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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张涵政 李智 刘问 刘承阳
【目的】探究平行竹集成材在复杂应力下沿纤维方向的断裂性能，并根据断裂表面分析其破坏机理，最终得到平行竹集成材复合型断裂基本规律，并建立相应模型。【方法】运用Arcan试验测试平行竹集成材蝶形试件沿纤维方向的断裂性能，通过调整加载角度进行不同形式的测试，从而实现试验材料Ⅰ型、Ⅱ型和复合型断裂。设置不同缝高比研究断裂韧带长度对试件断裂韧性的影响；通过测得的极值荷载计算其断裂韧度，并结合断面分析平行竹集成材不同形式断裂的破坏机理；最终通过复合型断裂包络图分析得到平行竹集成材沿纤维方向复合型断裂准则。【结果】平行竹集成材沿纤维方向Ⅰ型、Ⅱ型和复合型断裂均为脆性断裂，且试件在复杂应力条件下更容易发生破坏。Ⅰ型断裂试验裂缝主要在薄壁细胞层间和纤维/薄壁细胞组织界面沿纤维方向发展。在Ⅱ型断裂试验中，裂缝在纤维/薄壁细胞组织界面发展的同时，也在薄壁细胞组织多层间开展，形成薄壁细胞组织桥连机制，提高试件承载力。Ⅰ型和Ⅱ型断裂试验中竹纤维均基本不参与断裂。随着试件缝高比改变，Ⅰ型断裂韧度变化幅度较小，Ⅱ型断裂韧度在试件缝高比0.5时有最大值。平行竹集成材复合型断裂试验中，随着加载角度的增加，Ⅰ型断裂韧度分量逐渐减小，Ⅱ型断裂韧度分量逐渐增加；当试件缝高比0.3时，等效断裂韧度随加载角度的增加而增加，缝高比0.6时随加载角度的增加而减小。【结论】平行竹集成材试件缝高比为0.3时,复合型断裂准则曲线能够较好描述其复合型断裂特征。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
张叶田 何礼平
对竹集成材和竹指接集成材的物理力学性能进行了试验研究,并与几种常用的建筑结构木材(如落叶松Larix gmeini,水曲柳Fraxinus mandshurica,杉木Cunninghamia lanceolata),毛竹Phyllostachys pubescens及多孔砖砌体、混凝土物理力学性能相比。结果表明:竹集成材的抗拉强度和抗压强度较高,抗剪强度表现良好的塑性性能,是一种综合力学性能很好的建筑结构材料,其产品不仅可在梁、板、柱等常见建筑结构中使用,也适于工字梁、桁架等复杂结构用材;竹指接集成材受指接的影响,其抗拉强度、抗压强度和抗剪强度低于竹集成材,但已能满足一般承重类的结构材料使用...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
林欣雨 张秋昊 黄艳辉 皇权飞 杨欣
【目的】竹集成材性能优异，常被用于家具、建筑等行业。涂饰水性漆能有效保护竹集成材，目前竹集成材水性漆涂饰面临水性漆渗透困难、附着力差的问题。因而探究涂饰工艺及清漆和色漆对竹集成材水性漆的漆膜性能和附着机理的影响，有助于解决竹集成材水性涂装的难题。【方法】以竹集成材为基材，采用简易的多次喷涂底漆的涂饰工艺将水性清漆和色漆进行涂饰，并对漆膜硬度、附着力、光泽度、表面粗糙度进行测试，进一步利用电镜和红外分析探究漆膜在竹集成材上的附着机理。【结果】清漆漆膜硬度为1H，附着力为0级，而色漆因含有颜料，硬度更高为2H。颜料颗粒的存在影响了成膜的交联程度，使得色漆的附着力较差为1级，表面粗糙度高于清漆。说明本涂饰工艺能保持较强的附着力与漆膜硬度，能够对基材进行较好的保护。经过水性漆涂饰后的竹集成材表面光泽度显著增加，纵向的光泽度提高了5倍以上，大大提高了其装饰性能。且清漆涂饰前后总色差值较低，说明清漆能较好地保持竹集成材本身的颜色。水性漆中的成膜物质与基材之间产生了物理和化学结合，有助于水性漆更好的附着。【结论】本研究探明了竹集成材水性清漆和色漆的影响以及水性漆漆膜的附着肌理，为竹材的水性化涂装及性能提升提供了理论和技术支持。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王希俊 申士杰 靳婷婷 袁卉 赵书平
通过对预应力ＦＲＰ增强竹木集成材的抗弯实验，研究了不同预应力ＦＲＰ对集成材抗弯强度、弹性模量及中性轴的影响，实验结果表明：在预应力ＦＲＰ增强竹木集成材中，３０％ＵＴＳ预应力ＦＲＰ增强竹木集成材的抗弯强度、弹性模量及中性轴偏移最大，抗弯强度达到７３．０５ ＭＰａ，弹性模量７３１２．８０ ＭＰａ，相对于无预应力ＦＲＰ增强的竹木集成材中性轴向下偏移１．７３ ＭＭ。并且集成材在一次破坏后，３０％ＵＴＳ、４０％ＵＴＳ预应力ＦＲＰ增强竹木集成材承受荷载仅分别下降１１％，１８％，而无预应力ＦＲＰ增强竹木集成材则急剧下降４６．８０％。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
于红卫 刘志坤 吕荣金 罗从军 吕泽军 李光耀
将新采伐的小径级杉木Cunninghamia lanceolata,马尾松Pinus massoniana,樟树Cinnamomum camphora(复合用)和毛竹Phyllostachys edulis(含水率均在纤维饱和点以上)制成具有一定规格尺寸、高含水率的集成木(竹)方材,经刨切加工得到薄木(竹),再气干至含水率15%左右,通过触针法对未作砂光处理的薄木(竹)正面表面粗糙度进行测定。结果表明:刨切薄木表面粗糙度值的大小与材质、纹理方向及指榫显著相关(P0.05),可满足各类基材贴面的质量要求。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
NGUYEN Thi Huong Giang 张齐生
以毛竹Phyllostachys edulis集成材为研究对象,在不同条件下进行高频热压,通过对竹集成材板坯高频热压过程中芯层温度变化的统计分析,得到了竹集成材高频热压过程中板坯温度的变化规律。结果表明:在试验条件范围内,随着板坯含水率从6%增加到18%,涂胶量从200 g·m-2增加到300 g·m-2,板坯的温度明显升高。升温过程可以分为快速升温和慢速升温2个阶段。在快速升温阶段板坯内的温度随板坯初含水率、涂胶量及加热时间的提高而递增;在慢速升温阶段板坯初含水率及涂胶量对板坯内的温度的影响很小,板坯芯层升温速度随加热时间的增加而减少。通过试验数据分析,得出较优的高频热压胶合工艺条件为:涂胶...
[期刊] 林业科学
[作者]
谢力生 刘佳权 乔鹭婷 李贤军 周先雁
【目的】研究指榫对接所需端向压力（指接压力）与榫型参数和嵌合度的关系，探讨榫型、嵌合度、指接压力对指榫胶接力学性能的影响规律，以获得较佳的指榫胶接工艺。【方法】采用５种不同型号的指榫铣刀，分别将兴安落叶松层板的一端加工成具有不同嵌合度的垂直型指榫，将两指榫对接并在力学试验机上加压至齿顶和槽底紧密接触，读取其压力值（各种榫型和嵌合度的试件各１０对），研究指榫对接所需端向压力（指接压力）与榫型参数和嵌合度的关系；对指榫进行手工涂胶（双面施胶，施胶量为１８０ ｇ·ｍ－２），根据测试得到的指接压力对各种榫型和嵌合度的开榫木板进行对接加压胶合，试件放置２４ ｈ后按照ｇＢ／Ｔ ２６８９９—２０１１《结构用．．．
关键词：
结构用集成材 落叶松 层板 指接 嵌合度
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
任丹
与木材、竹材等实体天然材料相比,木塑复合材料(WPC)的耐候性能相对优异,但在温度和湿度较高的地区,WPC的老化现象也非常严重。WPC耐候性能的优劣对其广泛应用起着重要作用。竹塑复合材料(BPC)以竹材碎料为增强相或填料,是WPC的重要组成部分。本文以BPC为研究对象,系统研究抗氧化剂的组合、配比及含量对BPC抗热氧老化及其他物理力学性能的影响;采用喷雾施加技术将稳定的TiO_2溶胶负载到竹粉或者聚丙烯(PP)表面,重点研究施加工艺和纳米TiO_2添加量对BPC氙灯加速老化和自然老化性能的影响。作为对比试
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
任文涵 张丹 王戈 李文燕 程海涛
为评估造纸废弃竹屑增强高聚物制备竹塑复合材料的可行性,采用竹粉、竹屑、竹浆纤维、竹屑+竹浆纤维共混4种竹质纤维,分别以50%的质量比增强高密度聚乙烯(HDPE)制备竹质纤维-HDPE(竹塑)复合材料,并对比分析了竹屑-HDPE复合材料与其他3种竹塑复合材料的力学和热性能。结果表明:与常规的竹粉-HDPE复合材料相比,竹屑-HDPE复合材料有较好的拉伸性能,但是弯曲性能较差。其拉伸强度和模量分别比竹粉-HDPE复合材料提高了45.94%和114.09%;而弯曲强度和模量分别比竹粉-HDPE复合材料降低了8.08%和17.64%。竹屑-HDPE复合材料有较好的热性能,与竹粉-HDPE复合材料相比,...
关键词：
竹质纤维 复合材料 力学性能 热性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周钢 喻云水 吴庆定 姚静
研究了竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的生产工艺,对其多项性能进行测试。采用双辊开炼机进行复合材料的共混制备;熔融指数仪测定不同配比复合材料的流动性;注塑成型机制备各种标准力学性能试样;拉力试验机和冲击试验机测试力学性能。结果表明随着竹粉含量的增加,材料熔融流动性大大降低;冲击强度下降明显;拉伸强度首先上升,在竹粉含量超过30%后又下降;注塑成型制品收缩率下降。
关键词：
竹粉 高密度聚乙烯 复合材料 性能研究
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
马灵飞 杨云芳 许英超
本研究采用３种不同处理液处理桦木，以改善其性能。结果表明，３种处理液对桦木都有较好改性作用。改性后的桦木尺寸稳定性和力学性能较素材有显著提高，可代替优质木材用于高档产品的生产。
[期刊] 林业科学
[作者]
邵卓平
研究毛竹材的张开型和剪切型层间断裂行为,并基于能量原理,采用双悬臂梁和端部切口弯曲梁试样测定毛竹材顺纹向的Ⅰ型和Ⅱ型层间断裂韧性GIC、GIIC。结果表明:1)竹材的Ⅰ和Ⅱ型层间断裂韧性是材料固有的属性,分别表征毛竹材对张开型裂纹和剪切型裂纹在层间扩展时的阻力;2)Ⅰ型裂纹扩展区域沿轴向具有光滑纤维与平整基体的特征,表明竹材基本组织强度及竹纤维/基本组织体间的界面强度较弱;Ⅱ型裂纹扩展区域中基体出现锯齿形受剪切变形的特征,表明基本组织在断裂前产生较大的剪切变形,故后者较前者吸收更多的断裂能(GIIC≈2.5GIC)。从整个断口形貌来看,裂纹扩展是在基体间和纤维/基体的界面上进行的,均为自相似断...
关键词：
竹材 层间断裂韧性 Ⅰ型 Ⅱ型
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田振农 张乐文
通过理论与试验分析相结合的方法,建立木材多尺度力学分析模型,分析木材的宏观力学性质和断裂机理。在假设木材是含裂纹的各向异性材料基础上,建立了断裂力学分析模型,并用该模型研究了含边缘Ⅰ型裂纹的有限大板的应力场和应力强度因子;进一步分析了木板紧凑拉伸时裂纹的几何特征对应力强度因子的影响,建立了应力强度因子的无量纲关系式;结合模型试验,得到木材的横纹断裂韧性和顺纹断裂韧性参数。结果表明:裂纹的存在对其附近应力场的影响很大,在张应力情况下容易引起木材的断裂,而且顺纹断裂韧性与横纹断裂韧性的差别很大。
关键词：
断裂韧性 应力强度因子 正交各向异性
[期刊] 林业科学
[作者]
邵卓平 王福利 吴贻军
采用细观力学方法,研究竹材在横弯断裂过程中竹纤维束断裂与抽拔这2种损伤模式的能量吸收机制,并实际计算基本组织开裂、界面分层、竹纤维束断裂、竹纤维束抽拔4种损伤模式对竹材横弯断裂的增韧贡献。结果表明:1)不同组织结构在损伤演化过程中会因不同的能耗而具有不同的增韧贡献,在这4种导致竹材优良强韧性能的主要结构因素中,单位面积上纤维束拔出功对断裂功的贡献最大,其次是纤维束断裂;2)通过对试件的断裂总耗能试验值与按照4种损伤模型计算的耗能理论值进行比较,二者结果很接近,表明本文对竹材不同组织结构在横弯失效中的力学功能所建立的物理模型基本正确。
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