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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
战剑锋 顾继友 蔡英春
为了研究木材常规干燥过程黏弹性应变的发展模式与相对数量级,并为准确区分黏弹性应变与机械吸附应变提供理论依据,该文在实验室条件下对50 mm厚兴安落叶松板材进行常规干燥,使用切片法测定沿厚度方向的横纹弦向干缩应变、弹性应变、黏弹性应变的一维分布情况与变化趋势。基于高聚物与复合材料黏弹性理论,重点定性分析了木材干燥过程中干燥介质温度、蠕变恢复时间、干燥阶段等因子对木材厚度方向不同位置黏弹性应变特性的影响。结果表明:在环境平衡含水率保持在特定水平下,干燥介质温度水平与测定的拉伸弹性应变极值间具有一定正相关性;木材干燥过程中黏弹性应变的发展模式与弹性应变类似,经充分恢复后黏弹性应变的数值略大于弹性应变...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
战剑锋 顾继友 蔡英春
为探索木材常规干燥机械吸附蠕变的动态发展模式,该文在实验室条件下对50 mm厚兴安落叶松板材进行常规干燥,用切片法测定了沿厚度方向的横纹弦向干缩应变、弹性应变、黏弹性应变的一维分布情况与变化趋势,并测定了不同尺寸规格及不同预处理工艺下木材试件的自由干缩变形。根据高聚物流变学理论与木材机械吸附蠕变理论,分析了干燥过程中木材厚度方向不同位置的机械吸附蠕变变形的变化规律及其主要影响因子,概括了木材表层与心层的机械吸附蠕变变形的典型发展模式。结论如下:可以采用线性函数与指数函数来分别描述含水率在低于20%和高于20%阶段的木材自由干缩率曲线,相关性较好;木材干燥机械吸附蠕变现象具有极大变异性,与干燥应...
关键词：
落叶松 木材干燥 干燥应力 机械吸附蠕变
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
褚江依 王斯栋 江京辉 王朝晖
【目的】探究不同机械预处理方法对于落叶松原木常规干燥的干燥速率、干燥质量、抗压强度的影响，得出一种较佳的干燥工艺，为原木应用提供理论支撑。【方法】以华北落叶松为研究对象，取4株落叶松，截取24段1 m长、径级14～16 cm间的原木。其中，12段原木去皮，12段原木不去皮，分别做单切口、双切口、中心钻孔和蜂窝式钻小孔的机械预处理，对处理后的原木常规干燥。【结果】4种机械处理后原木干燥速度相差不大，单切口处理试样速率最快为0.052%·h~(-1)，双切口速率为0.044%·h~(-1)，两种切口处理方式相较于两种钻孔处理提速0.014%·h~(-1)。其中，中心钻孔速率0.032%·h~(-1)，钻小孔速率0.036%·h~(-1)。中心钻孔和双切口处理在减少端表裂数量和长度效果明显，其中双切口处理的表裂总长度为81.25 cm，相较于单切口处理的总长227.9 cm减少了64.3%。双切口相较于单切口表裂数量降低了35.3%，双切口处理对长表裂的减少尤为明显，降低75%；钻小孔干燥缺陷严重，表裂总长536.9 cm为双切口的3.4倍。中心钻孔处理原木虽然去除了部分心材，但对原木结构破坏小，抗压强度没有明显下降；而单切口和双切口处理的原木抗压强度均低于中心钻孔材。【结论】对于切口处理，增加切口数量可以降低含水率梯度，减少开裂的数量和长度。中心钻孔处理增大了与干燥介质接触面积，应力得到进一步释放，显著减少了端裂。钻小孔处理对原木结构破坏过大，干燥质量差，该工艺有待于进一步优化。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
谢力生 伍家华 刘佳权 陶钧 刘嘉诚
【目的】研究孔的位置和直径对落叶松板材抗弯性能的影响规律。【方法】以兴安落叶松无缺陷木材为研究对象,首先采用抗弯试验方法测试一批试件的弹性模量与静曲强度,建立其静曲强度与弹性模量的数学模型;接着对其他试件采用同样的方法(荷载只加到破坏荷载的约3/7)测试其弹性模量,利用前述数学模型推算其静曲强度;然后对其进行钻孔,并测定各试件钻孔后的静曲强度和弹性模量;比较各试件钻孔前后的静曲强度和弹性模量值,求取孔所引起的静曲强度削弱率和弹性模量削弱率,分析孔对试件抗弯性能的影响规律。【结果】孔与试件下表面或上表面相切,孔径与厚度之比为0.2时,板材静曲强度削弱率(平均值)达38.84%或27.02%;试件的下表面或上表面有半孔时,静曲强度削弱率为21.55%或7.99%;孔位于试件厚度中心层下方且与之相切时,静曲强度削弱率仅为0.85%;对于孔相切于抗拉侧、孔径与厚度之比为0.2的试件,孔位于支承点到加载点的中间位置时,其静曲强度削弱率为21.44%,相比孔在加载点位置时的38.84%,下降了约45%;对于加载点下方与试件下表面相切的孔,孔径与厚度之比由0.2增大到0.5时,静曲强度削弱率由38.84%增大到82.08%;钻孔试件的弹性模量所对应的静曲强度值具有显著的离散性。【结论】1)对于板材长度方向,孔位于加载点下方时的静曲强度削弱率最大;随着孔远离加载点其静曲强度削弱率减小。2)对于板材厚度方向,孔越靠近板面其静曲强度削弱率越大,且受压侧的强度削弱率大于受拉侧;孔与板面相切时其静曲强度削弱率最大,且孔位于受拉侧时更大;孔位于中心层稍偏下时其静曲强度削弱率最小。3)处于板面的半孔,对板材静曲强度的削弱也很显著,且受拉侧的影响更大。4)孔径对板材静曲强度的影响显著,随着径厚比的增大,静曲强度削弱率呈直线递增。5)孔对板材弹性模量的影响规律基本上与对静曲强度的影响相同,但其影响程度远不及对静曲强度的影响。当径厚比为1/5时,其弹性模量削弱率最大不超过12%。6)钻孔板材的静曲强度不适合通过其弹性模量来推测。
关键词：
落叶松 孔 静曲强度 弹性模量 数学模型
[期刊] 林业科学
[作者]
郭莹洁 赵荣军 钟永 任海青
以兴安落叶松成熟材为研究对象,探讨以早晚材物理力学为基本单元建立无疵试样力学模型的可行性。首先通过试验法获得兴安落叶松成熟材早、晚材薄片的物理力学性质,然后运用经典层板理论建立顺纹抗拉弹性模量力学模型,并进行试验验证。结果表明:以早晚材物理力学性质为建模基础的方法可行;密度是成熟材弹性模量变异性的主要影响因素;利用该方法建立的无疵试样力学模型,其相对误差低于5%,同时该方法能够为进一步建立兴安落叶松成熟材其他力学模型打下基础。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘镇波 刘一星 于海鹏 袁俊奇
以市场上购买的气干核桃楸、水曲柳和红松板材为试材,采用基于打击音的快速傅里叶变换(FFT)频谱分析方法,检测试材的动态抗弯弹性模量,并与力学实验机测定的试材静态抗弯弹性模量作比较。结果表明:用声共振FFT快速自动检测实木板材的弹性模量具有普遍性意义,且比简单根据木材密度估计的方法提高了木材静弹性模量推测的准确度和精度。
关键词：
板材 无损检测 动态弹性模量
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋佳荔 吕建雄
采用高温干燥、低温干燥和真空冷冻干燥方法对杉木人工林木材进行干燥处理,测定3种干燥处理材在不同含水率平衡态的动态黏弹性质。测定的温度范围为-120~40℃,频率范围为0.5~10 Hz。结果表明:1)随着含水率增加,木材的贮存模量E′随温度升高而降低的程度增大,其中高温干燥处理材的贮存模量降低程度最小;2)在测定温度范围内观察到2个力学松弛过程,较高温度域的α力学松弛过程是由低分子质量的半纤维素发生玻璃化转变引起的,低温域的β力学松弛过程是基于木材细胞壁无定型区中伯醇羟基的回转取向运动与吸着水分子的回转取向运动两者叠加而成的;3)力学松弛过程的损耗峰温度随着含水率的增加而降低,随着测量频率的增...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蒋佳荔 吕建雄
该文采用高温干燥、低温干燥和真空冷冻干燥3种干燥方法分别对杉木人工林木材进行干燥处理。用动态力学分析仪测定了3种干燥处理材在温度-120~250℃,测量频率1、2、5、10 Hz的动态粘弹性。结果表明:①储存模量和损耗模量均表现为高温干燥处理材最大,真空冷冻干燥处理材最小。②高温干燥处理材和低温干燥处理材的损耗模量温度谱中,从高温至低温方向可依次观察到3个力学松弛过程,其分子运动归属分别是木材细胞壁非结晶区中聚合物的微布朗运动、木材细胞壁聚合物分子的扭转振动和木材细胞壁无定型区中伯醇羟基的回转取向运动。③真空冷冻干燥处理材的损耗模量温度谱可观察到4个力学松弛过程,新增加的松弛过程是由木素分子的...
[期刊] 林业科学
[作者]
李晓玲 高瑞清 构涛 张立宾 陈章景
对截面尺寸为100mm×100mm的人工林落叶松髓心方材进行系列高频真空干燥试验,分析研究不同高频真空干燥条件下干燥质量和干燥速度的变化规律,获得合理的高频真空干燥工艺基准;为了进一步减少试材表裂,干燥前对试材进行切口和过热蒸汽预处理。结果表明:沿试材长度方向的中心位置切口和过热蒸汽预处理都能有效减少试材表裂,提高干燥质量。
[期刊] 林业科学
[作者]
王树力 吴济生 仲崇淇
长白落叶松纸浆林木材材性及纸浆特性的研究王树力，吴济生，仲崇淇（黑龙江省林业科学研究所哈尔滨１５０００４０）关键词长白落叶松，纸浆林，材性分析，纸浆特性纸浆林培育过程中，生物量是所有培育者关心的问题，而纸浆材材性及纸浆特性也是十分重要的内容，它涉及到...
关键词：
长白落叶松,纸浆林,材性分析,纸浆特性
[期刊] 林业科学
[作者]
庞凤艳 黄晓山 吕蕾
由于森林资源总体质量的下降,木材生产中小径木所占比例越来越大。小径木因其径级小、材质不稳定等缺点,使用受到限制。如何充分开发和高效利用小径木资源,成为当前国内外学者普遍关注的问题。目前,小径木大多作为木片、造纸和人造板的原料,这种利用方式投资大、产品单一、资金回收慢、经济效益低。而将小径木经过优化选材、优化设计和优化工艺的方法,加工成集成材、重组木等,可改善或提高小径木材质,克服径级小、利用单一的缺点,满足市场对木材的旺盛需求。
[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] 林业科学
[作者]
蒋佳荔 吕建雄
采用动态热机械分析仪(DMA Q800),在一系列恒定温湿度场(温度:25~90℃,湿度:0~93%)中测定不同含水率(0~19.39%)人工林杉木木材试样的贮存模量和损耗因子在550 min湿热耦合作用过程中的经时变化,研究湿热耦合作用对木材动态黏弹性的影响。结果表明:湿热耦合作用可以降低木材半纤维素和木质素的玻璃化转变温度。对于全干材试样,没有出现木材软化现象;对于含水率为5.88%~13.36%的木材试样,可在40~60℃温度域内观察到半纤维素的湿热软化现象;对于含水率为9.08%~19.39%的木材试样,当温度高于50℃时可观察到木质素的湿热软化现象。研究表明,升高温度或增加木材含水率...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
朱景乐 王军辉 张守攻 张建国 孙晓梅 梁保松 赵鲲
在野外利用Pilodyn对日本落叶松活立木南北向木材进行了探测,在室内测定了木芯的基本密度及早晚材的管胞长度和管胞宽度,用Pilodyn探测数据和实际密度建立了回归方程,并用该方程和其他的Pilodyn探测值预测了对应活立木的木材密度。结果表明:日本落叶松Pilodyn南向探测值Ps为15.50 mm,比北向平均值Pn高5.5%。Pn、Ps和Pa与外侧木材的平均基本密度(Dao)呈极显著负相关,相关系数比Pn、Ps和Pa与整株木材的平均基本密度(Da)的大。Pn、Ps和Pa与胸径呈极显著负相关,胸径与北向探测值(Pn)的相关系数较胸径与南向探测值(Ps)的高。木材基本密度对Pilodyn探测值...
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