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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李树森 马文龙 曾剑锋 彭程
以一维应力波理论和破坏理论为基础,利用abaqus有限元分析软件进行动力学仿真实验。介绍了一维应力波的传播过程,并推导了杆中质点沿x轴方向速度与质点轴向应力、应变之间的关系。根据影响木材力学特性的因素,选取了具有一定代表性的顺纹樟子松作为实验试件.使用abaqus软件对木材顺纹动态压缩进行建模,约束边界条件、设定参数、仿真。本实验通过对仿真结果的分析获得了木材动态压缩的力学特性关系,为检测木材在高应变率压缩状态下的力学性能提供了有利的参考依据。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张秋实 李树森 谷志新 张思祺 高景洲
本试验基于空穴膨胀理论,采用Abaqus软件及其子程序的二次开发相关功能对球形钢弹侵彻木材进行了动态性能仿真模拟,试验选取的侵彻弹体为镍铬钢弹,靶体为兴安落叶松试材。试验中,将弹体约束为刚体,并对靶体的边界、自由度进行了约束,试验后,通过Abaqus的子程序对试验进行后处理,得到了不同节点的相关特性曲线,经过对图像的分析,初步得到了侵彻过程中木材的能量、位移、接触力、应力的变化,为今后木材抗侵彻性能的深入研究提供了依据。
关键词：
木材侵彻性能 空穴膨胀理论 有限元 仿真
[期刊] 林业科学
[作者]
赵钟声 崔永志 于海鹏 刘一星 沈隽
以锯切大青杨、旋切白桦、刨切紫椴3种木材薄板为研究对象,用常温水浸泡至饱水状态后不经热软化预处理进行横纹压缩强化,通过扫描电镜观察分析横纹压缩强化前后3种木材的未压缩材和压缩材横、纵切面上的微观结构变化,从微观层面探讨此方法强化3种木材薄板的可行性和有待改进、完善之处。结果表明:3种木材的压缩材横切面上整体变形较均匀,横、纵切面上均未发现压缩裂纹或破坏,纵切面上导管壁均有因压缩产生顺纤维方向的横向挤压折皱条纹;横切面上,大青杨、紫椴压缩材管孔沿压缩方向变形最大,白桦压缩材管孔沿其长轴方向变形最大,并使两侧沿压缩方向、径向排列的木射线细胞和木纤维细胞发生侧向扭曲变形。
[期刊] 林业科学
[作者]
宋魁彦 王逢瑚 宋宇宏
木材从力学角度上看是一种粘弹性材料 ,从结构上看又是一种多孔材料 ,木材的这个特性 ,可以使其进行简单的弯曲 ,但是要获得较小的弯曲曲率半径 ,首先应强化木材软化机理的研究 ,增大木材的塑性 ;其次研究木材软化处理后的顺纹压缩机理和压缩技术 ,使木材在顺纹压力的作用下 ,细胞壁中微纤丝之间产生滑移 ,导致木材细胞壁的壁层纵向产生褶皱 ,木材在弯曲力矩的作用下 ,弯曲时的受压面形成褶皱 ,受拉面形成展皱 ,在允许的形变范围内获得较小的弯曲曲率半径。本文研究结果表明 ,试件尺寸为 2 80mm× 1 6 5mm× 1 6 6mm时 ,经过水热软化处理后 ,顺纹压缩率达到 2 4 % ,试件回弹...
[期刊] 林业科学
[作者]
刘一星 则元京 师冈淳郎
在１００—１３００ｋｇ／ｍ３的密度变异范围选取１７种阔叶树试树，采用典型的６种木材压缩加工条件（气干·２０℃：饱水·２０℃：饱水·１００℃３种条件与约束条件相组合），进行横纹大变形压缩试验和数字化数据采集，经数据分析处理，建立了定量描述木材横纹压缩大变形全领域应力－应交关系的数学表达式。该式的适用性对本试验范围内的各树种、压缩工艺条件均为有效，计算值与实测值十分吻合。
关键词：
大变形压缩,横纹方向,应力-应变关系图
[期刊] 林业科学
[作者]
刘君良 李坚 刘一星 杨霞
采用高温水蒸气处理和加热处理固定大青杨木材压缩变形 ,并对两种处理结果进行比较。测定了木材的抗胀 (缩 )率 (ASE)、阻湿率 (MEE)、质量损失率 (WL)、压缩率、压缩变形恢复率等各项指标。结果表明 :无论是高温加热处理还是高温水蒸气处理 ,木材的尺寸稳定性明显得到提高。在相同温度条件下 ,当ASE的值超过 5 0 %时 ,高温水蒸气处理所需要的时间远远小于高温加热处理所需要的时间 ,当温度为 1 80℃时加热处理需要 1 5～ 2 0h ,而水蒸气处理仅需要 8min ,压缩变形被固定。
[期刊] 林业科学
[作者]
张燕 宋魁彦 佟达
采用复配碱液处理榆木后,对榆木的幼龄材和成熟材顺纹压缩,通过建立的榆木顺纹压缩应力-应变本构关系得出:在榆木顺纹压缩初始阶段,符合线形的弹性虎克定律;在弹塑性阶段,也基本符合线形的力学关系。分析榆木幼龄材在顺纹压缩中体现出较大的差异性、顺纹压缩弹性模量和应力、应变的原因是木材化学组分的降解和抽出;得出复配碱液处理后木材顺纹压缩弹性、弹塑性变化的基本规律,木材在弹塑性阶段呈一段平滑的曲线,细胞壁在此阶段形成褶皱。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李耀翔 李颖 姜立春
近红外光谱数据维数多、数据量大，直接保存需要庞大储存空间，且海量数据会对网络化在线检测的分析速度和准确性产生影响。为探讨应用小波压缩进行近红外光谱预处理的可行性及其对枫桦木材密度预测精度的影响，通过强光探头采集木材圆盘的近红外光谱，在Ｍａｔｌａｂ软件中应用小波变换法对枫桦木材密度近红外光谱数据进行压缩。结果表明：当小波基ｓｙＭ２分解层为６时，基于均衡稀疏标准形式的全局硬阈值压缩效果最好，将２ １５１个变量压缩成３８个小波系数，其能量保留成分、零系数成分、压缩比分别为９９．６６％、９８．３４％、５６．６１％。用未处理光谱数据和压缩后的３８个小波系数分别建立偏最小二乘定标分析模型，同时做内部交叉验．．．
关键词：
近红外光谱 小波压缩 枫桦 木材密度
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王艳芬 晏子敬 孙彦景 李松
设计了信道估计算法实验的一个拓展内容——预估稀疏度的压缩感知超宽带信道估计算法研究与仿真实验,提出一种预估稀疏度的压缩感知超宽带信道估计算法。该算法引入稀疏度预估计,在自适应匹配之前快速估计出信号的稀疏度,避免自适应匹配时步长选择不合理对信道估计结果产生影响。在稀疏度预估计和匹配追踪两个阶段挑选原子时使用广义Dice系数准则来进行每一阶段的最优原子选择工作,并在匹配最优原子阶段引入正则化对已选原子进行二次筛选。
[期刊] 林业科学
[作者]
岳孔 陆栋 胡文杰 戴长路 吴鹏 陆伟东
【目的】研究高温中大截面承重木构件最外侧炭化层保护下内部受热区木材顺纹弦面抗剪强度及其劣化规律，为木结构抗火性能精细化设计和过火结构构件剩余承载力评估提供数据支撑。【方法】以木结构建筑常用进口兴安落叶松和花旗松以及强度等级较高、具有结构用材潜在应用价值的国产速生杨木3种木材为研究对象，采用环境试验箱内充满氮气的方法模拟绝氧环境，在20、50、70、110、150、200、220、250和280℃共9个温度水平下测试216个试件的顺纹抗剪强度，以及150、180和200℃下木材主要化学组分变化。【结果】木材顺纹抗剪强度随着温度升高而降低，常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为9.65、8.94和9.48 MPa,温度升至150℃时，分别降至初始值的60.7%、68.0%和65.6%,当温度高于150℃时，木材顺纹抗剪强度下降速度加快，280℃时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为1.05、0.91和0.61 MPa,仅为初始值的9.0%、10.2%和6.4%;木材主要化学组分中纤维素热稳定性最高，半纤维素热稳定性最低，常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的半纤维素含量分别为25.3%、25.7%和16.3%,150℃时半纤维素开始热解，其含量减少1.3%～9.1%,温度升至200℃时热解加剧，其含量分别降低29.4%、18.6%和25.9%,高温中半纤维素严重热解是导致木材顺纹抗剪强度降低的主要因素；随着温度升高，密度对木材顺纹抗剪强度的影响逐渐降低，常温时木材抗剪强度-密度关系系数为14.2 MPa·(g·cm~(-3))~(-1),当温度高于200℃时，抗剪强度-密度关系系数降至1.1～3.1;高温中3种木材的相对顺纹抗剪强度劣化规律相似。【结论】高温对木材顺纹抗剪强度具有显著劣化作用，其主要原因是木材半纤维素含量大幅度降低；试验采用绝氧方式导致木材顺纹抗剪强度高温折减系数较欧标规定小；基于试验数据，提出绝氧条件下木材顺纹抗剪强度高温劣化模型。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孔静 吕文华 徐诗雨 杨志一
【目的】解析试样尺寸和形状对木材压缩吸能特性的影响，指导木材压缩吸能特性的科学测试和评价。【方法】通过准静态大变形压缩试验，分别考察了毛白杨、杉木、泡桐和轻木4种木材，在不同截面尺寸（20 mm×20 mm、50 mm×50 mm）、不同截面形状（圆形Φ20 mm、方形20 mm×20 mm）下的压缩力学响应和吸能特性，并通过t检验分析其差异显著性。【结果】（1）木材“三段式”压缩应力–应变曲线不受试样尺寸和形状影响。（2）木材顺纹压缩破坏强度尺寸效应显著，强度随试样尺寸增大而减小，泡桐和轻木的顺纹压缩强度由小尺寸试样的30.94和14.56 MPa，分别减小至大尺寸试样的26.06和13.37 MPa，尺寸效应系数分别为0.84和0.92；木材横纹压缩强度、顺纹和横纹的破坏特征与吸能特性无明显尺寸效应。（3）木材顺纹压缩强度形状效应显著，圆形试样强度低于方形试样，形状效应系数为0.88～0.93；木材压缩破坏特征和吸能特性的形状效应与树种特性相关，杉木、泡桐和轻木的破坏模式以及吸能特性均不受形状影响；毛白杨吸能性能形状效应显著，圆形试样吸能性能优于方形试样。（4）木材密度越大，其尺寸和形状效应越明显。【结论】低密度轻软木材的吸能特性无尺寸和形状效应，建议采用取材易、加工简便、耗材少、成本低的小尺寸方形试样进行压缩吸能测评。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王洁瑛 赵广杰
该研究采用空气介质中热处理 ,对径向压缩的杉木试材进行不同温度、不同时间的热处理 ,然后测定试材在绝干状态或吸湿解吸过程中的蠕变行为 .结论为 :①热处理杉木压缩木材在常温绝干状态下瞬时柔量和蠕变柔量 (8h内 )较小 ,在常温吸湿解吸过程中瞬时柔量和蠕变柔量 (8h内吸湿结束时或 2 0h内解吸结束时 )较大 ,吸湿木材的瞬时柔量和 8h内吸湿结束时的蠕变柔量分别可达绝干木材瞬时柔量和 8h内蠕变柔量的 1.5倍、3～ 5倍 .②吸湿解吸过程中 ,热处理杉木压缩木材的蠕变行为不同于典型的木材机械吸湿蠕变 ,蠕变柔量没有表现出较大程度的增加 .③热处理对杉木压缩木材的蠕变行为有很大的影响 .热...
关键词：
杉木 压缩木材 热处理 蠕变
[期刊] 林业科学
[作者]
鲍甫成 吕建雄
在气体平均压力倒数为1.4-48atm~(-1)范围内测定了长白鱼鳞云杉和红松木材可压缩流休渗透中滑流效应及影响滑流的因素,论述了木材中流体流动形态和机理。研究表明,两种木材可压缩流体渗透中均产生滑流,但长白鱼鳞云杉中滑流高于红松。前者滑流渗透性与真渗透性百分比、比名义渗透性与真渗透性比、滑流因素分别为69.39％、1.69、0.356atm;后者分别为37.64％、1.376、0.197atm。滑流的大小与木材有效毛细管半径、真渗透性和气体平均压力有高度紧密相关。木材有效毛细管半径愈小,真渗透性愈低,或气体平均压力愈低,则滑流效应愈大。
关键词：
长白鱼鳞云杉 红松 滑流 渗透性
[期刊] 林业科学
[作者]
黄荣凤 高志强 吕建雄
木材压缩是提高软质木材密度、强度和硬度,改善木材物理力学性能,扩大木材应用范围的有效方法。本文针对湿热软化下的木材压缩问题,从木材软化机制、软化特性、软化点的确定、热板加热下的传热传质特性、层状压缩的形成和压缩变形固定等方面分析木材压缩技术的研究现状、进展以及存在的问题。木材细胞壁的成分和组织构造是影响木材软化和压缩变形的主要内在因素,而湿和热则是影响木材压缩变形的外在因素。木材是一种具有弹塑性的天然高聚物。干燥木材缺乏塑性,水分和热量都能对木材组分起到增塑作用,特别是在湿热共同作用下增塑作用更加显著。木
[期刊] 林业科学
[作者]
侯祝强 鲍甫成
本文针对可压缩流体在木材中渗透时出现的粘性流、滑流与非线性流，根据木材解剖构造特性运用统计物理和流体力学有关理论，分析讨论了粘性流、滑流与非线性流产生的原因和机理，及其与木材中可压缩流体渗透性的关系。粘性流存在于木材中流体通过的所有孔隙，而滑流存在于木材中满足滑流产生条件的那部分孔隙中。在通常的渗透压强条件下Ｒｅ≤１０，木材中流体渗透的流动型态不存在湍流。流体动能损失导致的非线性流的出现，使可压缩流体的流动特性偏离达西定律，当使用Ｋｌｉｎｋｅｎｂｅｒｇ方程和Ａｄｚｕｍｉ方程分析测量数据研究木材可压缩流体渗透性时，要注意非线性流的影响，降低渗透压强能减少或避免非线性流。木材可压缩流体渗透性与可压...
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