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[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]
邵卓平 江泽慧 任海青
阐述了线弹性断裂力学 (LEFM)的原理以及在木材中应用的特殊性 ,并以杉木和马尾松为研究对象 ,采用不同试样和方法测定了木材的顺纹断裂韧性KTLIC 。研究表明 ,建立在各向同性体之上的LEFM原理对木材裂纹顺纹扩张是适用的 ,其顺纹断裂韧性是木材的固有属性
[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] 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] 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]
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] 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]
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]
邵卓平
木材承载时细观结构上的损伤会在木材中扩展,并且损伤和缺陷在载荷下的演化行为决定着木材的宏观力学行为。木材的细观损伤基元可以归纳为4类:1)胞、壁层间界面损伤;2)细胞壁屈曲与局部塌溃损伤带;3)微孔洞损伤与汇合;4)微裂隙损伤(区)。追踪分析木材从变形、损伤到断裂破坏的全过程,探明微结构演化与宏观行为关系,有助于揭示木材破坏的机制,并从中获得新的木材构造与其强韧功能相互关系的认识,对研发能够克服木材缺点、具有特殊强韧性能的新型木基复合材料具有重要指导意义。
关键词：
木材损伤断裂 细观损伤基元 唯象学方法
[期刊] 林业科学
[作者]
邵卓平 陈品 查朝生 季坤
以2种针叶材、2种阔叶材为试材,研究无缺陷试件和含横纹裂纹试件在弯曲破坏过程中材料内部微结构演化的声发射特性,并利用声发射特征参数对几种损伤类型进行辨识。结果表明:1)无缺陷试件在加载初期声发射事件发展较为缓慢,且出现的主要是一些低振幅的AE信号,而大量高振幅AE信号出现在峰值载荷附近及韧性断裂阶段;2)利用声发射监测含裂纹试件在三点弯曲载荷下的损伤并断裂全过程,可以明显地识别裂纹尖端启裂和扩展的不同阶段;3)声发射信号的特征与损伤模式有关,胞壁断裂对应的AE特征为高幅值、高能量及长持续时间,而胞壁界面损伤与层裂损伤和细胞屈服与压溃损伤对应的AE特征为低幅度、低能量及短持续时间;4)木试件在低...
[期刊] 林业科学
[作者]
任海青 江泽慧
使用扫描电子显微镜观察杉木、马尾松横纹拉应力、顺纹拉应力及冲击载荷作用下的破坏表面 ,结果表明不同的加载方式、加载速度对木材的断裂过程有影响 ;木材的微观构造影响其断裂过程。
关键词：
杉木 马尾松 扫描电子显微镜 断裂过程
[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 任海青 江泽慧
本文应用柔度法测定了杉木的断裂韧性。研究表明 :( 1 )柔度法是一种有效可行的实验标定方法 ;选用指数函数C =αexp( βa w)能够很好地表达柔度与裂纹长度间的关系。 ( 2 )本次实验测定的杉木断裂韧性KTLIC =4 82 5MPa·mm1 2 。
关键词：
木材断裂力学 断裂韧性 实验标定 柔度法
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙艳玲 赵东 高继河
该文回顾了国内外木材断裂力学的发展现状,并介绍了数字散斑干涉技术在位移、应变、振动和医学诊断等领域中的应用和国内外发展状况,提出了一种新的研究方法,并对该方法作了介绍和探讨。
关键词：
木材 断裂力学 数字散斑相关
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