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温度对重组竹短期受压蠕变性能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对重组竹受压试件进行短期蠕变试验,研究温度对重组竹受压试件蠕变特性及蠕变规律的影响。针对不同应力水平下温度对重组竹短期受压蠕变的影响,研究了在同一应力水平7.5%下,重组竹在5种不同温度下的24 h顺纹受压蠕变性能;进一步比较了重组竹在应力水平为7.5%,15%,30%且温度分别为25,50,75℃情况下的24 h顺纹短期受压蠕变特点。最后,采用Burgers模型对上述不同温度变量和不同应力水平变量下重组竹短期受压蠕变曲线进行拟合分析。结果表明:在重组竹顺纹受压蠕变中,温度和材料应力水平越高,瞬时弹性变形越大,重组竹蠕变应变总量越大,重组竹抵抗蠕变性能越弱,且较高温度和较高应力水平的同时作用会对重组竹构件产生不利影响;Burgers模型的拟合决定系数基本均在0.98以上,说明Burgers模型能够较准确地描述温度对重组竹短期受压蠕变曲线特性的影响。根据试验与拟合曲线特性可知,重组竹顺纹受压蠕变中弹性变形占80%以上,说明在不同温度下重组竹顺纹受压蠕变中弹性变形占主要部分,随着温度的升高,弹性变形有所下降,黏性变形逐渐增加。 相似文献
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《林业工程学报》2017,(3)
重组竹是一种竹基高强复合材料,适用于装配式梁柱结构,但还难以满足现代大跨建筑结构的需求。在重组竹梁受拉区粘贴轻质高强的CFRP(carbon fiber reinforced polymer),可充分发挥重组竹的受压性能,提高重组竹受弯构件的极限承载力。虽然重组竹的顺纹受拉应力-应变关系呈完全线性,但由于重组竹的顺纹受压应力-应变关系具有明显的非线性,故CFRP增强重组竹梁的极限承载力分析需要采用非线性模型。笔者通过CFRP增强重组竹梁采用简支梁4点弯曲试验,在研究其受弯破坏模式与破坏机理的基础上,导出了CFRP增强重组竹梁的极限承载力计算公式,并通过试验结果验证了公式的正确性。试验与计算结果表明,CFRP增强重组竹梁的破坏显示了明显的非线性特征,梁底分别粘贴一层、二层CFRP时,其极限承载力可分别提高14%和27%。 相似文献
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竹胶合板模板蠕变特性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
对竹肢舍板模板在干、湿两种状态下纵横方向弯曲蠕变特性的研究结果表明,竹胶合板模板的横向弯由初始蠕变量要大于纵向弯曲初始蠕变量;湿状态下竹胶合板模板弯曲的初始蠕变量要显著大于干状态;湿状态下竹胶合板模板在纵向穹曲稳定蠕变阶段的蠕变速率是干状态的2倍;穹曲蠕变断裂的试件在稳定蠕变阶段有显著大的蠕变速率,最终导致材料断裂. 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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竹材的拉伸短期蠕变行为及模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
基于勃格(Burger)四元件流变模型,运用Origin8.5自定义函数拟合毛竹在15%～60%应力水平下5.5 h内拉伸短期蠕变实验数据。结果表明:随应力水平的增大,竹材的拉伸弹性应变及占蠕变总量比例增大,黏弹性应变范围为0.15%～0.31%,其占蠕变总量比例趋于减小;黏性应变范围为0.14%～0.81%,其占蠕变总量比例亦趋于减小。随着应力保持时间的延长,弹性应变无显著变化,但其占蠕变总量比例则减小;黏弹性应变趋于增大,而其占蠕变总量比例则趋于减小,黏性应变及占蠕变总量比例增大。在竹材拉伸应力15%～60%范围内,勃格模型可用来模拟竹材拉伸的短期蠕变行为。 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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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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为了解不同工况下重组竹横纹局部受压的力学性能,对5组不同工况下的重组竹试件进行了横纹局压试验,采用0.5 mm/min的速度加载至试件破坏,得到试件的破坏特征、极限承载力和每组试件的荷载-位移曲线。试验结果表明,重组竹横纹局压极限承载力比较稳定,其变异系数均小于0.1;不同工况对试件的极限承载力和破坏形态有明显影响,承压区周围的围压面越多,其承载力越大。结合已有的木材横纹局压承载力计算方法和试验结果,考虑到重组竹本身硬度较大的特性,将重组竹顺纹和横纹方向的应力扩散长度均取为20 mm,得到了重组竹横纹局压的承载力计算公式,其计算结果均小于每组试件极限承载力的平均值,表明本研究得到的计算公式具有较高可行性。 相似文献
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在不同应力水平下,对经历不同湿热老化时间的树脂增强生物进行三点弯曲蠕变实验,研究了湿热老化对树脂增强生物板蠕变性能的影响。利用时间-应力等效原理,选取本试验所考虑的应力水平范围内的最低应力水平为参考应力(σ=69.2 MPa),将其他应力水平下的蠕变柔量曲线向参考曲线进行水平移位,构建了经历不同湿热老化时间的树脂增强生物板在参考应力水平下的蠕变柔量主曲线,从而可以通过较高应力水平下的短期蠕变行为来预测材料在较低应力水平下的较长期的蠕变行为。 相似文献
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对塑木地板进行抗弯性能测试,分别选取25％和75％两种应力水平进行疲劳／蠕变试验。研究了塑木地板在疲劳／蠕变复合作用下的断裂机理。结果表明：随着应力水平的增加,蠕变应变也随之增加,75％应力水平时产生的应变为25％应力水平时的3倍;其疲劳／蠕变曲线与纯蠕变曲线十分相似;在25％的应力水平作用后,材料的剩余抗弯强度为原来的94％～97％。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2015,(12)
为探讨落叶松胶合木柱顺纹受压性能,对两组不同尺寸的落叶松胶合木柱单轴受压试验研究,分析了胶合木柱轴心受压的破坏形态和破坏机理,得到该批落叶松胶合木抗压弹性模量为14.01 GPa,抗压强度为45.98 MPa,比例极限强度为(0.55~0.70)σL,并给出了应力-应变关系本构方程及相关经验参数。 相似文献
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为研究沙柳顺纹方向的动态力学特性,利用分离式霍普金森压杆试验技术对沙柳顺纹浸泡材、生材和气干材的动态力学性能进行研究,分析应变率效应对试件动态力学性能的影响。将不同类型的沙柳顺纹试件在平均应变率为300,500和800 s-1条件下的动态屈服应力进行了比较并分析了原因,阐述了沙柳顺纹试件在动态压缩试验中的阶段特性,得到了3组试件分别在不同平均应变率条件下的破坏形态并分析了其形成原因。对试验结果分析后发现,沙柳顺纹方向具有较明显的应变率效应。在同一平均应变率条件下,沙柳顺纹材的动态屈服应力依次为浸泡材生材气干材。沙柳顺纹方向的动态应力-应变响应特性可分为弹性变形、塑性坍塌和失稳压溃3个阶段。3组沙柳顺纹试件在较高平均应变率的冲击载荷作用下均被压溃形成细小的片状碎屑,但是由于浸泡材和生材中的水分与纤维之间的摩擦力作用,使这两组试件中的细小片状碎屑仍黏在一起,未出现散落现象。 相似文献
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木材受力会蠕变变形,在实际使用过程中,其蠕变变形往往受环境温度和湿度的双重影响。而精确控制试件含水率一直是研究难点。通过对试件包裹耐高温薄膜(PVDC)并采用带湿度附件的DMA精准控制试件含水率,在宽温度范围内对宽含水率范围的桦木(Betula pendula)进行了横纹拉伸蠕变性能研究。结果表明:桦木横纹拉伸蠕变的瞬时柔量和蠕变柔量均随着温度和含水率的变大而增大,在高温高含水率条件下与低温低含水率条件下有数量级之差。在一定温度和一定含水率水平组合下,桦木横纹拉伸蠕变存在突增的现象,这一现象与玻璃化转变温度有关。温度和含水率对于桦木横纹拉伸蠕变起着一种复杂的交互作用。 相似文献
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《林业工程学报》2017,(3)
为探索重组竹长期载荷下的极限强度及其加工使用环境,以重组竹为对象,研究其在不同加载载荷(224,280,336和392N)、含水率(浸水、气干和绝干)及厚度(6,8和10mm),在三点弯曲条件下的96h抗弯蠕变特性。结果表明:重组竹蠕变柔量随时间的延长而逐渐增大,加载载荷越大,蠕变柔量越大,瞬时弹性蠕变柔量也越大,到达减速蠕变阶段所需时间越长;8 mm厚浸水、气干和绝干重组竹96h蠕变的总蠕变柔量分别为2.25,1.82和1.62mm,气干和浸水重组竹蠕变柔量变化较为均匀平缓,而绝干重组竹蠕变柔量变化则为阶梯式,瞬时线性增加;6,8和10mm厚气干和绝干重组竹在0.16h内的蠕变柔量分别为4.34,1.58,0.99和4.43,1.23,0.75mm,相同厚度的绝干重组竹瞬时蠕变柔量与最大蠕变柔量均小于气干材,而6mm厚气干重组竹在7.6h后呈直线加速蠕变,再经1.25h后出现断裂现象;微观形态观察发现,重组竹蠕变时产生了微裂纹,而蠕变断裂则是从胶合界面薄弱处开始并向上延伸,最终使界面上方纤维受压断裂。 相似文献
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为解决木材变湿蠕变测试普遍存在的环境参数(温湿度和风速)控制方式和控制精度不足、蠕变变形量测试灵敏度和精度不足、数据智能采集和处理以及系统安全防护不足等问题,在集成现有技术的基础上研发出一套木材蠕变测试系统。该系统包括环境气候箱、蠕变测试机架、木材蠕变变形量及干缩湿胀测试单元、荷载同时装卸单元、数据采集和处理单元、系统保障和防护单元6个部分。该系统可在温度为0~70℃、相对湿度为10%~98%、风速为0.3~5.6 m/s时对木材或木基材料的普通蠕变和机械吸附蠕变进行长时间稳定的测试、记录,蠕变变形量及木材厚度方向的干缩湿胀检测精度为±0.01 mm,数据采样间隔在1 s~24 h范围内可调。与现有木材蠕变测试系统相比,本系统在多参数自动同步获取、数据采样精度、运行稳定性、安全性和环境风速可调性等方面有独特优势。通过前期对木材112 d循环变湿蠕变量、干缩湿胀量及环境温湿度参数的观测和测试结果分析,证实该套检测系统可对木材的蠕变挠度、干缩湿胀量、环境温湿度等参数进行长期连续稳定的检测、记录和显示,所有测试指标均能达到设计预期。同时,由于该系统具有多参数协同检测和精度较高等特性,使得实测木材变湿蠕变比采用喷蒸变湿处理试件所获蠕变测试结果在局部地方存在明显差异,如吸湿过程中的木材静曲挠度并不都是反向减小,而是取决于吸湿速率和外荷载的竞争关系,从而为木材静曲变湿蠕变机理的揭示提供了有力证据。该系统的研制为精确可控变温变湿环境下木材蠕变机理的研究提供了新的平台。 相似文献
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重组竹已广泛应用于室内高档装饰、园林景观、室外防腐地板等领域,但重组竹的弹性模量比较小,为钢材的1/7~1/5,应用于建筑领域时难以充分发挥其自身高强度的特性。针对重组竹刚度较小的问题,提出一种重组竹板和碳纤维增强聚合物(CFRP)厚板嵌合粘接的新型重组竹复合材料,采用三点弯曲试验和有限元仿真方法,对CFRP 重组竹复合试件的失效模式、荷载 位移关系、应变曲线、胶层界面剥离影响等进行了研究。结果表明:重组竹试件失效模式是跨中位置处拉伸区域竹纤维断裂,且出现若干水平分层破坏,CFRP 重组竹复合试件的失效模式是CFRP与重组竹层间胶层出现大面积剥离;CFRP 重组竹复合试件的变形过程分为线弹性阶段和界面破坏阶段;CFRP可以明显提高重组竹梁的弹性模量和静曲强度,复合试件弹性模量是重组竹试件的2.33~2.94倍,静曲强度是重组竹试件的1.49~1.58倍;胶层界面剥离是CFRP 重组竹复合试件失效的重要因素,胶层界面剥离对复合试件的应变分布和挠度都有较大影响,完全剥离后试件的挠度是未剥离时的3.09倍。 相似文献