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[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]
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]
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] 林业科学
[作者]
陈瑞英 谢拥群 杨庆贤 廖益强 林金国
分析导热与导电间某些属性的相似性 ,应用类比法推出导热系数具有导电系数的某些属性 ,可用导电系数类似的定义式定义导热系数 ,即木材导热系数等于木材单位长度单位截面的热阻的倒数。根据木材微观细胞形态 ,选用圆柱形模型推导木材横纹导热系数的理论计算式。应用该公式计算 2 0种木材的横纹导热系数 ,理论值的最大误差 14 1% ,平均误差 7% ,理论值与试验值较为吻合 ,为理论研究木材热学性质提供一种可适用的方法。
关键词：
导热系数 木材 类比法
[期刊] 林业科学
[作者]
林铭 谢拥群 饶久平 杨庆贤 廖益强 魏微
将木材的生物细胞结构作为一级近似简化为一个中空的细长方匣子模型。根据类比推理原理,把木材的导热与导电类比,从中推导出木材横纹导热系数的理论表达式,进而应用数学分析方法从该理论表达式中提示出木材横纹导热系数是木材孔隙率的减函数;对含水率相同的木材,密度大者,导热系数大;以及同一种木材,导热系数随其含水率增大而增大的规律。最后以27种木材的试验数据对导热系数理论表达式及得出的所有结论进行验证。
[期刊] 林业科学
[作者]
战剑锋 顾继友 艾沐野
采用白桦锯材在实验室条件下进行常规干燥 ,把时间因子引入到木材干燥变形中 ,运用聚合物粘弹性变形与流变学理论分析木材干燥过程蠕变变形的发展 ,采用切片法测定了沿木材厚度方向的瞬时弹性应变εe、粘弹性应变εc、机械吸附应变εm 的分布与变化趋势 ,定性分析了在一个干燥周期内木材横纹方向变形特性。理论研究与试验分析结果表明 :干燥过程中木材表层与芯层的弹性应变始终是方向相反的 ,木材表层的弹性应变在干燥中期与后期达到极值的时刻可以作为进行热湿处理的参考点 ;粘弹性应变是与时间相关的、可恢复的变形 ,在木材干燥过程中较难与机械吸附应变严格区分开 ,机械吸附应变 (前期 )包括粘弹性应变 ,因而它在一...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙艳玲 张青 赵东
借助Ansys有限元软件,采用二维正交各项异性有限元模型,对带有裂纹的正交各向异性白桦试件进行3点弯曲的裂纹尖端应力、应变场的研究。为了较真实的反映裂纹尖端力学情况,分别采用在裂纹尖端进行有限元网格细化法和布置奇异单元法来模拟裂纹尖端奇异场,并将计算结果用Matlab平台下编写的后处理程序进行分析和比较。结果表明:2种方法均可满足工程实际的要求,但在裂纹尖端布置奇异单元法优于有限元网格细化法。
关键词：
有限元 断裂 裂纹尖端 应力 应变
[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] 林业科学
[作者]
邵卓平 任海青 江泽慧
以杉木为研究对象从宏观和微观上研究了木材横纹断裂的性质 ,并阐述了木材的强韧机理。研究表明 :木材横纹I型裂纹扩展方式是先沿纤维开裂伸展 ,然后再沿横截面作韧性断裂 ,其扩展过程分线性、稳定和非稳定 3个阶段 ;顺纹启裂时的断裂韧性与试件尺寸无关 ,是木材的固有属性 ;木材因其多胞及纤维增强的多层胞壁结构 ,而具有很强的抗横断韧性 ,不会因裂尖应力奇异性而发生低工作应力破坏 ,故在对含横纹理裂纹的木构件作安全设计时 ,建议仍采用传统的强度准则 ,考虑净尺寸上的常规强度即可。
[期刊] 林业科学
[作者]
周亮 刘盛全 刘亚梅 刘倩
选取正常生长和偏心生长欧美杨107杨为研究材料,测试其表面轴向生长应变,并测定应变测试位置处木材的纤维形态和干缩性质,分析应变与木材性质之间的关系。结果表明:1)随着生长应变数值的增加,正常生长立木纤维长度、胞腔径、长宽比、径向全干干缩率、弦向全干干缩率出现微弱的下降趋势,而纤维宽度、双壁厚、壁腔比、轴向全干干缩率出现微弱的上升趋势,正常生长立木生长应变与所有纤维形态指标和干缩性指标之间的相关系数均不显著;2)随着生长应变数值的增加,偏心生长立木双壁厚、长宽比、径向全干干缩率、弦向全干干缩率、轴向全干干缩率出现较快的下降趋势,而纤维宽度、胞腔径同时出现较快的上升趋势,纤维长度出现微弱的上升趋势...
关键词：
欧美杨107杨 生长应变 木材性质
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王忠铖 杨娜 李久林
【目的】探索不同类型和数量的无损检测（NDT）指标与木材横纹局部抗压强度和密度的相关性差异，确定最优NDT指标组合，为基于无损检测手段评估木材横纹局部抗压强度和密度的研究提供参考。【方法】以某典型藏式古建筑木结构梁构件为研究对象，锯解得到横纹局部抗压无疵试样。通过物理力学试验和NDT试验，获得无疵试样的密度ρ、横纹局部抗压强度f_(lc)，以及顺纹应力波速v_l、横纹应力波速v和微钻阻力F，计算不同NDT指标或指标组合与ρ、f_(lc)的线性相关系数，进而对比讨论。【结果】（1）使用单一NDT指标预测ρ时，v_l效果较好，两者相关系数绝对值为0.662，补充微钻阻力均值F_m后可提高15.56%，达到0.765；使用单一NDT指标预测f_(lc)时，F_m效果较好，两者相关系数为0.526，在此基础上补充横纹应力波速均值v_m，二者相关系数提升26.80%，达到0.667，进一步补充v_l后相关系数继续提升7.20%，达到0.715。（2）当两组NDT指标中的基本指标构成一致时，即便基本指标的形式存在差异，两组NDT指标与被预测参数的相关系数也近似。（3）当两个与被预测参数相关性较好的NDT指标组合时，相关系数可能进一步提高；当相关性较好的指标与较差的指标组合时，相关系数接近于前者；当相关性较差的指标与不相关指标组合时，相关系数可能大幅提升，也可能仍然较低；当两个均不显著相关的指标组合时，指标组合与被预测参数仍不具有显著相关性。【结论】确定合理的NDT指标比一味增加指标数量对相关系数的提高影响更大。综合考虑相关系数提升效果以及由此可能增加的测试工作量，预测木材密度和横纹局部抗压强度时建议分别使用“v_l,F_m”和“F_m,v_m”的NDT指标组合。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程万里 刘一星 師岡敏朗 则元京
该研究利用新开发的耐热、耐压应力传感器 ,采用夹具束缚试件在干燥过程中的收缩变形 ,考察了高温高压蒸汽条件下 ,伴随试件干燥过程的收缩应力发生、发展特征及粘弹性特性 ,旨在为探索减少木材干燥缺陷和内部残留应力的高温快速干燥工艺条件提供理论基础和科学依据 .该文着重探讨了 10 0℃以上的高温高压过热蒸汽条件下 ,试件从饱水到全干状态或明显开裂为止 ,收缩应力的连续测定方法 ,并对其径向和弦向收缩应力的发生发展特征进行了初步探讨 .研究结果表明 ,在高温热处理 (相对湿度为 0 )过程中 ,径向的收缩应力相当大 ,约为弦向的 2倍 ;而在其他相对湿度条件下 ,情况却相反 ,相对湿度 6 0 %、...
[期刊] 林业科学
[作者]
王喜明 于建芳 苏金梅 李瑞英
This paper had developed a theoretical mathematics model of wood drying stress-strain using mathematical and physical theories and taking moisture content (MC) and microfibril angle (MFA) into consideration as explicit parameters,predicted the development of stress-strain using MATLAB software,and a...
关键词：
应力 应变 模型 含水率 纤丝角
[期刊] 林业科学
[作者]
于建芳 王喜明
This paper had developed a theoretical mathematics model of wood drying stress-strain using mathematical and physical theories and taking moisture content (MC) and ratio of every layer into consideration as explicit parameters,predicted the development of stress-strain using MATLAB software,and anal...
关键词：
应力 应变 模型 含水率 早材率
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