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1.
《林业科学》2021,(8)
【目的】探讨悬臂板一阶弯曲模态法(动态法)和悬臂板静力弯曲法(静态法)测试定向刨花板(OSB)纵向和横向泊松比的适用性,给出动态法测试OSB纵向和横向泊松比的贴片位置。【方法】应用ANSYS模态程序块和静力弯曲程序块对OSB悬臂板进行动、静态应力和应变分析,计算长宽比3～6、宽厚比4～10的OSB纵向和横向悬臂板的应力和应变;确定悬臂板内横向应力等于零的位置,即动态和静态测试OSB纵向和横向泊松比的应变片粘贴位置,并应用二元回归分析将其表示为依赖于悬臂板试件长宽比和宽厚比的关系式。【结果】对于国产和加拿大产OSB,动态测试的纵向泊松比分别为0.342和0.314,横向泊松比分别为0.131和0.174;动态和静态测试OSB泊松比的贴片位置虽不同,但测试出的泊松比较为一致。【结论】悬臂板一阶弯曲模态法和悬臂板静力弯曲法适用于测试OSB纵向和横向泊松比,其有效性得到轴向拉伸法和四点弯曲法的验证。 相似文献
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《林业科学》2016,(8)
【目的】给出动态测试木材泊松比的理论依据,提出一种简单易行且能提高测试精度的动态测试木材泊松比μLT,μLR和μRT的方法。【方法】从木材的应力-应变关系(胡克定律)和悬臂板一阶弯曲模态的应力、应变分析2方面阐述动态测试木材泊松比的原理和方法。对轻木、云杉、欧洲赤松、白蜡木、山毛榉5个树种木材,将其长宽比为6,5,4,3的弦切面、径切面和横切面制成悬臂板试件,应用ANSYS程序shell63单元计算其在一阶弯曲模态下的应变和应力,并通过应力、应变分析及平面应力状态下的应力-应变关系得到动态测定木材泊松比的应变花粘贴位置;同时采用静态试验验证动态测试泊松比的正确性。【结果】悬臂木板作一阶弯曲振动时,板内横向应变εy与纵向应变εx之比随距其悬臂端距离的增加而上升;横向应力σy与纵向应力σx之比在整个板内都很小,随距悬臂端距离的增加从正值下降到负值,存在一个σy等于零的位置,在此位置上横向应变与纵向应变之比的绝对值不仅等于泊松比值,而且等于ANSYS计算时输入的泊松比值,以此确定动态测试木材泊松比的应变花粘贴位置。【结论】动态测定木材泊松比μLT,μLR和μRT的十字应变花粘贴位置取决于悬臂板内横向应力σy等于零的位置。对于弦切面的悬臂板,十字应变花粘贴位置与板宽长比和板材密度有关;对于径切面和横切面的悬臂板,其十字应变花粘贴位置仅与板长宽比有关;瞬态激励测量应变花的横向应变和纵向应变频谱,一阶弯曲频率的横向应变与纵向应变的线性谱幅值之比得到泊松比的动态测量值;虽然木材的横向应力与纵向应力之比在其整个悬臂板内都很小,但因木材主向弹性模量相异很大,故在测试木材泊松比时不容忽视其横向应力σy与纵向应力σx的比值;动态测试木材泊松比方法的正确性得到轴向拉伸和四点弯曲等静态试验的验证,且木材泊松比动态测试值的分散性相对于静态测试值有所改善。 相似文献
3.
【目的】研究定向刨花板(OSB)的各向异性,探讨OSB面内剪切模量动态和静态测试方法,以提供一种快速、简便、重复性好、精度高的动态测试方法测量和分析OSB弹性常数。【方法】应用ANSYS程序计算OSB自由板和悬臂板试件的振形系数,给出振形系数依赖于板长宽比和宽厚比的关系式,通过仿真计算、动态试验和方板静态扭转试验验证其正确性。动态试验测试OSB剪切模量试件从一块整张OSB上下料制作,分为3个方向,即沿整板纵向下料制作的试件(0°或x向)、横向方向下料制作的试件(90°或y向)和沿与纵向呈45°方向下料制作的试件;方板扭转试验测试OSB剪切模量试件沿整板纵向或横向下料制作;动态测试OSB纵向、横向和45°方向弹性模量以及面内剪切模量和45°方向剪切模量。【结果】OSB实测纵向弹性模量是横向弹性模量的2.89倍,45°方向剪切模量小于面内剪切模量。正交各向异性材料方板扭转试验测试剪切模量推算公式需用±45°方向应变测量值的差值进行推算,将其用于OSB,测得的静态剪切模量与动态测试的剪切模量相当吻合。【结论】OSB弹性模量具有方向性,纵向最大,横向最小,45°方向介于二者之间;自由板扭转振形法和悬臂板扭转模态法适用于动态测试OSB面内剪切模量,其正确性得到方板扭转试验验证;0°和90°OSB动态测得的剪切模量几乎相等,可作为OSB面内剪切模量Gxy的估计值;OSB不宜按单向复合材料处理,在理论分析时宜按正交各向异性处理,OSB45°方向的剪切模量G45°相似文献
4.
定向刨花板(OSB)力学性能优异,但变异性较大,探究OSB抗弯性能变异性大的原因可为改善其力学性能提供理论依据。采用三点弯曲法检测OSB沿长度方向的弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR),使用数字散斑应变分析技术(DIC)同步记录试件面内应变分布,结合剖面密度梯度(VDP)探索了其对OSB抗弯性能及形变的影响。结果表明,OSB的MOR与试件整体形变呈线性正相关,MOE与试件整体形变相关性不强。最大载荷条件下,对称的表面结构可有效避免局部应变集中导致的OSB力学失效,这有助于提高OSB的MOR;40%最大载荷条件下,OSB趋于整体弯曲变形,且组成单元的相对位置固定可提高其MOE,内部孔隙压缩会降低其MOE。最大载荷条件下,弯曲应变分布与VDP相似,会提高试件MOR;40%最大载荷条件下,弯曲应变分布与VDP的相似性和MOE不显著相关。增加结构的对称性、弯曲应变分布和VDP的相似性,能够提高OSB的MOR;增加整体弯曲变形和降低内部孔隙压缩率,能够提高OSB的MOE。 相似文献
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【目的】根据悬臂板一阶弯曲振形给出动态测试木材泊松比的方法,测试西加云杉木材试件径切板顺纹、横纹的泊松比和横切面横纹试件的泊松比;对西加云杉木材试件的测试结果,分析用悬臂板试件测量一阶弯曲频率,代入到悬臂梁的公式推算出弹性模量的精度;同时用低碳钢板的动态测试试验来验证动态测试木材泊松比方法的正确性,为在木建筑、家具、木材加工等行业中对木材力学性能测定研究工作提供借鉴。【方法】根据动力学原理,利用 YD-28A 型四通道动态电阻应变计和 CRAS 振动及动态信号采集分析系统等测试仪器,以敲击方式激励悬臂西加云杉木材、低碳钢试件的自由振动,通过滤波处理保留其基频振动,记录并显示基频振动的横向应变和纵向应变的衰减振波曲线,并从同一时刻的横向应变峰值与纵向应变峰值比值得泊松比。【结果】横向应变振波曲线的正(负)峰值对应于纵向应变振波曲线的负(正)峰值,说明横向应变振波曲线与纵向应变振波曲线的相位差为180°或横向应变与纵向应变是反向的;通过低碳钢板验证试验,从其振波曲线第一通道和第二通道读出峰峰值,计算它们的比值后取平均值,得低碳钢泊松比的测量值μ=0.28,符合其规范值为0.25～0.28的要求;西加云杉木材的径切面顺纹泊松比μLR与径切面横纹泊松比μRL测量值之比为10.6,即径切面顺纹泊松比比径切面横纹泊松比大一个数量级;用悬臂梁公式推算的弹性模量值比实际弹性模量值偏小0.7%。【结论】根据悬臂板的一阶弯曲振形测试泊松比的动态方法是行之有效的,具有快速、简便、精度高的优点;西加云杉试件的径切面顺纹泊松比比径切面横纹泊松比大一个数量级,体现了木材的各向异性;用悬臂板云杉试件测得的一阶固有频率,代入到悬臂梁理论公式推算的弹性模量值具有足够精度。 相似文献
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竹木复合材料的拉伸和弯曲性能是其重要的力学特性,对其应用有十分重要的影响。通过动态电阻应变仪和电脑程控力学试验机对由竹席、竹帘和杨木单板组成的复合材料的拉伸和弯曲力学性能进行了研究。研究表明竹木复合板的纵向和横向拉伸应变与载荷之间具有显著的线性相关关系,泊松比和弹性模量与载荷之间呈非线性关系。随弯曲载荷增加,竹木复合板的弯曲应力、应变和变形均呈线性增加,但弯曲弹性模量呈非线性下降。泊松比、拉伸和弯曲弹性模量与载荷之间呈非线性关系,证明了该竹木复合板的弹塑性特征。 相似文献
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竹胶合板的弹性常数是决定其力学性能的重要指标。为了快速、简便、准确地检测竹帘竹胶合板的弹性模量、剪切模量和泊松比,采用自由板模态法和自由板瞬态激励法动态测试了竹帘竹胶合板的纵、横向板试件的弹性模量E和剪切模量G,采用悬臂板瞬态激励法动态测试了竹帘竹胶合板的泊松比μ;利用静态四点弯曲法试验验证了动态测试竹帘竹胶合板弹性模量、剪切模量和泊松比的准确性与可靠性;并对整板的质量等级、均质性和尺寸效应等进行了机理分析与评价。结果表明：竹帘竹胶合板的动态弹性模量、剪切模量和泊松比均值分别为0.7 GPa、1 300 MPa和0.12,均符合GB/T13123—1991和LY/T 1575—2000中一等品规定要求;竹帘竹胶合板不满足G=E/2(1+μ)的关系式,为各向异性材料;动静态法测试得到竹帘竹胶合板试件弹性常数值一致,且动态测试法具有快速、简便、重复性好和精度高等优点。 相似文献
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《国际木业》2014,44(9):84-85
定向结构刨花板（OSB）是一种受制于市场波动的商品材。发展特制的OSB可能会为OSB创造一个更好、更稳定的市场环境。实验证实,通过设计OSB,能够在板材水平方向上获得高的弯曲模量,这与波罗的海桦木胶合板（Baltic Birch Plywood,BBP）最强方向上的值接近。研究着重于在制造实木复合地板（EWF）中使用这种特制的OSB。研究了杨/桦木（aspen/birch）和美国黄松（ponderosa pine）两种试样的性能。分别使用BBP、覆面板（sheathing）OSB、web stock OSB和两种特制的OSB来加工制造EWF。实验中,选用3 mm厚的糖枫单板作为表层。使用Ⅰ型PVA胶粘剂。根据方差分析,测试BBP基材和杨/桦木特制的OSB基材结构显示最小程度的变形。覆面板OSB、web stock OSB和美国黄松OSB基材的结构都显示出很大的变形。Ⅰ型PVA胶粘剂导致高密度OSB表面胶合较弱。研究结果表明将OSB板材用于EWF的基材有很大的发展潜力。 相似文献
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旨在通过新、旧定向刨花板(OSB)面板钉节点的对比研究,探究面板自然劣化对钉节点连接性能的影响,为今后的木结构设计和用材作参考。选取云杉-松木-冷杉规格材(SPF)、不同厚度的新旧OSB和国产麻花钉,将麻花钉垂直钉入OSB和SPF之间,依据荷载垂直于木材纹理和平行于木材纹理两种方向,共制作72个钉节点连接试件。试验参考ASTM D1761-12,对试件进行单调加载,研究不同厚度自然劣化后的旧OSB面板在横纹和顺纹连接情况下对轻型木结构钉节点力学性能的影响。结果表明:新旧OSB连接对比,除延性系数外,旧OSB面板与SPF连接的钉节点试件的荷载、刚度、耗能能力等都呈下降趋势;厚度不同的OSB连接对比,12. 0mm厚度的OSB面板连接的钉节点的荷载、刚度、延性系数、耗能能力都大于9.5 mm的OSB面板连接的试件,且12.0 mm旧板连接的力学性能下降幅度小于9.5 mm;在荷载、初始刚度、延性方面,旧板横纹连接小于顺纹连接的下降幅度;在耗能上,旧板横纹连接与顺纹连接区别不明显。试验中多发生钉子一铰弯曲和OSB、SPF破坏的试验现象,符合欧洲木结构设计规范中的破坏模式,因此可用欧洲规范计算本研究中钉连接节点最大荷载。 相似文献
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定向刨花板(OSB)是一种新型结构人造板,以单板废弃物及SMF树脂制备OSB,不仅降低了OSB的制造成本,还拓宽了OSB的原料来源。采用正交试验方法,研究了蔗糖替代率、施胶量、热压温度和热压时间4个因素对OSB静曲强度和弹性模量的影响。结果表明,制备OSB的最优工艺参数为:蔗糖替代率110%,施胶量12%,热压温度155℃,热压时间60 s/mm,以该工艺制备的OSB各项性能超过LY/T1580-2010《定向刨花板》规定的OSB/4要求。极差分析结果表明,各因素从主到次的顺序依次为蔗糖替代率﹥热压时间﹥施胶量﹥热压温度。 相似文献
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《林业工程学报》2017,(6)
采用电测法,对榉木在不同应力状态下的弹性常数进行了研究。分别对榉木在压缩、拉伸以及弯曲3种应力状态下的弹性常数进行了测量,并对其进行了对比分析。结果表明:在拉伸状态下,木材各主轴方向的弹性模量EL、ER和ET均大于压缩状态下的弹性模量,分别为12%,9%和36%,但泊松比均小于压缩状态,并且泊松比URL和UTL大致相同,但ULR与ULT却存在较大差异。而在弯曲状态下,抗弯弹性模量随着跨距的增大而增大,且呈幂函数变化关系,径向、弦向的抗弯弹性模量与跨距拟合方程的相关性系数均达到0.99以上。同时,通过抗弯弹性模量计算得到的剪切模量GLR、GLT与压缩状态下通过电测法测得的结果存在较大差异,误差分别为212%和167%。因此可得出,通过抗弯弹性模量间接计算得到的剪切模量并不准确。在不同应力状态下木材的弹性常数存在较大差异,故在对木制品及木结构进行设计及数值计算时,应充分考虑木材在不同受力状态下弹性力学特性的差异。 相似文献
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由中国包装技术协会和德国迈耶(Maier)公司共同举办的“定向结构刨花板在中国包装领域应用研讨会”于2003年11月27～ 28日在北京顺利召开。此次研讨会旨在介绍OSB的产品的性能和用途,介绍OSB最新的生产技术,增进对OSB的了懈,分析其在 国内和海外的发展现状和前景,为在中国推广和发展OSB创造有利条件。会上,南京林业大学知名教授,德国迈耶公司、辛北尔康 相似文献
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《林产工业》2017,(7)
为了对正交胶合木(CLT)的弯曲性能开展有效预测与评估,验证CLT板件弯曲性能预测值的可靠性,采用自由梁横向振动法,对加拿大铁杉锯材顺纹弹性模量进行动态测试与质量分等;采用悬臂板横向振动法动态测试铁杉锯材的横纹剪切模量和弹性模量;将分等后的铁杉锯材制成足尺CLT楼板、墙板用板材,并采用四点弯曲法静态测试CLT板材的弹性模量值;然后将锯材顺纹弹性模量、横纹剪切模量和弹性模量实测值代入模型公式进行CLT板弯曲性能预测,并与CLT板材静态弹性模量实测值作比较分析。结果表明:CLT主强度方向弹性模量预测值为11 222 MPa,实测值为11 312 MPa,CLT板材的弯曲弹性模量的预测值与其实测值决定系数为0.887,具有较强的相关性;用CLT板材的预测值模型公式评估其弯曲性能指标,具有应用上的可行性和可靠性;铁杉制成的CLT板材弯曲性能达到CLT楼板、墙板等工程用的等级要求。 相似文献
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在考察成材干燥过程中的应力状态和干燥结束对干燥质量检查时,通常均采用梳齿形法。因为它较为直观,而且能以向内弯曲或向外弯曲以及变形量的大小来显示应力的性质和应力的大小。 相似文献
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对小变形条件下竹席竹帘胶舍板的弯曲力学特性进行研究,构建了竹席竹帘胶合板纵、横向载荷与应力、应变及挠度之间关系的数学模型,与实际数据拟合较好.这对解决竹席竹帘胶合板在实际应用中的弯曲变形问题具有一定的指导作用,也为深入研究竹席竹帘胶合板的力学特性提供了一定的实验基础. 相似文献
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为考察加速计质量和安装位置对木材测试频率的影响,设计了用自由梁和悬臂梁测试一阶弯曲频率以及用自由板测试一阶扭转频率的试验方案。根据能量法和振型推导出适用于计入加速计质量和安装位置影响的弹性模量和自由梁、悬臂梁的一阶弯曲频率的修正关系式以及剪切模量和自由板一阶扭转频率的修正关系式。应用加速度计为传感器实测了西加云杉梁、板和定向刨花板(OSB)沿其长度方向的一阶弯曲频率和一阶扭转频率,验证了导出的修正关系式应用于测试材料弹性模量和剪切模量的有效性,并以加速度计质量m和试件质量M之比m/M为参数,探讨了上述导出的修正关系式的适用范围。 相似文献