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深入研究竹材宏观压缩性能的影响因素。以散生竹毛竹,丛生竹慈竹、花竹、绿竹为研究对象,分别测试基本密度、维管束分布密度、纤维鞘组织比量、纤维形态及比例等关键特征数据,建立特征数据与竹材宏观压缩性能的关系并分析其对宏观压缩性能的影响。结果表明:1)散生竹毛竹,丛生竹慈竹、花竹、绿竹四种竹材维管束的分布密度、形态及组成差异较大,毛竹维管束的尺寸明显小于丛生竹,丛生竹均含游离纤维股且多为薄壁纤维;2)4种竹材宏观压缩应力—应变曲线相近,但力学性能存在明显差异;3)基本密度、维管束分布密度、厚壁纤维组织比量与竹材顺纹压缩性能正相关,且基本密度的相关性最高。基本密度是评价竹材顺纹抗压强度和压缩模量最可靠的物理因素。不同竹种维管束的分布密度主要影响竹材抗压强度,对压缩模量影响较小。维管束内厚壁纤维的组织比量也是影响竹材抗压强度和压缩模量的重要结构因素,厚壁纤维组织比量越大,压缩性能越好。 相似文献
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毛竹不同种源竹材物理力学性质初步研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对来自福建建瓯试验地16个毛竹种源竹材的密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、顺纹抗拉强度和弦向抗弯强度及其弹性模量等物理力学性质的初步研究,结果表明:竹材物理力学性质在各种源之间存在一定的差异,其中湖南株洲的毛竹竹材物理力学性质比于其它种源的毛竹要好,而安徽霍山的毛竹竹材的物理力学性质较差,测量的各指标中有基本密度、抗剪强度、抗拉强度三项指标都达到最低;竹材密度的大小、抗拉强度的高低随种源纬度的降低而呈降低的趋势,而竹材的抗剪强度呈与之相反的趋势。 相似文献
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【目的】以不同生长期的毛竹材纤维细胞壁为研究重点,在纳米尺度下分别表征不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能,阐明成熟毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能与幼龄竹和过熟竹的差异,为竹材的科学采伐和竹材分级、改性及重组研究与合理利用提供理论依据。【方法】采用滑走显微制片法观察毛竹材横切面显微结构并精准确定其纳米压痕测试部位,应用纳米压痕技术结合非包埋制样法对0.5年幼龄毛竹、4.5年成熟毛竹和10.5年过熟毛竹材纤维细胞壁力学性能进行研究;利用广角X-射线散射法结合高斯拟合算法对不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的微纤丝角进行测算。【结果】毛竹材竹肉横切面显微结构表明,毛竹主要由薄壁组织细胞和维管束组成,维管束由导管和包裹着导管周围的厚壁纤维细胞组成;对其厚壁纤维细胞壁的纳米压痕测试结果表明,3个生长发育期的毛竹材细胞壁力学性能指标有较大不同,其中0.5年幼龄毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度最小,分别为10.7 GPa和0.358 GPa,4.5年成熟毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度均为最大,分别为19.6 GPa和0.498 GPa,10.5年过熟毛竹材的细胞壁硬度和弹性模量居二者之间,分别为17.6 GPa和0.445 GPa;微纤丝角测试结果同样表明不同生长发育期毛竹材细胞壁的微纤丝角不同,其中0.5年幼龄毛竹材微纤丝角最大,为13.5°,4.5年成熟毛竹材微纤丝角度最小,为8.43°,而10.5年过熟毛竹材微纤丝角介于二者之间,为11.9°。【结论】生长期对毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝排列均有影响,幼龄毛竹材纤维细胞壁力学性能与成熟毛竹材纤维细胞壁力学性能有较大差别,随着竹龄增大达到成熟期时,毛竹材纤维细胞壁力学性能达到最大,但毛竹材并不是生长期越长其细胞壁力学性能越好,而是随着竹材老化其力学性能呈下降状态。处于成熟期的毛竹材其纤维细胞壁微纤丝排列与主轴的夹角呈较小状态,也决定了其具有较优的力学性能。依据3个竹龄毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝角测量结果,本研究在细胞壁水平阐明了毛竹材在成熟期时其微观力学性能优于幼龄毛竹材和过熟毛竹材。 相似文献
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毛竹竹材物理力学性能研究 总被引：5，自引：0，他引：5
为了解不同竹龄毛竹生材含水率、线性干缩率、气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度等物理性能,对其加工应用的影响,笔者以2-7年生毛竹为材料进行研究,结果表明：竹材的生材含水率、气干干缩率（弦向、径向、纵向）和全干缩率（弦向、径向、纵向）随着竹龄的增加呈减小的趋势;从基部到梢部竹材的生材含水率、线性干缩率均减小;竹材线性干缩率弦向＞径向＞纵向.竹材气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度均随着竹龄的增加呈增大的趋势,尤其是3年生竹材的这些物理力学性能与2年生差异显著,但3年后生竹材差异不大;从基部到梢部竹材的气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度逐渐增加.综合考虑毛竹的物理力学性能和竹林的经济效益,适合采伐的是3年后生竹材,锯截之后的竹材也应根据部位不同进行区分,以便于加工应用过程中合理利用,提高产品的理化性能和质量的稳定性. 相似文献
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测定了椽竹竹材的理化性质,并与毛竹、青皮竹和绿竹竹材进行了比较分析.结果表明:椽竹各竹龄竹材的基本密度、气干密度和全干密度平均值分别为0.523～0.632 g·cm-3、0.656～0.801 g·cm-3和0.658～0.777 g·cm-3,随着竹龄增长各部位竹材密度表现出增大的趋势,3年生以上椽竹竹材基本密度小于参比竹种毛竹和青皮竹,大于绿竹.3年生以上椽竹竹材的平均气干体积于缩率和全干体积干缩率分别为9.6％和13.6％,大于毛竹;各竹龄椽竹竹材径向干缩率大于弦向干缩率和纵向干缩率.3年生以上椽竹竹材的灰分平均含量小于绿竹和青皮竹,酸不溶木素平均含量与青皮竹接近而小于绿竹,综纤维素含量大于80％,多戊糖、热水抽出物、1％NaOH抽出物平均含量均高于青皮竹和绿竹,而苯-醇抽出物平均含量小于青皮竹和绿竹.综合分析,椽竹作为纸浆材具有较高的利用价值. 相似文献
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竹笋象危害对竹材物理力学性质的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
对受笋万纹象(Otidognathus rubriceps Chevrolot)、一字竹笋象(O.davidis Fairmaire)、大竹笋象(Cyrtatrachelus longimanus Fabricius)危害后断梢毛竹、竹腔注药防治后毛竹、正常毛竹3种竹材进行竹材抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗拉强度测定结果表明,与正常毛竹相比较,受竹笋象危害断梢毛竹差异显著,3个竹材物理力学性质指标分别下降了43.79%、39.01%、29.28%,竹腔注药防治后毛竹3个指标下降了13.87%、10.95%、9.01%,但差异不显著,不影响竹材的使用价值. 相似文献
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以毛竹为研究对象,对3个竹龄(1.5、3.5和5.5年生)和5个纵向高度段竹材进行水煮软化处理,比较研究水煮软化后不同年份,不同部位竹材顺纹抗拉强度,顺纹抗压强度,静曲强度和抗弯弹性模量的变化情况,以了解其变化规律。结果表明:1在水煮软化循环实验处理下,毛竹的顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度,抗弯弹性模量均呈现下降趋势;2从竹龄来看,在水煮软化循环作用下,5.5年生的毛竹材的各项性能变化差异最小,性能较稳定;1.5年生的毛竹材的性能变化差异最大,较不稳定。3从5个纵向高度看,毛竹材自下而上的顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度的变化差异逐渐减小,即毛竹的基部的性能的变化最大,较不稳定,梢部的性能变化最小,较稳定。 相似文献
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角竹竹材物理力学性质的研究 总被引：1，自引：1，他引：1
根据24株1～8年生角竹(Phyllostachys fimbriligula Wen.)竹材测定和分析的结果如下:角竹竹材横断面的不同分割对顺纹抗压强度有极显著的影响。1/16分割对1/8、1/4、1/2和整环4个分割水平的抗压强度都具极显著差异,1/8分割对1/4、1/2分割和整环具显著差异,1/4、1/2分割与整环之间没有明显差异。角竹竹材的含水率与顺纹抗压强度的关系为:D_W=1503P_W~(-0.2467)。竹材的物理力学性质与竹龄有密切关系。竹材的公定容量、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度、抗弯强度都随竹龄增加而增加,至6～7年生达最大值,7年以后略有下降;干缩性随竹龄增加逐渐减少。竹材的物理力学性质与年龄的关系可以用抛物线方程:Y=a+bX+cX~2来拟合。同一竹秆不同部位的物理力学性质不同,秆茎由下至上,公定容积逐渐增加,而力学强度亦相应提高。角竹竹材(用7年生比较)的顺纹抗拉强度为2107kg/cm~2,高于杉木674kg/cm~2、马尾松739kg/cm~2、毛竹1877kg/cm~2和早竹857kg/cm~2;其顺纹抗压强度为538kg/cm~2,高于杉木409kg/cm~2,马尾松329kg/cm~2、早竹303kg/cm~2、与毛竹539kg/cm~2相近。 相似文献
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为有效利用四川的乡土竹种慈竹和绵竹,测定分析了2个竹种的理化性质和纤维形态,并与毛竹及常见的阔叶材和针叶材做了对比。结果表明：1）在化学成分上,2个竹种的抽提物含量均小于毛竹,而介于针叶材和阔叶材之间,2个竹种的综纤维素含量和纤维素含量均高于毛竹,木质素含量与毛竹接近,但灰分含量远高于毛竹、阔叶材和针叶材;2）在物理力学特性上,2个竹种竹材密度略低于毛竹,顺纹抗压强度均明显高于毛竹,且优于强度较高的阔叶材马占相思木,2个竹种的抗弯弹性模量和抗弯强度均明显高于毛竹,抗剪强度与毛竹接近,表明2个竹种力学强度均较大,可以用作结构用竹或建筑用竹;3）在纤维形态上,慈竹和绵竹的平均纤维长度分别为0.63和0.67 mm,均小于毛竹,且纤维长度多为500~1 000和1 000~1 500 μm,2个竹种的纤维长宽比均在45以下,表明慈竹和绵竹均不适于作为造纸原料。 相似文献
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以麻竹、毛竹、小叶龙竹和粉单竹为研究对象,考察了竹龄(1~6年生)对竹材物理性质和力学性能的影响规律,并探究了竹材的结构构造,以期为广东省原竹的合理采伐和加工利用提供依据。研究结果表明:随着竹龄的增大,竹材的密度、顺纹抗压性能、顺纹抗弯性能、抗冲击性能和径向环刚度均呈先上升后下降的趋势,然而干缩率变化并不明显。4个竹种中,有竹节的麻竹拥有优异的环刚度性能;毛竹拥有优异的顺纹抗压强度和横纹抗压强度;小叶龙竹拥有优异的顺纹抗压弹性模量和抗冲击性能;粉单竹拥有优异的顺纹抗弯性能。4~6年生小叶龙竹的节间长度虽短,但其直径、壁厚和径厚比略显优势,且其纤维体积分数呈明显的径向梯度分布。 相似文献
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微拉伸技术测试植物单根纤维纵向拉伸性能 总被引：1，自引：0，他引：1
采用自主研发的高精度短纤维力学性能测试仪(SF-I)研究毛竹、杉木、苎麻单根纤维纵向拉伸性能及水分对其影响,研究毛竹单根纤维循环加载的纵向拉伸变化。结果表明:所测纤维均表现出明显的线弹性行为;4年生毛竹平均断裂强度为1710MPa,平均弹性模量为27.1GPa,平均断裂伸长率为7.0%;毛竹、杉木、苎麻纤维的纵向拉伸性能对湿度变化都有一定的敏感性,其中,苎麻最敏感;在相同的温湿度条件以及相同的载荷下对纤维进行多次反复加载,纤维发生的应变会逐渐减小。 相似文献
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《林业工程学报》2017,(1)
以4年生毛竹为试材,利用低场核磁共振(LF-NMR)技术研究了毛竹中的质子H在室温和-3℃条件下的自旋-自旋驰豫时间(T_2)特性,以分析竹材水分分布特征。由于固态冰与液态水的弛豫时间和竹材自由水和结合水凝固点的差异性,本试验采用仅冻结竹材细胞腔内自由水来获取结合水信号的方式,通过对比冷冻前后T_2弛豫信号反演峰的面积,可确定结合水准确含量。结果表明:在室温条件下,T_2分布峰大致为3个,-3℃温度下T_2分布峰为1个,根据毛竹细胞壁内吸着水所处空隙较小、T_2弛豫时间较短可以判断,峰1为结合水弛豫,峰2和峰3为自由水的弛豫。毛竹的纤维饱和点(FSP)均值约为35%,测试结果高于传统外推法结果,与差示扫描量热法(DSC)等实测法的结果相符。试验结果证明核磁共振可以作为快速测定竹材纤维饱和点的有效手段。 相似文献