定向竹木复合板表观弹性模量预测模型构建

将竹材加工剩余物加工成一定规格形状的竹碎料,与木纤维均匀混合,按3层结构组成板坯,经热压胶合成一种竹碎料/木纤维复合板。依据gb/t17657-1999标准检测,该产品静曲强度达到31.5mpa,弹性模量达到3041mpa,2h吸水厚度膨胀率为1.7%,内结合强度高达1.52mpa,表明该产品是一种具有良好性能的新型竹木复合板。

以竹木复合集装箱底板为对象进行在线无损检测研究。介绍了采用ｐｌｃ（可编程控制器）与工控机相结合的方法进行接触式竹木复合集装箱底板弹性模量无损检测的原理、要求及程序编制。

按照不同竹木纤维混杂比试制了竹木复合纤维板,测试了纤维板的弹性模量(moe),分析了混杂比对moe的影响。结果表明:竹木复合纤维板的弹性模量符合混杂定律,不同混杂比对竹木复合纤维板呈现不同正负混杂效应,且当竹木纤维混杂比为2:8时,弹性模量最佳,正效应最明显。

采用多种无屑切削方式,将竹材、木材及制材、旋切剩余物——边皮、木芯,加工成不同形态的构成单元,组合成合理的复合板坯结构,热压胶合成一种竹木复合板材。检测结果表明：半成品加权平均利用率可达90．1％,成品板材的出材率为63．1％,居各类型胶合板之首；板材纵横强度之和：静曲强度为113．1mpa,弹性模量为9578mpa,是一种资源节约型高性能的竹木复合板材。

提出了生产竹木复合板的一种新技术，利用竹编席和木材互相胶合研制出一种新型竹木复合板，该竹木复合板包括两个木质面和一个芯层，其特征是面板的木纹方向与复合板的宽度方向一致，芯层至少为一层竹质编织物。

为构建稳健、实用的木材纵向弹性模量预测模型,以人工林杉木木材为研究对象,分别测定了同一非标无疵小试样的气干密度、微纤丝角和顺纹抗拉弹性模量,构建了以木材密度或微纤丝角为单一变量及二者的特定组合为自变量的3种纵向弹性模量预测模型。结果表明,3种预测模型的预测精度存在显著差异。以密度与微纤丝角比值为自变量所构建的预测模型的决定系数最高、预测残差标准差最小。该模型证实,密度和微纤丝角共同影响木材的顺纹抗拉弹性模量。对于杉木,影响其顺纹抗拉弹性模量的关键因子是密度。

对阻燃竹木复合板的施胶工艺、阻燃剂和脲醛树脂胶粘剂的配制工艺及热压工艺进行了研究,结果表明:用设定的生产工艺可以生产出具有较好物理力学性能和燃烧性能的阻燃竹木复合板;生产阻燃竹木复合板时浸胶时间以10min为宜,胶液固体含量以30%为宜;从生产实际和性能指标综合考虑,阻燃剂和脲醛树脂配比以2∶10为宜;较佳的热压工艺参数为:热压压力2.8mpa,热压温度120℃,热压时间1.2min/mm。

采用短梁法研究了竹木复合板的水平剪切强度。研究结果表明,竹木复合板试件的跨距是影响水平剪切强度测定的主要因素,水平剪切强度随跨距的增加而明显降低,合理的跨距为板厚的4倍;竹木复合板水平剪切强度的范围为3.2~11.1mpa。

该项技术是四川省林科院最新研制成功的,已获国家专利。其产品竹木复合板式空心门,由内层(竹、木材刨花心材板,心材条,加强筋)、外层(木材刨花)、装饰层、边框(木条)和锁木组成。具有结实牢靠,经久耐用,制

引入了一种横向振动测试方法——扭弯法,并利用扭弯法动态测试了定向刨花板的弯曲、剪切弹性模量.结果发现,在不同跨度下动、静态弯曲弹性模量和剪切弹性模量的回归方程相关系数均在0.9左右,说明扭弯法可以对木质复合板的弯曲弹性模量和剪切弹性模量进行预测评价;进一步研究了影响该动态测试的因素,建议动态测试时单位面积夹紧力压力在200kpa左右、测试跨度为610mm以上,且两宽度边分别测试.

建立速生杨木单板横纹弹性性能的预测模型,利用该模型分析了速生杨木单板在受压和不同含胶量情况下的横纹弹性模量。考虑到木材密度、单板裂隙度和涂胶量等的影响,按照复合材料原理模型,分别在涂胶量体积大于单板裂隙体积、涂胶量体积小于单板裂隙体积和涂胶量体积为零条件下,探讨了单板横纹弹性模量模型。结果表明:当涂胶量体积大于单板裂隙体积时,预测值和试验值之间相对误差小于15%。

采用马尾松作芯板、竹片作表板、酚醛树脂作胶粘剂，制造汽车车厢底板用竹木复合板。在确定的涂胶量、热压温度、热压时间条件下，研究了不同的热压压力与竹木复合板性能的关系，得出了适宜的热压工艺条件。研究结果表明，竹木复合板的物理力学性能达到林业行业标准ｌｙ１０５５—９１规定的指标值，为充分、合理、经济、有效地利用竹木资源提供了依据

针对粗糙度对竹木复合板胶合性能的影响进行了研究,通过对不同粗糙度表面竹材和杉木单板进行胶合,比较不同粗糙度表面对竹木复合板胶合性能的影响,研究结果表明,粗糙度对竹木复合胶合板的胶合性能影响显著。

针对目前预测沥青混凝土弹性模量的主要方法(基于宏观层面的试验法和经验法)均未能反映其细观结构的问题,基于复合材料细观力学方法建立了沥青混凝土多相的2层嵌入式细观力学模型,求解得到单夹杂复合材料的2个弹性常数(弹性模量和剪切模量);结合多步骤方法,即将各档粒径集料与空隙逐一投入,然后进行均匀化,得到多夹杂复合材料弹性模量,并与试验值进行对比。结果表明:预测结果与试验结果基本相同;该方法能够反映各组成材料在沥青混凝土中所起的力学作用;沥青混凝土的空隙率、沥青胶浆的弹性模量对沥青混凝土的弹性模量有重要影响。

运用复合法则计算蜂窝板复合材料的等价弹性模量,并把此值与有限元法的分析数值计算结果进行比较,指出在运用复合法则计算等价弹性模量时,由于未考虑到蜂窝芯板与面板间的位移连续性条件,其误差将很大;提出了满足蜂窝芯板与面板间的位移连续性条件下的等价弹性模量理论分析的新的计算方法,并且通过与有限元法的数值分析结果进行比较,确认其有效性.

应用弹塑性断裂力学的weakest-link破坏准则,分析了竹木复合集装箱底板在弯曲载荷下的破坏模式。结果表明:竹木复合集装箱底板主要发生两种形式的破坏,即底面拉伸破坏和芯层剪切破坏。同时笔者提出了这两种破坏形式下,底板静曲强度的理论预测模型,并应用统计回归模拟方法,研究了单板压缩和涂胶对静曲强度的影响规律,建立了静曲强度和弹性模量的相关模型。

弹性模量试验——介绍土体弹性模量试验的相关的详细内容　　（sl237-029-1999）

应用复合材料力学理论和有孔介质力学(poromechanics)理论建立了一个描述硬化硅酸盐水泥浆体弹性模量的细观力学模型,将硬化水泥浆体从不同尺度上划分为4个层次,即c-s-h凝胶、水泥水化产物、水泥浆体骨架和水泥浆体,分别应用不同的细观力学模型予以描述:将c-s-h视为饱和的有孔介质;应用mori-tanaka模型描述水泥水化产物的弹性性质;应用三相模型(three-phasemodel)模拟水泥浆体骨架的有效弹性模量;最后,再次应用mori-tanaka模型和有孔介质理论,计算水泥浆体的排水和不排水弹性模量(drainedandundrainedelasticmoduli)。该模型所需要的参数为水泥浆体各个组成部分的自身弹性性质,使用方便。通过预测文献中的实测结果,证明了该模型的有效性。

基于Powers体积模型的水泥基材料弹性模量预测

为确定混凝土的弹性模量,基于细观层次假定混凝土是由骨料、砂浆和两者之间的粘结界面组成的三相复合材料,借助蒙特卡罗方法和瓦拉文公式,在二维平面上建立了随机骨料模型。通过有限元法预测混凝土的弹性模量,并将数值计算结果与试验结果进行比较,验证了该细观有限元模型的有效性。在此基础上研究了混凝土各细观组成成分的弹性模量、骨料体积率、骨料最大粒径、骨料级配、界面厚度以及孔隙等因素对混凝土弹性模量的影响规律。结果表明:在混凝土的各细观组成成分中,砂浆弹性模量对混凝土弹性模量的影响最大;连续级配的混凝土弹性模量在相同条件下大于间断级配的混凝土;孔隙的存在以及界面层厚度的增大均会使混凝土的弹性模量减小。研究结果为混凝土配合比的设计及力学性能的优化提供参考。

为确定混凝土的弹性模量,基于细观层次假定混凝土是由骨料、砂浆和两者之间的粘结界面组成的三相复合材料,借助蒙特卡罗方法和瓦拉文公式,在二维平面上建立了随机骨料模型。通过有限元法预测混凝土的弹性模量,并将数值计算结果与试验结果进行比较,验证了该细观有限元模型的有效性。在此基础上研究了混凝土各细观组成成分的弹性模量、骨料体积率、骨料最大粒径、骨料级配、界面厚度以及孔隙等因素对混凝土弹性模量的影响规律。结果表明：在混凝土的各细观组成成分中,砂浆弹性模量对混凝土弹性模量的影响最大;连续级配的混凝土弹性模量在相同条件下大于间断级配的混凝土;孔隙的存在以及界面层厚度的增大均会使混凝土的弹性模量减小。研究结果为混凝土配合比的设计及力学性能的优化提供参考。

木材的强度设计值和弹性模量（n/㎜ 2 ） 等级 组 别 适用树种 抗弯 fm 顺纹抗 剪fv 弹性模 量e tc17 a柏木长叶松湿地松粗皮落叶松17 10000 b东北落叶松欧洲赤松欧洲落叶松 tc15 a 铁杉油杉太平洋海岸黄柏花旗 松一落叶松西部铁杉松 15 10000 b鱼鳞云杉西南云杉南亚松15 tc13 a 油松新疆落叶松云南松马尾松 扭叶松北美落叶松海岸送 1310000 b 红皮云杉丽江云杉樟子松红松 西加云杉俄罗斯红松欧洲云杉 北美山地云杉北美短叶松 139000 tc11 a 西北云杉新疆云杉北美黄松云 杉一松一冷杉铁一冷杉东部铁杉 杉木 11 9000 b冷杉速生马尾松新西南辐射松11 tb20 青冈椆木门格里斯木卡普木沉 水稍克隆绿心木紫心