理过程与木材初始状态(含水率和干燥方式),以及热处理参数(温度和时间)交互作用对木材强度影响将是今后研究的方向之一。     

超高温热处理对水曲柳板材尺寸稳定性的影响

分别采用窑式常压和罐式带压过热蒸汽对水曲柳板材进行超高温热处理,研究了两种热处理方式对木材平衡含水率、尺寸稳定性、吸湿滞后及干缩系数的影响,分析了两种热处理方法使木材稳定性提高的原因。结果表明：两种热处理均可降低木材的平衡含水率,但罐式带压热处理可以更有效地降低木材在使用中的平衡含水率,减小木材使用环境的相对湿度变化对木材含水率的影响,降低木材干缩系数,更有利于提高木材的尺寸稳定性。提高处理温度可以减小热处理材的吸湿滞后,罐式带压热处理材比窑式常压热处理材的吸湿滞后小。     

影响淬火热处理变形的主要因素

分析零件淬火变形的主要因素及控制热处理变形、提高零件热处理质量的方法。     

热处理对木材吸湿特性及尺寸稳定性的影响

分别在常压蒸汽与0.45 MPa加压蒸汽条件下,对樟子松和柞木进行热处理,比较了热处理材和未处理材的水分吸湿性及尺寸稳定性差异。结果表明:两种试材经过热处理后不仅吸湿量明显降低,在高湿条件下的吸湿特性也发生了显著变化,当环境相对湿度从69%增至94%时,热处理材的平衡含水率变化率仅为对照材的1/3,细胞壁微观构造在高温条件下的变化可能是造成这一现象的主要原因;吸湿性的降低使热处理材的尺寸稳定性获得了大幅度提高,樟子松试材加压蒸汽热处理后径、弦向湿胀率分别下降了34%和47%,柞木则分别降低了46%和51%;热处理材的弦向抗湿涨系数普遍高于径向抗湿涨系数,表明木材径、弦向的湿胀差异在热处理后也有所缩减;加压蒸汽热处理比常压蒸汽热处理的改性效果更为显著。     

用预回火法消除长针类零件的热处理变形

纺机上常用的长针类零件制作中多采用冷变形加工而产生残余应力．在随后的热处理中容易发生弯曲变形．本文以Ｔ（１０）Ａ缝针为例，介绍了用预回火方法消除此类变形的实验，证明预回火法行之有效，具有实用价值．     

宽带材拉伸弯曲变形的理论模型

应用板弯曲理论,引入平面变形假设和横截面始终保持为平面假设,采用米塞斯屈服准则,建立了各向同性理想弹塑性金属带材的拉伸弯曲变形的一般解析分析方法和模型.它突破了基于初等梁弯曲理论建立的解析分析方法的局限性,得到了在过去同类研究中无法计算的带材厚度方向的应力和应变,实现了对带材拉伸弯曲变形过程更贴切的表征.通过以某冷轧带钢厂拉伸弯曲矫直机为算例的比较计算表明,本文所提出的带材拉伸弯曲变形的"板弯曲"模型比"梁弯曲"模型有更符合实际.     

FRP增强胶合木梁弯曲变形的解析分析

在胶合木梁的受拉区设置纤维增强复合材料（rap）是提高胶合木（glulam）梁结构性能的有效方法。通过力学模型分析，给出了FRP—glulam简支梁变形的解析解。根据相关的力学机理并结合试验数据，对解析解进行了修正；修正系数是通过对某些参数进行回归分析得到的，将其与已有的试验结果进行对比，证实了模型具有较高精度，可以很好地模拟梁的全过程变形与刚度变化。此外，模型还广泛适用于多种常见简支梁的变形分析或刚度分析。     

计算弯曲变形的几何法

弯曲变形问题本质上是几何问题,即杆轴线上任意点的位移都可以视为由起点处横截面的转角和杆的弯曲导致的。基于此来找出位移与微段杆弯曲、起点处横截面的转角的关系式,引入弯曲变形与内力的关系式,从而将杆的位移表示成杆的弯曲和旋转。该方法可以拓展到任意形状杆件的平面弯曲变形的计算,且对比传统方法更具一般性;而且在增加初参数的情况下,该方法可以分析超静定杆件的弯曲变形问题。通过两个求解杆弯曲位移方程的算例,验证了该方法的正确性。     

热处理对变形Zn-Cu-Ti合金组织和性能的影响

采用真空熔炼—热挤—冷轧的工艺制备了 Zn-Cu-Ti 合金,分析了合金的显微组织及演变过程,研究了不同热处理工艺对 Zn-Cu-Ti合金中的第二相和力学性能的影响。随着退火温度的升高,第二相的长大程度和溶解程度均增大,合金的硬度升高至77HV,抗拉强度升高至312 MPa;随着退火时间的延长,第二相不断增大,合金的硬度也不断提高;随着退火温度升高,在第二相的溶解程度和第二相的长大程度的交互作用下,合金的塑性先降低后升高。     

水曲柳研究进展和展望

综述了近几年来国内外关于水曲柳的研究新进展。目前,国外对于水曲柳的研究大多集中在日本和韩国,研究内容涉及生理、生态、病理、木材科学等方面;国内关于它的报道也有不少,归纳起来差不多有五大类,包括立地造林、生理生态、种子园建设和无性繁殖、材质特性、胚胎学等方面。本文并就各研究成果加以讨论,同时提出今后研究的发展趋势。     

水热-微波处理水曲柳顺纹压缩应力-应变本构关系

通过对水热-微波联合处理的水曲柳幼龄材和成熟材顺纹压缩过程中应力-应变关系和木材化学组分变化的分析,建立木材顺纹压缩应力-应变本构关系.结果表明:在水曲柳顺纹压缩的初始阶段,应力-应变符合线性的弹性虎克定律;在弹塑性阶段,也基本符合线性的力学关系,建立的水曲柳幼龄材和成熟材顺纹压缩应力-应变本构关系由常数项(比例极限应力)和应力-应变线性关系表达式两部分构成;相同顺纹压缩率下幼龄材弹性模量和应力大于成熟材,主要受到木材化学组分差异的影响.     

水曲柳FmGT8家族基因生物信息及表达模式分析

为研究水曲柳糖基转移酶8家族(glycosyltransferases,FmGT8)基因结构特征及编码蛋白性质,揭示其时空表达模式以及对应拉处理的响应机制,在获得4个水曲柳FmGT8基因的基础上,应用生物信息学软件对FmGT8及其编码蛋白进行详细的分析; 选择5—9月的水曲柳叶子、木质部以及外皮样本,利用实时荧光定量PCR分析FmGT8基因的表达模式; 对水曲柳分别进行1、3、7 d的应拉处理,分析FmGT8基因转录表达对应拉处理的响应模式。结果显示:获得了3个FmGT8全长基因(FmGT8-1,FmGT8-2,FmGT8-3)和1个FmGT8基因片段(FmGT8-4),已上传至NCBI并获得登录号分别为KP307672、KP307673、KP307674、KP307675。FmGT8-1、FmGT8-2、FmGT8-3在木质部中表达量最高,FmGT8-4在外皮中的表达量最高; FmGT8-1、FmGT8-2、FmGT8-3均在6月的相对表达量达到最高,FmGT8-4在9月表达量最高。4个基因在应拉处理材料中的表达模式各不相同,但均对应拉处理有响应。FmGT8-1、FmGT8-2、FmGT8-4在应拉受力面的表达量最高,FmGT8-3在应压受力面表达量最高,说明FmGT8具有时空特异性。研究结果表明FmGT8家族基因可能参与了细胞壁与木质素的合成。     

白蜡条木材解剖性质及其变异的研究

通过建立标准地,选择标准木进行树干解析,以及白蜡条木材离析试验,借助电子显微镜和计算机显微图像分析系统,应用定量解剖学方法,从微观角度对白蜡条木材解剖性质及其径向和纵向的变异规律进行了测定和分析。结果表明：白蜡条木材属于环孔材,早材管孔为圆形、椭圆形,轴向薄壁组织量较多,木射线纺锤形、多为同型木射线;白蜡条纤维长度、宽度、胞腔直径、壁厚、壁腔比分别为500~1 428 μm、10~24 μm、7~20 μm、1.4~4.6 μm、0.25~0.58。不同年轮间和树高间,纤维长度、宽度、壁厚、长宽比和壁腔比具有变异性。     

长白落叶松-水曲柳混交林不同混交方式单木冠长预测模型

【目的】为了准确预估长白落叶松-水曲柳4种不同行间混交方式(行间混交比例分别为1∶1、2∶2、3∶3、5∶5)的单木冠长,采用联立方程组模型分别构建了长白落叶松和水曲柳的冠长模型。【方法】基于黑龙江省尚志国有林场管理局的长白落叶松-水曲柳混交林54块标准地的样木数据,从3种非线性的基础冠长模型中选取最优冠长模型,以单分子式模型为树高曲线的基础模型,并将混交比例(Z_i)和树木在混交带内位置(K)作为哑变量,加入其他树木变量、林分变量和竞争因子,分别构建长白落叶松和水曲柳的冠长模型;基于最优冠长模型和树高曲线模型建立联立方程组模型,采用非线性似乎不相关回归(NSUR)的方法进行参数估计,并对所构建的模型进行评价。【结果】长白落叶松冠长与高径比呈负相关,与林木树高和林分优势高之比呈正相关;水曲柳冠长与高径比呈负相关,与林木胸径和林分优势木胸径之比呈正相关;长白落叶松树高与长白落叶松优势木平均高呈正相关,水曲柳树高与水曲柳优势木平均高呈正相关。联立方程组预估长白落叶松冠长和树高的调整后决定系数 ( R_{\mathrm{a}}^2 )分别为0.478 1和0.821 6,联立方程组预估水曲柳冠长和树高的 R_{\mathrm{a}}^2 分别为0.395 8和0.752 9。【结论】构建冠长和树高联立方程组模型不仅具有较好的拟合效果及预测精度,还解决了冠长与树高之间内在相关性的问题。因此,本研究所构建的冠长模型可以很好地预测东北地区混交林内长白落叶松和水曲柳的冠长,为进一步研究混交林树木树冠结构提供依据。     

长期氮添加对落叶松和水曲柳人工林土壤碳、氮、磷含量和胞外酶活性的影响

【目的】氮(N)沉降速率的持续增加影响着森林生态系统的物质循环。本研究旨在探讨长期N添加对两种人工林土壤微生物生物量和胞外酶活性的影响。【方法】基于黑龙江帽儿山森林生态系统国家野外科学观测研究站落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工林的长期(16年)N添加[N添加速率为10 g/(m²·a)]试验,测定对照和N添加处理样地土壤的碳(C)、N、磷(P)各组分含量、微生物生物量以及C、N、P循环相关的胞外酶活性。【结果】长期N添加显著增加了两种人工林无机N含量,但降低了两种人工林微生物生物量C、N含量。N添加抑制了水曲柳人工林β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶活性,但对落叶松人工林的这些C分解酶活性的抑制作用不显著。回归分析进一步发现微生物生物量、β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶均随着土壤pH的降低而显著降低。几丁质酶活性在落叶松人工林中对N添加呈现负响应,却在水曲柳人工林中对N添加呈现正响应。然而,N添加均未显著改变两种人工林的磷酸酶活性、总有机C,以及酸水解法划分的C组分、全N、全P和有效P含量。【结论】长期N添加主要通过土壤酸化途径改变落叶松和水曲柳人工林土壤微生物生物量和酶活性,而N添加对胞外酶活性的影响因树种而异,这可能与两个树种的不同凋落物质量和菌根类型有关。N添加对土壤微生物和C分解酶活性的抑制作用并没有显著增加土壤C含量和改变C组分,其内在机制需要未来从土壤有机C的形成和稳定性方面进行揭示。     

寒温带水曲柳自然群体变异分析及 优良个体的早期选择与评价

以寒温带水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)自然群体及子代测定林为对象,采用固定标准地定位观测的方法,以群体选择、变异分析和遗传效应评价为基础,探讨自然群体及其子代树高和胸径性状的遗传变异,系统分析这些生长性状的遗传力和遗传增益,从中选择出生长势、抗逆性和适应能力兼优的优异群体及优良个体.结果表明:寒温带水曲柳自然群体间的生长性状存在极显著差异,其中,树高性状的变异较小,胸径性状的变异较大,平均变异系数分别为24.29%和45.02%.另外,群体内自由授粉子代间生长性状的差异亦极显著.寒温带水曲柳的生长性状受遗传基因的控制程度较强,遗传力强,遗传增益较大,树高和胸径的遗传力分别为0.858和0.860,遗传增益分别为16.68%和30.98%.因此,以生长性状为主要评价指标,兼顾各种影响因素,确定五常(WCH)群体为优异群体,WCH25,WCH12和WCH27为优良个体,可广泛应用于多世代遗传改良育种中.