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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王梧旭 陈志新 黄书烽 彭小龙
为研究缺口对金属材料力学性能的影响，以供水管道用H60黄铜缺口件为研究对象，基于正交试验的设计方法进行试验，采用三维数字散斑变形应变测量系统和万能拉伸试验机，测量并分析了黄铜的抗拉强度、屈服强度等力学性能参数及应力应变曲线，得到了在板材颈缩处的应变场与位移场。分析试验得到的数据，对Johnson-Cook本构模型的材料参数进行标定，最后将Johnson-Cook本构模型的材料参数应用于ABAQUS软件的动力显式分析中，模拟拉伸试验的过程，与三维数字图像相关法得到的数据作了全场对比，结果误差在允许范围内，验证了模拟的可行性与实用性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张哲 陈志新 王梧旭
碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al）有着优异的力学性能，主要表现在强度、刚度、疲劳等方面，在航空航天、光学精密仪器等领域被广泛使用。为研究SiCp/Al材料在缺口方面的力学性能，进行了单轴拉伸试验，使用三维数字散斑应变测量分析系统，测量了SiCp/Al材料的强度和弹性模量等力学性能，并采集了材料颈缩处的位移场和应变场。对实验数据进行分析处理后，获取了Johnson-Cook本构模型所需参数的数据，使用ABAQUS有限元软件模拟SiCp/Al材料拉伸试验。将三维数字散斑应变系统测量的结果与仿真结果进行全场对比分析，结果吻合良好，误差在允许范围内，验证了模拟的合理性和有效性。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张丹 王戈 张文福 程海涛
以毛竹圆竹为研究对象,研究其力学性能的变异规律。结果表明:以圆竹为测试单元毛竹各项性能测试结果不同于以竹片为测试单元测得的结果,但是毛竹圆竹的各项力学性能在竹龄、竹秆部位上的变异规律和竹片力学性能的变异规律相似。随竹秆高度的增加,其纵向抗压强度、纵向抗剪强度、抗弯强度均呈增大趋势;4年生毛竹的力学性能总体优于6年生毛竹。
关键词：
毛竹 圆竹 竹片 力学性能
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
徐鑫 郭克君 谭新建 张殿松 苗振坤 司芳芳
对成熟苎麻茎秆进行横观各向同性假设,参照塑料拉伸、压缩和金属扭转试验以及夹层结构弯曲性能试验的要求和标准,分别对苎麻茎秆、木质部进行拉伸、压缩、弯曲和扭转试验,对韧皮层进行拉伸、压缩试验,测定苎麻茎秆的基本力学参数。结果表明:苎麻茎秆拉伸弹性模量为1 013.19 MPa,压缩弹性模量为14.63 MPa,剪切模量为87.15 MPa,同性面泊松比为0.38,异性面泊松比小于0.016 6;木质部拉伸弹性模量为1 021.85 MPa,压缩弹性模量为16.99 MPa,剪切模量为99.05 MPa,同性面泊松比为0.33,异性面泊松比小于0.020 5;韧皮纤维层拉伸弹性模量为2 004.18 MPa,压缩弹性模量为4.01 MPa,剪切模量为38.76 MPa,同性面泊松比为0.58,异性面泊松比小于0.001 9。
关键词：
苎麻 茎秆 本构方程 力学特征
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许启铿 王浩然 马世举 丁永刚 王丽坤 刘强
钢结构反力架系统是开展土木工程结构静力、拟静力试验的重要设备。在试验过程中，钢结构反力架系统的力学性能将直接影响试验结果的可靠性。因此，该文以拟静力试验加载全过程的钢结构反力架系统为研究对象，通过测点布置钢结构反力架的关键受力位置，使用Midas有限元分析软件对刚度变化进行有限元分析，验证有限元模型的正确性。结果表明：在水平荷载加载前后，同位置测点应力最大相差28.08%，各测点应力变化较小；Midas计算的钢柱应力与对应试验测点应力最大相差21.64%，Midas计算的钢梁应力与对应试验测点应力最大相差23.97%；在竖向荷载情况下，钢梁Midas位移计算结果误差为18.92%，但通过理论与有限元误差分析，发现Midas计算模型更符合实际边界条件，位移计算结果也更准确；选取相应的设计规范对钢梁进行刚度校核，发现钢梁的刚度条件远小于各规范的限值，证明钢结构反力架系统满足设计和大型试验加载精度的要求。该文的研究结果可为工程结构实验室钢结构反力架系统的设计和优化提供参考。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王雪苑 黄宇翔 马尔妮
【目的】分析热处理过程中毛竹主要承载细胞-纤维细胞其细胞壁骨架物质纤维素微观结构与其微力学性能的变化，以期从纤维细胞构效关系的角度解释热处理毛竹宏观力学性能的变化。【方法】以4年生毛竹为实验材料，以酸性亚氯酸钠溶液和氢氧化钠溶液脱除毛竹细胞壁基质，得到仅保留纤维素的毛竹纤维细胞。对未处理的毛竹试件和毛竹纤维细胞进行饱和蒸汽热处理，处理时间8 h，温度140和200℃。之后分别测定毛竹试件的物理力学性质（密度、抗弯、抗拉性能）和纤维细胞的单根纤维拉伸性能、细胞壁硬度和弹性模量等微力学性能。利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术、傅里叶变换红外光谱分析和聚合度测定表征热处理前后毛竹纤维素形态以及微观结构的变化。【结果】毛竹的密度、顺纹抗弯和抗拉性能均随热处理温度的上升而下降。140℃热处理对毛竹纤维细胞的拉伸强度和弹性模量影响不显著，但热处理温度提高至200℃后，纤维细胞的抗拉强度急剧下降，由未热处理的808.30 MPa减少至479.23 MPa。此外，随着热处理温度的上升，纤维细胞的细胞壁硬度增加。热处理后仅保留纤维素的毛竹纤维细胞微观形貌基本不变，纤维素的结晶度增加，分子间氢键增加，聚合度下降。【结论】热处理会降低毛竹的密度、顺纹抗弯和抗拉性能，并降低了仅保留纤维素的毛竹纤维细胞的拉伸强度，但会在一定程度上改变纤维细胞壁的微力学性能。这与热处理后毛竹纤维素的结晶度、氢键体系和聚合度的变化密切相关。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
付光明 彭玉丹 连鹏坤 孙宝江
为了精确评估井喷火灾情况下井口装置的剩余力学强度，该文针对井口常用材料35CrMo开展了高温拉伸实验，旨在分析不同温度条件下该材料的拉伸断裂形态及其力学性能的变化规律。实验结果表明，在相同应变条件下，随着温度升高，35CrMo的应力、弹性模量、屈服强度和抗拉强度均呈下降趋势。这些高温拉伸实验所获得的力学性能数据，为工程师在极端温度条件下更准确地评估井口装置的安全性和可靠性提供了重要支持，有助于制定有效的井喷火灾处置和预防策略。基于该实验，不仅能够深化学生对专业知识的理解，还能显著提升学生解决实际工程问题的能力，同时培养学生创新思维和科学研究的兴趣。
关键词：
井口 35CrMo 高温 力学特性
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
鲍敏振 于文吉 陈玉和 余养伦 吴再兴 何盛 李能
【目的】探讨铜唑(CuAz)防腐剂对重组木化学组分、防腐性能和物理力学性能的影响,以提高重组木的户外耐久性。【方法】采用水溶性CuAz防腐剂对杨木纤维化单板进行常压和真空浸渍处理,以酚醛胶为胶黏剂压制防腐重组木。【结果】CuAz防腐剂能进入导管、木射线和纤维等细胞的细胞腔和细胞壁中,并与细胞壁的半纤维素和木质素发生络合反应。经过白腐采绒革盖菌Coriolus versicolor和褐腐密黏褶菌Gloeophyllum trabeum 12周侵蚀,防腐重组木的质量损失率均小于10%,达到强耐腐等级。防腐重组木的吸水率、吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率均低于未经防腐处理的重组木。同时,防腐重组木的弹性模量和水平剪切强度优于未经防腐处理的重组木,但静曲强度相比对照组有所降低。【结论】CuAz防腐剂处理重组木,可提高重组木耐腐性能,改善其物理力学性能。图5表1参13
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
颜兵兵 吴豪豪 毕冉 马常友 杜云明
强化人体生物力学性能分析能力有助于提高学生处理外骨骼机器人研究过程中解决人机共融技术问题的技术手段。该文以助力型外骨骼机器人为研究背景，基于OpenSim仿真平台提出了一个人体下肢生物力学性能分析的实验教学方案，以技术层、输入层、模型层和输出层体系结构为视角，梳理出由人体下肢运动信息采集到生物力学性能分析的实验仿真流程。使用OpenSim软件建立人体下肢参数化肌骨模型，经由逆运动学和逆动力学求解器获取下肢运动过程中的关节角与关节力矩，为助力型外骨骼的助力机制研究提供数据支撑。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周佳乐 冯新 周先雁
落叶松胶合木是一种对其锯材进行加工形成的工程复合材，为研究其基本力学性能和工程适用性，对落叶松木材试件进行抗拉、抗压及抗弯等试验研究，分析了其破坏形态及机理，得到了落叶松胶合木的抗拉、抗压和抗弯强度及弹性模量。结果表明：落叶松胶合木抗压和抗弯试件经历了弹性、弹塑性和破坏３个阶段，表现为塑性破坏；抗拉试件没有明显的屈服阶段，表现为脆性破坏。基于试验结果和理论分析，结合木结构相关设计标准，提出了落叶松胶合木设计建议值，为实际工程应用提供参考。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
雷相科 张雪彪 杨启红 欧阳前超 张超波
根系是植物固土的基本单元，根系力学性能研究是植物根系固土研究的基础。植物护坡工程中，植物根系通过发挥抗剪和抗拉作用提高边坡稳定性。根系抗拉能力是增强边坡稳定性最重要的因素之一，根系抗拉力学性能研究具有重要意义。在分析国内外多种植物根系抗拉力学性能研究的基础上，总结了这些植物根系抗拉力学特性的研究现状，分析比较了植物根系抗拉力学性能研究试验的方法和多种影响因素与植物根系抗拉性能的关系，得出如下结论：１目前尚未形成标准的根系抗拉试验，根系抗拉性能试验研究的方法和设备有待科学规范；２根系直径与抗拉力和抗拉强度关系研究已经形成共识，即根系直径越大，抗拉力越大，抗拉强度越小；３根系抗拉强度随根系采伐时间．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
管成 刘晋浩 张厚江 周卢婧
弹性常数(弹性模量和剪切模量)、强度常数与动态黏弹性是表征足尺人造板力学性能非常重要的3项指标,而弹性常数与强度常数间关系密切,因此,无损检测足尺人造板的弹性常数和动态黏弹性是其力学性能无损检测研究的焦点。本文首先对人造板力学性能及其检测方法进行了概述和归纳,然后对国内外人造板弹性常数和动态黏弹性振动检测研究现状作了汇总与分析,同时指出了足尺人造板力学性能振动检测已有研究存在的不足,并介绍了笔者所在课题组针对面向力学性能评估的足尺人造板振动检测研究的开展情况。足尺人造板力学性能无损检测下一步科研的目标是建立一种基于振动检测理论的面向结构用足尺人造板整板力学性能的快速、无损检测和评估的技术和方法。其研究成果可以为将来实现结构用足尺人造板实验室环境下的快捷抽检及生产线上的力学性能普检和分等奠定理论基础。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
贾苑 乔菁 张佳男 刁玥 高颖
【目的】正交胶合木(CLT)较之传统的结构用工程木质材料,因其优异的材料性能使得现代木结构建筑能够向高层建筑发展。然而,现有的结构连接节点并不能完全体现CLT板材本身所具有的优异性能。对T型连接件在CLT墙体-楼板处的节点应用进行抗剪性能研究,并与角钢的连接性能进行比较,以探究T型连接件节点的可行性,为T型连接件在CLT建筑中的应用提供科学依据。【方法】分别对角钢连接节点试件、不同螺栓直径的T型连接件节点试件进行了单调加载试验。通过特征值分析法,对试验所得的荷载-位移曲线进行分析,对比不同连接节点形式下的峰值荷载、初始刚度、延性系数和耗能情况。【结果】相比传统的角钢连接节点,T型连接件节点的金属件破坏程度低,木材破坏程度高,且其峰值荷载提高了142.5%,初始刚度提高了125.0%,延性系数下降了33.2%,耗能提高了132.6%。当T型连接件节点的螺栓直径从10 mm增大到12 mm时,其峰值荷载提高了13.2%,初始刚度提高了13.7%,延性系数提高了16.2%,耗能提高了14.8%。【结论】T型连接件能更好地抵抗墙体-楼板节点的剪切力,并能更好地体现CLT自身的刚度,且T型连接件用于CLT建筑中墙板-楼板节点的力学性能总体好于角钢。对于T型连接件节点,适当增大螺栓的直径可提高其连接强度,但提高程度有限。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张云岭 杜红岩 关倩
为增强杜仲全树开发的力度，提高木材利用价值，按照国家行业标准对杜仲木材的密度、顺纹抗压强度、硬度和握钉力４个力学指标进行了研究。结果表明：杜仲木材的密度范围在０．６３～０．７０ ｇ／ｃｍ３之间，平均密度为０．６７ ｇ／ｃｍ３；顺纹抗压强度平均达４７．７２ Ｎ，显著高于黄榆木、文县杨；平均硬度达６２１５．５０ Ｎ；握钉力为４９．９２ Ｎ／ｍｍ。杜仲木材具有较好的力学性能，是优良的商品木材原料，可广泛用于家具制造、木质工艺品、建筑等领域。
关键词：
杜仲 木材 力学性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
徐淳 庞燕
新型小径木通用平托盘是一种用森林低质资源小径木材及废弃木材为原材料制成的绿色环保型托盘,是一种应用前景广阔的托盘,但对于小径木托盘的设计理论研究还较少。本研究运用结构力学理论,建立小径木通用平托盘在均布载荷及集中载荷不同作业情况下的力学模型,进行抗弯力学性能理论分析得出小径木通用平托盘的弯曲强度与弯曲刚度条件,提出小径木通用平托盘的尺寸与托盘承载性能关系的设计模型。为新型小径木通用平托盘实现产业化推广提供理论依据。
关键词：
小径木托盘 力学性能 尺寸设计
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