不同混雜比下竹木復(fù)合纖維板彈性模量

運(yùn)用復(fù)合法則計(jì)算蜂窩板復(fù)合材料的等價(jià)彈性模量,并把此值與有限元法的分析數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,指出在運(yùn)用復(fù)合法則計(jì)算等價(jià)彈性模量時(shí),由于未考慮到蜂窩芯板與面板間的位移連續(xù)性條件,其誤差將很大;提出了滿足蜂窩芯板與面板間的位移連續(xù)性條件下的等價(jià)彈性模量理論分析的新的計(jì)算方法,并且通過與有限元法的數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行比較,確認(rèn)其有效性.

以重組木復(fù)合刨花板微觀力學(xué)的力學(xué)模型為基礎(chǔ),應(yīng)用材料力學(xué)復(fù)合梁理論,推導(dǎo)出重組木復(fù)合刨花板縱向彈性模量的求解方法,確定了重組木復(fù)合刨花板的力學(xué)性能。為人造板復(fù)合材的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了實(shí)用的理論和方法,同時(shí)也為人造板力學(xué)提供了基本的理論和方法。

以重組木復(fù)合刨花板微觀力學(xué)的力學(xué)模型為基礎(chǔ)，應(yīng)用材料力學(xué)復(fù)合梁理論，推導(dǎo)出重組木復(fù)合刨花板縱向彈性模量的求解方法，確定了重組木復(fù)合刨花板的力學(xué)性能。經(jīng)分析研究，只需在刨花表層鋪裝２０％～３０％的重組木，復(fù)合材強(qiáng)度就可以提高一倍以上，并提高了刨花板的表面加工性能。本文提供的復(fù)合模式對(duì)其它復(fù)合材也有借鑒作用。

0 0ea ap 彈性模量，英文名稱：modulusofelasticity；彈性材料的一種最重要、最具 特征的力學(xué)性質(zhì)，用e表示，定義為理想材料有小形變時(shí)應(yīng)力（如拉伸、壓縮、 彎曲、扭曲、剪切等）與相應(yīng)的應(yīng)變之比。e以單位面積上承受的力表示，單位 為n/m2。模量的性質(zhì)依賴于形變的性質(zhì)。剪切形變時(shí)的模量稱為剪切模量，用 g表示；壓縮形變時(shí)的模量稱為壓縮模量，用k表示。模量的倒數(shù)稱為柔量， 用j表示。 彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，其值越大，使材料 發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應(yīng)力作用下，發(fā) 生彈性變形越小。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo)，相當(dāng)于普通彈簧中的 剛度。 彈性模量主要決定于材料本身的化學(xué)成分，合金化、熱處理、冷熱加工對(duì)它 的影響很小。各種鋼的彈性模量差別很小，在室溫下，剛的彈性模量大都在

彈性模量試驗(yàn)——介紹土體彈性模量試驗(yàn)的相關(guān)的詳細(xì)內(nèi)容　?。╯l237-029-1999）

采用"懸臂梁"自由端的方式測定pe基木塑試材的動(dòng)態(tài)彈性模量。結(jié)果表明,pe基木塑復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)彈性模量性能高于木材、麥秸板和密度板等彈性材質(zhì),但低于定向刨花板等結(jié)構(gòu)木質(zhì)復(fù)合材料;采用振動(dòng)法測量木塑復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)彈性模量具有快速、簡便、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。

木材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模量（n/㎜ 2 ） 等級(jí) 組 別 適用樹種 抗彎 fm 順紋抗 剪fv 彈性模 量e tc17 a柏木長葉松濕地松粗皮落葉松17 10000 b東北落葉松歐洲赤松歐洲落葉松 tc15 a 鐵杉油杉太平洋海岸黃柏花旗 松一落葉松西部鐵杉松 15 10000 b魚鱗云杉西南云杉南亞松15 tc13 a 油松新疆落葉松云南松馬尾松 扭葉松北美落葉松海岸送 1310000 b 紅皮云杉麗江云杉樟子松紅松 西加云杉俄羅斯紅松歐洲云杉 北美山地云杉北美短葉松 139000 tc11 a 西北云杉新疆云杉北美黃松云 杉一松一冷杉鐵一冷杉東部鐵杉 杉木 11 9000 b冷杉速生馬尾松新西南輻射松11 tb20 青岡椆木門格里斯木卡普木沉 水稍克隆綠心木紫心

密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)是集承重、圍護(hù)、節(jié)能、抗震于一體的新型建筑結(jié)構(gòu)。它由隱形框架、密肋復(fù)合墻板、樓板裝配整澆而成,具有多道抗震防線并可分階段釋放地震能量。鑒于結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的強(qiáng)弱與墻體抗側(cè)剛度的大小密切相關(guān),在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,利用大型通用有限元軟件ansys建立了密肋復(fù)合墻體的非線性有限元分析模型,對(duì)填充不同彈性模量砌塊墻體在水平荷載和豎向荷載共同作用下的抗側(cè)剛度進(jìn)行了分析,并與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明:填充材料的彈性模量對(duì)墻體抗側(cè)剛度影響較大,基本呈現(xiàn)線性相關(guān)關(guān)系。建立的復(fù)合墻體非線性有限元模型具有較好的實(shí)用價(jià)值,可為密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

引入了一種橫向振動(dòng)測試方法——扭彎法,并利用扭彎法動(dòng)態(tài)測試了定向刨花板的彎曲、剪切彈性模量.結(jié)果發(fā)現(xiàn),在不同跨度下動(dòng)、靜態(tài)彎曲彈性模量和剪切彈性模量的回歸方程相關(guān)系數(shù)均在0.9左右,說明扭彎法可以對(duì)木質(zhì)復(fù)合板的彎曲彈性模量和剪切彈性模量進(jìn)行預(yù)測評(píng)價(jià);進(jìn)一步研究了影響該動(dòng)態(tài)測試的因素,建議動(dòng)態(tài)測試時(shí)單位面積夾緊力壓力在200kpa左右、測試跨度為610mm以上,且兩寬度邊分別測試.

采用pundit、metriguard、fft等三種無損檢測方法和常規(guī)彎曲法對(duì)加拿大扭葉松(lodgepolepine)藍(lán)變與非藍(lán)變實(shí)木板材的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)彈性模量進(jìn)行檢測和比較研究。結(jié)果表明,藍(lán)變材三種動(dòng)態(tài)彈性模量及靜態(tài)彈性模量均高于非藍(lán)變材;對(duì)比分析表明,藍(lán)變材和非藍(lán)變材的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)彈性模量存在差異,其中動(dòng)態(tài)彈性模量差異均達(dá)到0.01顯著性水平,靜態(tài)彈性模量差異達(dá)到0.05顯著性水平,并且心、邊材及密度值不同是導(dǎo)致以上差異的主要原因。相關(guān)性分析表明,動(dòng)態(tài)與靜態(tài)彈性模量間相關(guān)性達(dá)到0.01顯著性水平;盡管三種無損檢測方法測量結(jié)果存在差異,但它們之間仍存在密切相關(guān)性,fft技術(shù)測量的準(zhǔn)確性高于pundit和metriguard;板材中結(jié)子數(shù)影響木材動(dòng)態(tài)和靜態(tài)彈性模量,隨著板材結(jié)子數(shù)增加彈性模量相應(yīng)地降低。

以小徑杉木及制材后的邊皮經(jīng)梳解獲得的木束條和刨切薄竹加工過程中產(chǎn)生的廢竹片為原料,選用酚醛樹脂膠黏劑,探討了竹木復(fù)合積成方材生產(chǎn)工藝并測試其物理力學(xué)性能。結(jié)果表明,生產(chǎn)工藝可行,竹木復(fù)合積成方材強(qiáng)度與竹木混雜比和密度密切相關(guān),其產(chǎn)品材質(zhì)較均勻,具有較好的物理力學(xué)性能,可廣泛用于家具、地板和建筑結(jié)構(gòu)材等領(lǐng)域。

測試了4批竹加工碎料模壓代木板材的相關(guān)性能參數(shù),并討論彈性模量與各參數(shù)間的關(guān)系,最后設(shè)計(jì)了兩種試驗(yàn)方案,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)討論了試樣預(yù)處理對(duì)彈性模量的影響。

竹木復(fù)合地?zé)岬匕遄鳛橐环N地面裝飾材料,使用中長期受到較高溫度的加熱,會(huì)發(fā)生一定的變形,進(jìn)而造成表板發(fā)生開裂。本文對(duì)四種結(jié)構(gòu)竹表板的竹木復(fù)合地?zé)岬匕暹M(jìn)行促進(jìn)試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,經(jīng)碳化處理的竹單板較本色竹單板易發(fā)生面層開裂;平壓竹單板較側(cè)壓竹單板易發(fā)生面層開裂。最后形成竹木復(fù)合地?zé)岬匕灞戆彘_裂的評(píng)價(jià)方法。

為了預(yù)測復(fù)合鹽侵蝕后混凝土的相對(duì)動(dòng)彈性模量,在分析bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的基礎(chǔ)上,提出用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量變化率與復(fù)合鹽溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、侵蝕時(shí)間之間關(guān)系的方法。根據(jù)侵蝕試驗(yàn)的實(shí)際工況,分別建立了三維輸入向量,一維輸出向量的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通過39組試驗(yàn),驗(yàn)證了模型的可靠性與精確性。結(jié)果表明:實(shí)測結(jié)果與預(yù)測結(jié)果相吻合,并且平均誤差百分比為2.08%,該bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能較準(zhǔn)確地快速預(yù)測侵蝕后混凝土的相對(duì)動(dòng)彈性模量變化率。

將竹材加工剩余物加工成一定規(guī)格形狀的竹碎料,與木纖維均勻混合,按三層結(jié)構(gòu)組成板坯,經(jīng)熱壓膠合成一種竹木碎料/木纖維復(fù)合板材。經(jīng)按gb/t17656—1999標(biāo)準(zhǔn)檢測,該產(chǎn)品靜曲強(qiáng)度達(dá)到31．5mpa,彈性模量達(dá)到3041mpa,均高于普通刨花板。

將竹材加工剩余物加工成一定規(guī)格形狀的竹碎料,與木纖維均勻混合,按3層結(jié)構(gòu)組成板坯,經(jīng)熱壓膠合成一種竹碎料/木纖維復(fù)合板。依據(jù)gb/t17657-1999標(biāo)準(zhǔn)檢測,該產(chǎn)品靜曲強(qiáng)度達(dá)到31.5mpa,彈性模量達(dá)到3041mpa,2h吸水厚度膨脹率為1.7%,內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度高達(dá)1.52mpa,表明該產(chǎn)品是一種具有良好性能的新型竹木復(fù)合板。

竹木復(fù)合地板

一種經(jīng)涂膠、組坯、熱壓后制成的竹木復(fù)合細(xì)木工板產(chǎn)品，其特征在于以竹席和竹簾作為表層材料，以木條和竹片間隔排列的方式組成芯層。本實(shí)用新型的強(qiáng)度與普通細(xì)木工板相比有明顯提高；其密度則低于竹材膠合模板。因此，竹木復(fù)合細(xì)木工板不僅可以替代普通細(xì)木工板作為結(jié)構(gòu)材使用，尤其適合作為混凝土模板使用。

介紹了竹木復(fù)合材料的分類及發(fā)展現(xiàn)狀,分析了竹木復(fù)合材料存在的主要問題及其獨(dú)特的優(yōu)勢。

通過對(duì)顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料中增強(qiáng)顆粒長徑的統(tǒng)計(jì)分析，推導(dǎo)出顆粒長徑比與其所占體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系，并將其納入到復(fù)合材料有效彈性模量的計(jì)算公式中。測試結(jié)果表明，經(jīng)修正后的預(yù)報(bào)公式具有較高的精度。

用細(xì)觀力學(xué)的方法對(duì)陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料進(jìn)行研究,把材料簡化為三相模型,陶瓷粒子和基體殼簡化為橢球形二相胞元,用mori-tanaka法建立二相胞元的剛度預(yù)報(bào)模型。結(jié)果表明,二相胞元為橫觀各向同性,具有5個(gè)獨(dú)立的彈性常數(shù)。據(jù)二相胞元方位的隨機(jī)性,由應(yīng)力應(yīng)變換軸公式和物理方程確定復(fù)合材料的平均應(yīng)變,進(jìn)而得到復(fù)合材料的等效彈性模量和等效泊松比以及等效剛度模量的理論計(jì)算公式,并通過對(duì)所建模型的分析,確定各參量與陶瓷顆粒含量之間的關(guān)系。

提出了一種用于預(yù)測顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料有效彈性模量的多步法.將基體與部分顆粒均質(zhì)化為一種混合物,計(jì)算得到其力學(xué)性能后再當(dāng)成新的基體,如此反復(fù),直到計(jì)算出復(fù)合材料的有效模量.利用四種多步法計(jì)算了不同填充分?jǐn)?shù)和不同模量比復(fù)合材料的有效彈性模量,并與全尺寸有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.結(jié)果顯示,低體積分?jǐn)?shù)下多步法結(jié)果與有限元模型計(jì)算結(jié)果誤差較小,并隨著體積分?jǐn)?shù)的提高而增大,其中fem-fem法精度最高.有限元多步法可有效解決因復(fù)合材料填充比高、顆粒尺寸相差大而造成的計(jì)算模型過大等困難,可在一定精度要求下代替全尺寸有限元預(yù)測復(fù)合材料有效性能.