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通过三点弯曲蠕变试验,研究了桦木和椴木2个树种的单板层积材在40％、50％、60％极限强度应力水平下的蠕变变形规律。试验结果显示,蠕变变形具有明显的应力水平相关性,同时讨论了不同应力水平下蠕变变形的不连续性和长期蠕变变形趋势。 相似文献
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探讨了毛竹在恒定压力下与不同温度和含水率的关系,确定其对应的蠕变模型,同时研究了竹节对竹材蠕变性能的影响.结果表明:在压应力小于屈服极限时,所选用的勃格四元件模型可以用来模拟竹材径向压缩的短期蠕变行为,四元件参数值均随温度和含水率的增加而减小,竹材带节后其蠕变黏性变形量增大. 相似文献
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白杨木材横纹压缩流变性能Ⅰ.粘弹性 总被引：2，自引：0，他引：2
当白杨木材受横纹压缩时,各种性质的变形彼此重叠交织而难以分辨。然而用参数分离法研究白杨木材横纹压缩流变性能看来是有效的。本研究用上述方法考察各种变形在试样分别处于不同温度和含水率,以及有蒸汽通过时的流变表现,其目的在于了解刨花板热压过程和板的物理性能之间的关系。其粘弹性所反映出的特征很像三维网状结构高聚物分子的力学特性。当试样为绝干时,随着温度的升高(20—105℃),弹性柔量及推迟弹性柔量只有很少量的增加。当试样含水率提高时,随着温度的升高,则其弹性柔量及推迟弹性柔量增加很多。当试件处于室温时,只提高其含水率,则其弹性柔量及推迟弹性柔量虽有较明显的增加,但幅度并不大。当有蒸汽通过试样时,弹性柔量有大幅度提高。 相似文献
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《林业科学》2016,(4)
木材是一种具有不同细胞类型的天然纤维复合材料,其细胞壁的壁层结构与化学组分具有多样性。在静态恒定应力作用下,木材形变随时间延长而逐渐增大,即产生蠕变。木材蠕变是影响木制品和工程构件质量以及结构设计安全性的一个关键特性。根据木材中的水分状态,木材蠕变可以划分为"含水率平衡态时的普通蠕变"和"含水率非平衡态时的机械吸湿蠕变"。本文分别阐述了木材普通蠕变和木材机械吸湿蠕变的现象和特点;围绕木材的普通蠕变,归纳了木材组织结构、含水率、温度和应力水平等因素的影响;针对木材的机械吸湿蠕变,重点从分子水平、细胞壁层结构、物理老化等方面解释其发生机制,并论述微纤丝角、化学组分、含水率和温度等因素对机械吸湿蠕变的影响。此外,本文还总结了应力/应变本构方程和Kelvin-Voigt模型模拟木材蠕变的研究进展,分别概述了普通蠕变和机械吸湿蠕变的数值模拟过程及其应用。木材蠕变特性受其自身复杂的组织构造和环境条件的影响,且各因素之间又存在一定程度的交互作用,使得木材蠕变的研究仍有较多方面尚未涉及。建议今后的研究重点从以下4个方面展开:1)针对木材正交各向异性的构造特点,采用不同的载荷类型和形变模式进行组合测试,系统表征木材的正交异向蠕变特性;2)解明湿热条件下,水分、温度以及二者的交互作用对木材组分以及蠕变行为的影响,探索温湿度场中蠕变柔量与泊松比的同步实时测定;3)明确单根纤维(管胞、木纤维细胞)的机械吸湿蠕变行为规律,并确定木材组分,尤其是半纤维素在木材机械吸湿蠕变中的作用机制,从分子水平上解释氢键作用对木材机械吸湿蠕变的影响机制;4)构建能够充分解释木材蠕变特性内在机制和外在影响的蠕变模型。 相似文献
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以宣纸为研究对象,研究其在张力状态下的蠕变和松弛行为.结果表明:采用伯格斯(Burgers)四元件模型能够很好地描述宣纸的蠕变行为,其拉伸蠕变包括弹性变形、黏弹性变形和塑性变形.在总应变中,弹性应变占62%～78%,黏弹性应变占17%～25%,塑性应变占4%～13%.在一定温度和湿度下、在0.2～0.8σmax载荷范围内,弹性应变、黏弹性应变和塑性应变在总体上均随着应力水平增大而相应增加,但弹性应变所占的比例逐渐减小,黏弹性应变和塑性应变所占的比例逐渐增大,最后都趋于稳定.在相同拉应力下,同一张宣纸横向的蠕变小于纵向.利用2阶5参数的Maxwell五元件模型可以描述宣纸的松弛行为,五个元件参数在不同应变水平下变动不大,基本上可视为材料的常参数. 相似文献
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参考芬兰Thermo-Wood~?工艺规程,对落叶松板材分别在160、180和200℃常压过热蒸汽环境下进行高温热改性处理;随后对经过热改性后的板材及常规室干对照板材分别进行了天然植物油涂饰处理,分别使用商品化木蜡油(底油和面油)、自制木油(预聚合大豆油)。在人工模拟高湿环境下测试各类植物油涂饰后的木材相对吸湿率、平衡含水率及橫纹相对变形率等各项技术指标。结果表明,热改性木材经植物油表面涂饰处理后,天然植物油蜡成分有效地浸入木材细胞壁组织,木材表层组织对环境湿度变化的敏感性降低。三种涂饰处理方法中,涂饰商品化木蜡油底油、木蜡油面油的方案最为有效,其木材横纹相对变形率均较未涂饰木材显著降低;随着热改性温度的升高,各类涂饰试件的平衡含水率、相对吸湿率呈现总体下降趋势,加热温度对各类试件的平衡含水率、相对吸湿率存在显著影响。 相似文献
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为研究落叶松胶合木构件横纹受压性能,选取落叶松为原材料制作胶合木试件,测定落叶松胶合木试件密度、含水率,进行横纹受压性能试验,探讨其破坏模式,并计算横纹抗压强度与横纹抗压弹性模量.试验结果表明:落叶松横纹受压破坏为塑性破坏;密度为0.64 g/cm3的落叶松胶合木构件横纹受压比例极限强度为60.78 MPa;试件含水率为11.3％与12％时的横纹抗压弹性模量分别为:254.8 MPa,245.0 MPa. 相似文献
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为揭示环境湿度变化引起的木材含水率非均匀性分布对胶合木构件内部湿应力的影响规律,从材料层面测试了变湿度条件下290个国产杉木木材的平衡含水率,以及横纹径向和横纹弦向干缩性、湿胀性、水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量等物理力学性能参数,并从理论层面利用有限元模拟分析周期性变湿度条件下层板厚度对杉木胶合木湿应力的影响。研究结果表明:利用Nelson方程能够较好地拟合变湿度中杉木的平衡含水率;杉木横纹径向干缩和湿胀性均小于横纹弦向,横纹径向水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量均高于横纹弦向,这决定于横纹径向排列的木射线以及管胞径面壁上大量纹孔导致的实质物质减少的微观构造;减小层板厚度有助于降低胶合木湿应力,当层板厚度由40 mm降至20 mm时,构件内部最大湿应力降低19.32%,但其最大值仍高于木材横纹抗拉强度,湿应力的降低程度不足以避免构件的横纹开裂;木结构工程设计和应用中必须考虑其他有效的方法减小湿应力以避免木材横纹开裂。 相似文献
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杨木和杉木横纹抗拉强度的含水率依存性 总被引：2，自引：0，他引：2
木材横纹抗拉强度是其能够高效利用的重要指标之一。为了研究含水率对木材横纹抗拉强度的影响,并计算12%含水率时的理论横纹抗拉强度值,采用饱和盐溶液调湿法,在0%～100%相对湿度范围内,测定了人工林杨木和杉木在8个平衡含水率条件下的横纹抗拉强度。结果表明:在任一含水率条件下,杨木和杉木均表现为径向抗拉强度最大,弦向最小;在任一纹理方向上,杨木的横纹抗拉强度均高于杉木,表明木材的横纹抗拉强度与解剖构造(木射线、年轮方向)及木材密度有关。随着含水率的增加,木材横纹抗拉强度及单位含水率的横纹抗拉强度呈现下降趋势,这与水分对木材细胞壁的塑化作用及其存在状态有关。当含水率为12%时,杨木在径向和弦向的理论横纹抗拉强度分别为8.3和4.0 MPa,杉木在径向和弦向的理论横纹抗拉强度分别为4.4和2.9 MPa。两树种横纹受拉时的容许应力为0.91～2.86 MPa。该研究结果为人工林杨木和杉木在干燥、木结构设计、弯曲加工等工艺环节提供了基础数据。 相似文献
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《林产工业》2018,(11)
木材横向压缩下应力-应变关系对压缩材料热压工艺的设计和最终产品的物理力学性能有着重要的影响。从木材横纹压缩应力-应变关系和屈服点的确定入手,重点阐述从微观到宏观角度的木材自身组织构造特性,以及压缩工艺参数中温度、含水率等因素对木材横纹压缩应力-应变关系的影响,并对今后木材横纹压缩技术研究方向提出了建议。目前木材横纹压缩变形机制的研究多是围绕木材整体压缩开展,缺乏木材应力-应变关系随木材自身特性及含水率、温度交互作用变化规律的系统研究,以及湿热状态下层状压缩木材内部屈服应力差形成机制的研究。要实现层状压缩木材压缩层位置和厚度的可控性,需要在准确确定木材屈服点和掌握木材应力-应变关系的湿热响应规律的前提下,科学构建适用于湿热条件下木材层状压缩应力-应变关系模型。 相似文献
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木材是一种有机复合材料,具有吸湿性质,其吸收或排除水分的能力决定于周围大气的温,湿度。木材长时间暴露在一定温度与一定相对湿度的空气中,其含水率会达到一种动态平衡,即蒸发水分和吸收水分的速度相等,这时木材的含水率称为平衡含水率。由于各地区的气候不同,因而各地区的木材平衡含水率亦有差异。木材由高湿度达到平衡,比由低湿度所达到的平衡,其含水率较高,此现象称为滞后现象。利用吸收滞后的现象将木材含水率干 相似文献
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介绍了一种在常温条件和木材的吸湿范围内，调节木材试件含水率的方法，该方法运用非控温方法，即通过控制密闭室内的湿度实现含水率的调节，具有设备简单、造价低，以及操作方便的特点。 相似文献
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对拉伸蠕变与球型压头下的压痕蠕变进行了理论分析,推导出宏观压痕试验得出的压痕蠕变应力指数与单轴拉伸试验得出的蠕变应力指数相等.在此基础上,以毛竹为研究对象,测试了其拉伸蠕变和宏观压痕蠕变,并分析了两者的蠕变行为及其联系.结果表明:竹材拉伸蠕变变形、竹材端面压痕蠕变压痕位移随时间和荷载的增加而增大,弹性段应变与应力呈线性关系;拉伸蠕变试验所测得的蠕变应力指数为1.36,在240、480、720 N的规定试验力下,竹材端面压痕蠕变试验所得的蠕变应力指数为1.47. 相似文献
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欲达到良好的界面胶合或高强度的胶接接头,胶黏剂在木材表面上的润湿性是非常重要的,而含水率对木材润湿性具有极为重要的影响。以胶黏剂在桦木表面的润湿眭能为着眼点考虑胶接问题,采用单组分湿固化异氰酸酯胶黏剂粘接高含水率桦木,引入润湿模型,用平衡接触角θ和扩散-渗透系数K分别从胶滴的最终铺展状态和胶滴的扩散、渗透能力两个不同方面对润湿性能进行了描述,探讨了在高含水率条件下,桦木的润湿性能与胶接性能的内在联系。结果表明:桦木含水率从50%增大到90%时,含水率越高,桦木初始接触角越小,平衡接触角越大,扩散-渗透系数K值越小,胶液在桦木表面的润湿性能越不好,其胶接强度越低。 相似文献