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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
曹振华 刘元 苌姗姗 李婷 刘贡钢 柏元娟 廖媛媛 胡进波 刘敬盛
【目的】为促进毛竹圆竹在房屋建筑、岩土地基、道路桥梁等方面的应用，需要提供毛竹圆竹部件在工程中有可靠的使用依据，而系统阐述毛竹圆竹基础力学性能是推广毛竹圆竹结构材料的重要研究工作。【方法】以毛竹圆竹为原材料，依据LY/T 2564—2015测定毛竹圆竹的顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度、环刚度以及抗弯强度并分析对应的荷载-位移曲线，选取抗弯强度试件进行三维非接触式-高精度全场应变实时监测。【结果】毛竹圆竹顺纹抗剪强度为27.36 MPa，顺纹抗压强度为56.67 MPa，顺纹抗拉强度为141.46 MPa，环刚度为104.74 N/mm2，抗弯强度为133.31 MPa；毛竹圆竹的顺纹抗剪承载力、顺纹抗压承载力和环刚度均与直径呈正相关，直径在70～90 mm范围内，上述承载力均随毛竹圆竹直径增大而增大；毛竹圆竹的顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、环刚度和抗弯强度在试验加载过程中试件均出现较明显的开裂或变形后持续加载才丧失承载力；通过DIC记录毛竹圆竹达到破坏荷载时的位移从下部到上部逐渐减少，从2.564 mm减少到2.269 mm；毛竹圆竹抗弯强度的应变场数量级峰值下部为-163.904×10～5微应变，上部为152.417×10～5微应变，结构破坏呈现上部压应力和下部拉应力同时且近似相同的增长。【结论】试验表明，中空的毛竹圆竹具有较高的承载力，并且随着毛竹圆竹的直径增大承载力有所增大，从荷载-位移曲线可以看出毛竹圆竹具有一定的塑性变形能力，在实际应用中具有很好的破坏表现。
关键词：
圆竹 荷载-位移曲线 应力-应变 DIC
[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] 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] 林业科学
[作者]
苏文会 范少辉 张文元 周金明 汪忠健
Compared with the undamaged Phyllostachys edulis,the wood mechanical properties of bended bamboo for 4-year-old by frost and snow were studied. It was shown that the wood mechanical properties of bended Phyllostachys edulis were equivalent to or a little less than those of the undamaged bamboo. The ...
关键词：
毛竹 弯压材 力学性能 冰雪灾害
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张文福 江泽慧 王戈 程海涛 张丹
根据圆竹在实际中的应用情况,本文提出用环刚度法作为圆竹径向抗压力学性能评价的主要指标。通过试验,确定了圆竹环刚度测试试件的长度等于试件的直径,测得毛竹的环刚度在80～180kN/m2之间,远远大于QB/T1916—2004中给出的最高级(SN16)。竹材在高度方向上的环刚度从基部到顶部呈增大趋势,4年生毛竹的环刚度优于6年生毛竹的环刚度。竹节可以有效提高圆竹的径向承载能力,带有竹节圆竹的环刚度是无竹节圆竹的2.30倍。在圆竹上加喉箍可以增加其径向破坏应变,而圆竹打孔使得其径向抗压力学性能随孔径的增加呈下降趋势。环刚度法具有测试迅速、可操作性强等特点,可以用于圆竹径向抗压力学性能的评价。
关键词：
环刚度 圆竹 径向抗压力学性能
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
嵇伟兵 姚文斌 马灵飞
为探究竹材壁厚度方向的梯度特性,以产于云南的龙竹Dendrocalamus giganteus和产于浙江的绿竹Dendrocalamopsis oldhami为研究对象,将它们沿竹壁厚度方向分为若干个轴单板层,通过万能材料力学试验机测得竹材的表观弹性模量及2个轴单板层的弹性模量,并用拉格朗日插值法推算出其余任意层的弹性模量。通过复合材料力学方法构建了竹材表观弹性模量和各个轴单板层弹性模量之间内在关系的力学模型;由构建的力学模型推算得到的竹材表观弹性模量与试验机上测得的弹性模量基本吻合。图3表2参10
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
侯瑞光 刘元 李贤军 孙润鹤 乔建政
在4个不同的温度和时间水平下,对新鲜毛竹竹束进行了高温干燥-热处理,利用冷压热固化方法压制重组竹,研究了热处理温度和时间对重组竹物理力学性能的影响规律。结果表明:经过干燥-热处理后,重组竹的耐水性能有所提高,24 h吸水率(RWA)和吸水厚度膨胀率(RTS)下降幅度分别达6.31%～30.09%和3.96%～40.26%;重组竹的内结合强度(SIB)和静曲强度(SMOR)呈逐渐降低趋势,在本研究范围内,分别降低14.34%～60.96%和21.54%～64.48%。但重组竹的弹性模量(EMOE)与热处理温度的提高和时间的延长没有明显变化。
[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] 浙江农林大学学报
[作者]
夏雨 牛帅红 李延军 夏俐 马俊敏 王丽 余肖红
以红竹Phyllostachys iridescins为研究对象,研究了常压高温热处理温度(110,130,150,170℃)与处理时间(1,2,3 h)对红竹竹材物理力学性能的影响。结果表明:热处理后红竹材的物理力学性能优于未处理竹材,热处理温度是影响竹材性能的主要因素;在110,130,150,170℃热处理温度下,圆竹材顺纹抗压强度增长率为35.90%~52.01%,圆竹材顺纹抗剪强度增长率43.24%~90.99%,圆竹材抗弯强度增长率42.47%~122.58%,圆竹材径向环刚度增长率2.14%~52.55%;170℃热处理竹材的各项干缩性能较好;130℃和150℃热处理竹材的力学性能相近。综合各因素,适宜原竹家具用材红竹竹材的热处理工艺为温度130℃,时间2 h。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周臻徽 丁科 何朝红 李建军
重组竹与竹集成材是两种应用较为广泛的竹质工程材料,对其力学性能的研究有助于扩展其在工程上的应用。本研究对重组竹和竹集成材进行了抗弯和抗压力学性能试验,分别得到了它们的抗弯弹性模量、抗弯强度、抗压弹性模量和抗压强度,并分析了两种竹质工程材料的不同破坏情况。试验结果表明:重组竹的抗弯和抗压力学性能要优于竹集成材;重组竹抗弯破坏表现为脆性破坏,竹集成材则表现出一定的延性特性;竹材的力学性能与其本身材料性能和胶合面的力学性能有关。
关键词：
重组竹 竹集成材 抗弯试验 抗压试验
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
莫珏 马中青 聂玉静 马灵飞
选取4～6年生的毛竹Phyllostachys edulis材为原料,采用热压机对毛竹材进行高温快速热压处理,研究不同热处理温度(225, 250, 275, 300, 325, 350和375℃)下竹材物理力学性能的变化。结果表明:随着热处理温度的升高,竹材平衡含水率和气干密度明显下降(P体积干缩率的变化率>径向干缩率的变化率;当温度达到375℃时,弦向全干干缩率下降了86.81%,径向全干干缩率下降了83.60%,体积全干干缩率下降了83.95%,达各向的最大值。热处理温度升高,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量均先增加后减少,其中,顺纹抗压强度在375℃时达最小值(63.78 MPa);抗弯强度在250℃时达最大值(151.00 MPa),在375℃条件下达最小值(61.85MPa);抗弯弹性模量在300℃时达最大值(10 487.44 MPa),在375℃时达最小值(7 071.14 MPa)。认为竹材接触式快速热处理工艺提升了竹材尺寸稳定性和力学性能。图4参27
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
欧阳赣 单胜道 罗锡平 杨亮 宋成芳
利用热重技术在不同升温速率和氮气气氛下对毛竹Phyllostachys edulis的氯化亚铜催化热解失重行为进行了研究。结果显示:毛竹主要热解温度区间为200.0～379.0℃,当温度为328.5℃时达到最大热解速率17.18%.min-1;添加氯化亚铜后,毛竹的热解温度降低,热解速率增大,热解所需时间缩短。还通过Flynn-wall-Ozawa法求解了毛竹热解的动力学参数,纯毛竹的热解平均活化能为213.21 kJ·mol-1,平均指前因子约为1017;氯化亚铜的加入使指前因子增大了10倍,其值约为1018,平均活化能变化不明显。图6表3参12
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
黄艳辉 费本华 余雁 赵荣军
【目的】研究气干竹材的力学特性,为竹材的加工利用提供参考。【方法】使用配备高精度光学引伸计的Instron力学实验机,对毛竹从竹青到竹黄的纵向力学性质进行了精确测定。【结果】毛竹竹壁径向不同位置的力学性质差异很大,近竹青处的平均纵向弹性模量和抗拉强度分别达到25.41 GPa和297.21 MPa,远远高于近竹黄处的5.78 GPa和65.80 MPa,且从竹青到竹黄呈明显的梯度降低趋势。毛竹薄片的断裂为脆性断裂,近竹青处为顺纹理的纵向劈裂,竹中处呈现参差不齐的劈裂特征,近竹黄处为平整的横向断裂。【结论】竹材为天然高分子复合材料,其独特的力学特性源于自身组织含量的梯度性变化。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张闻博 费本华 田根林 胡陶 岳祥华 常艳婷 江泽慧
【目的】本研究旨在探讨分布在不同亚热带种源地区毛竹物理力学性质的变异规律。【方法】研究采用基于R语言的单因素方差分析、主成分分析等方法,对3个地区210株毛竹的物理性质和力学性质等8个相关指标(体积全干干缩率、体积气干干缩率、含水率、全干密度、气干密度、微纤丝角、抗弯强度和弹性模量)进行遗传变异分析。【结果】通过比较分析发现毛竹的物理力学性质在3个不同纬度地区间存在显著差异,这种差异可能是受遗传因素、环境因素等共同控制。体积干缩率、密度、微纤丝角和抗弯相关指标均以低纬度广西灌阳地区最大;只有含水率的分布规律为浙江安吉>安徽霍山>广西灌阳。从变异系数来看,3个地区间的物理力学性质在群体间和群体内的变异程度没有呈现明显的趋势和规律。主成分分析得出抗弯相关指标、体积干缩率和含水率均不同程度地代表了所调查性状中主要的物理力学性质。【结论】3个地区中,广西灌阳地区的竹材具有高强度和高密度等特点,更适合作为工程用材进行加工利用。研究成果不仅可深入了解不同纬度地区毛竹物理力学性质的特征,还可以发展适地适材伐竹,为合理利用我国全分布区的毛竹资源提供理论依据。
关键词：
毛竹 物理性质 力学性质 遗传变异
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨清平 林华 郭子武 李迎春 洪宜聪 陈双林
采集4种不同施用化学肥料历史的毛竹林3度标准立竹,对竹材物理力学性质进行了比较分析。结果表明:在试验毛竹林施肥年限内(10 a),不同施肥措施毛竹林竹材气干密度和绝干密度差异并不显著,而长期施用速效氮肥会显著降低竹材基本密度。施肥对毛竹竹材干缩性会有一定的影响,长期施用速效氮肥明显提高了竹材体积干缩率、纵向干缩率、弦向干缩率和径向干缩率。长期施用速效氮肥会显著降低竹材抗弯强度。总体而言,长期施肥会对毛竹竹材物理力学性质产生负面影响,尤其是长期施用速效氮肥。
关键词：
毛竹 竹材 物理性质 力学性质 施肥
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