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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张怡卓 侯弘毅 潘屾
【目的】针叶材的管胞不仅具有输导养分的作用,而且具有较强的支撑能力,其管胞分布状态影响着木材力学特性。探究管胞分布状态与木材力学特征的内部关系对实现木材抗压弹性模量的预测有重要意义。【方法】本研究从针叶材管胞效应入手,设计了一套集光源发射、光斑采集与分析、木材遍历为一体的纤维角检测平台,构建了木材纤维角分布与其抗压弹性模量的数值关系模型。首先,利用最小二乘法拟合投射在木材表面激光光斑的椭圆轮廓,完成纤维角测量;然后,通过分析纤维角测量误差,选用系数为20的均值滤波方法以提高纤维角测量精度;通过对木材遍历采样,完成纤维角分布的采集;最后,以木材两个面上纤维角分布的均值、潜入系数与标准差为输入,以试样的抗压弹性模量为输出,构建了6输入1输出的4层神经网络,完成抗压弹性模量的预测。按照GB/T15777—1995《木材顺纹抗压弹性模量测定方法》加工了落叶松试样100个,应用检测平台采集了相应试件的纤维角分布后,采用力学试验机得到对应力学真值,按照3∶1的比例划分训练样本与测试样本。【结果】平均滤波次数选取20时,该设备纤维角采集测量误差达到0.65°以下;分别构建了以双面纤维角分布特征、单面纤维角分布特征以及双面纤维角分布特征均值为输入,抗压弹性模量为输出的网络预测模型。实验比较发现:以双面纤维角分布特征为变量的网络模型预测精度上优于其他两组,此时网络预测的抗压弹性模量准确率达到90.80%。【结论】应用纤维角分布特征可以实现针叶材抗压弹性模量的有效预测。最小二乘拟合与均值滤波法的结合可以有效、准确地表达纤维角的特征信息。纤维角的均值、潜入系数与标准差可以有效描述纤维角的分布特征。在构建木材抗压弹性模量时,木材双面的纤维角分布特征对其抗压弹性模量预测精度最高。
[期刊] 林业科学
[作者]
徐曼琼 金观昌 鹿振友
Elastic modulus of the 17 and 50 loblolly clones were measured by DSCM . The result showed E L, E T and E R of the 17 loblolly clone were 6 110, 1 207, 1 576 MPa, respectively. Those of the 50 loblolly clone, however, were 5 965, 1 308, 1 606 MPa, respectively. In addition, the method of DSCM f...
关键词：
散斑 木材 火炬松 弹性模量
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
梅志敏 王树才 张融
针对皮蛋外形为非标准椭球,难以采用定义方法求其弹性模量的问题,采用美国ASABE提出的弹性模量(E)求解方法和泊松比(μ)测定方法,阐述皮蛋的球度、外观尺寸、曲率半径等基本物理量的求解和系数λ与cosα的数学关系计算原理,利用TMS-PRO食品物性分析仪和小位移传感器为主要测量仪器分别对皮蛋横向和纵向进行压缩试验,获得其不同方向的应力应变曲线,分析计算得出皮蛋抗载弹性模量:中间受压为3.204 MPa,两端受压为3.666 MPa;泊松比:中间受压为0.155 4,两端受压为0.383 0。
关键词：
皮蛋 抗压特性 弹性模量 泊松比
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张扬 于志明 马君
为了研究断面密度分布(VDP)对纤维板弹性模量(MOE)的影响,该文采用分段函数模拟板材VDP,并利用弹性力学薄板理论和VDP模拟模型,建立纤维板MOE预测模型。结果表明:VDP模拟模型和MOE预测模型的计算值与实测值基本吻合;最高密度对应的厚度与板材MOE存在密切关系;不同于密度均质板材,非均质纤维板的MOE与板材厚度有关。说明VDP是影响纤维板MOE的一个重要因素,纤维板MOE预测模型具有一定的实用性。
关键词：
纤维板 断面密度分布 弹性模量 预测模型
[期刊] 林业科学
[作者]
侯祝强 姜笑梅 骆秀琴 江泽慧 费本华
依据针叶树木材管胞和射线细胞的结构模型 ,使用计算机抽样模拟解剖结构参数 ,以及使用针叶树木材纵向弹性模量计算公式和方法 ,计算人工林杉木、马尾松幼龄材和成熟材试件纵向弹性模量 ,计算结果与常温条件下气干试件测定结果十分符合。在试件晚材率和管胞解剖结构参数改变的条件下 ,计算预测了人工林杉木、马尾松幼龄材和成熟材纵向弹性模量的变化。结果表明 :试件纵向弹性模量随晚材率、管胞长度、管胞壁厚度的增加而增加 ,而试件纵向弹性模量随管胞直径增加而减小。本文提出的纵向弹性模量计算的预测方法 ,对于运用现代生物技术控制和改变针叶树木材的材质、材性有实际意义
关键词：
针叶树木材 管胞 射线 弹性模量
[期刊] 林业科学
[作者]
江泽慧 费本华 侯祝强 姜笑梅 骆秀琴
本文是关于针叶树木材弹性特性研究的理论分析。设定针叶树木材细胞主要由管胞和射线组成 ,根据管胞和射线细胞的解剖构造特征 ,建立了两端劈尖、矩形截面、中空的管胞模型与长方体状、中空的射线细胞模型。沿用MP层 (胞间层 +初生壁 )内与 3S层 (次生壁的S1、S2、S3层 )内力学性质相同 ,而MP与 3S层间力学性质相异的假定 ,利用管胞和射线细胞模型 ,导出了管胞和射线细胞纵向弹性模量的计算公式。同时 ,根据管胞和射线细胞在针叶树木材中的排列规律 ,结合线形弹性体串并联的特性 ,进一步给出了计算针叶树木材试件宏观纵向弹性模量的方法。本项研究从木材细胞的结构和弹性特性出发 ,分析研究针叶树木材...
关键词：
针叶树木材 管胞 射线 弹性模量
[期刊] 林业科学
[作者]
郭莹洁 赵荣军 钟永 任海青
以兴安落叶松成熟材为研究对象,探讨以早晚材物理力学为基本单元建立无疵试样力学模型的可行性。首先通过试验法获得兴安落叶松成熟材早、晚材薄片的物理力学性质,然后运用经典层板理论建立顺纹抗拉弹性模量力学模型,并进行试验验证。结果表明:以早晚材物理力学性质为建模基础的方法可行;密度是成熟材弹性模量变异性的主要影响因素;利用该方法建立的无疵试样力学模型,其相对误差低于5%,同时该方法能够为进一步建立兴安落叶松成熟材其他力学模型打下基础。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
殷亚方 Nagao Hirofumi Kato Hideo Ido Hirofumi
该文以经过120 d、温度90℃条件下窑干干燥处理的56根日本柳杉人工林结构材(110 mm×55 mm×2 500 mm)作为测试试件,介绍了一种利用激光测距系统测量顺纹抗拉弹性模量的方法.首先将试件含水率调至15%,在抗拉试验开始前采用纵向基频振动方法(FFT)得到试件的动态弹性模量(Efr),再利用由激光测距仪、数据采集器和计算机处理系统组成的激光测距系统,测定了顺纹抗拉弹性模量(Et),最后破坏试件完成顺纹抗拉强度(σt)的测定.对Efr、Et和tσ相互关系的比较分析表明,Et的平均值比FFT方法得到的Efr的平均值小7.8%(0.63GPa);Et与Efr具有很好的相关性,相关系数R...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
余雁 费本华 张波 王戈
该文利用原位成像纳米压痕技术研究了针叶材管胞细胞壁不同壁层之间在纵向弹性模量(MOE)和硬度方面的差异.结果表明,当压针从细胞壁的纵向压入时,细胞壁变形机制以塑性变形为主;细胞壁纵向弹性模量和硬度在细胞壁厚方向的分布不均匀.S3层与细胞腔交界处、S1层与复合胞间层(CML)交界处的弹性模量和硬度均明显小于次生壁(SW)S2层.此外,相邻管胞次生壁S2层之间的弹性模量和硬度也存在一定差异.ANOVA分析表明,杉木管胞、马尾松管胞次生壁的弹性模量均显著大于复合胞间层,但两者之间的硬度差异不显著.虽然马尾松成熟材管胞次生壁的纵向弹性模量和硬度均大于幼龄材,但差异的程度不同.弹性模量前者比后者约大40...
关键词：
纳米压痕 原位成像 管胞 弹性模量 硬度
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
沈繁宜 李吉跃
总结了以往几种植物组织总体体积弹性模量ε的计算方法，并推导出另外两种新的计算弹性模暑的公式。用各公式对几个树种各自的同一条ＰＶ曲线的数据计算出ε值，结果表明，同一组数据用不同公式计算的弹性模量的值不相同，有的差异很大。文章初步讨论了不同的公式产生误差的原因。根据数学推导过程我们认为新公式最准确．
关键词：
弹性模量,膨压,渗透水
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
杨云芳 刘志坤
将天然毛竹材视为纤维与基体两种组分材料构成的复合材料，以一个维管束及周围所辖薄壁组织细胞为分析单元进行微观力学性能分析，得出以组分材料性能与含量表示的宏观抗拉弹性模量和极限抗拉强度计算式。实验结果表明：毛竹材组分含量沿壁厚及秆高变异显著；组分（即纤维与基体）的抗拉弹性模量分别为２７．６０ＧＰａ和６．０６ＧＰａ，抗拉强度分别为５４７．６８ＭＰａ和７４．６０ＭＰａ。毛竹材的宏观抗拉弹性模量及强度同组分材料的数量及分布密度密切相关。
关键词：
毛竹 竹材 抗张强度 弹性模量
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张厚江 申世杰 崔英颖 苗毅 王瀛坤
该文介绍了振动法测定木材弹性模量的理论依据,组建了由脉冲锤、加速度计、计算机等组成的测试系统,对测试基本方法进行了试验研究.发现横向振动方式可以有效地测得木板试材的固有频率值,测定效果好;而纵向振动方式不能测得试材的固有频率值,不能作为测量木材弹性模量的方法.在横向振动测量方式中,激振点与拾振点间距离应位于试材两端部附近,两者间间距应尽量远.通过与静态测试结果比较,发现振动方式测得的弹性模量值比静态方式测得的稍大.
关键词：
弹性模量 激振点 拾振点 横向振动方式
[期刊] 林业科学
[作者]
刘镇波 刘一星 于海鹏 袁俊奇
以市场上购买的气干核桃楸、水曲柳和红松板材为试材,采用基于打击音的快速傅里叶变换(FFT)频谱分析方法,检测试材的动态抗弯弹性模量,并与力学实验机测定的试材静态抗弯弹性模量作比较。结果表明:用声共振FFT快速自动检测实木板材的弹性模量具有普遍性意义,且比简单根据木材密度估计的方法提高了木材静弹性模量推测的准确度和精度。
关键词：
板材 无损检测 动态弹性模量
[期刊] 林业科学
[作者]
王正 顾玲玲 高子震 刘斌
【目的】应用频率法精确测量SPF规格材的弹性模量,探讨应用威布尔分布分析其弹性模量数据的可行性。【方法】从南京北美木屋有限公司一批SPF规格材中随机抽取容量为300的样本作为试件,采用弹性绳垂直自由悬挂方式的支承结构对试件实现自由梁,模态试验验证自由梁的精度。在瞬态激励下,通过测试试件一阶弯曲频率,得其弹性模量值;应用应力波法验证频率法测试结果的正确性。对其测试数据采用Weibull分布拟合检验、威布尔分布和正态分布的K-S检验、SPF规格材总体弹性模量在给定值下的概率计算和SPF规格材质量评价的概率分布方法进行研究。【结果】频率法和波速法测得的弹性模量具有较好的相关性;从威布尔分布和正态分布...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张杨 马岩
为制备出在强度上满足医用条件的颈椎夹板,以微米级的木纤维为材料,通过对密度0.439 g/cm3、含水率12%~15%的毛白杨进行微观组织观察,发现木材内部呈现稳定的蜂窝状单向多孔结构,用其切削出平均厚度为52 mm的木纤维,具有良好的韧性和强度,经过模压可用于制造医用颈椎夹板。对木纤维不同铺装状态下的弹性模量进行计算,得出了在模压过程中纤维尺寸、密度、压缩量、施胶量、胶合程度等因素都会对夹板弹性模量产生一定的影响。
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