Compression Behaviors of Parallel Bamboo Strand Lumber Under Static Loading

In order to investigate the influence of length and compression directions upon behaviour of parallel bamboo strand lumber(PBSL)specimens,240 axial compression tests have been performed.With three similar one different typical failure modes,the mechanical performance for PBSL specimens under compression parallel to grain and perpendicular to grain are different as a whole.From the point of the characteristic values,the compression strength parallel to grain is 2.1 times of the compression strength perpendicular to grain.The elastic modulus for compression parallel to grain is 3.64 times of the compression strength perpendicular to grain.While the compression ratios along two compression directions are equal to each other.The bigger Poisson ratios for one typical side surface is 3.93 times of that for another typical side surface for PBSL specimens under compression perpendicular to grain,and the bigger value is equal to that for PBSL specimens under compression parallel to grain.Length can influence the mechanical properties of the PBSL specimens.The size 50 mm×50 mm×100 mm should be good choice for the standard or code to measure the compression strength.PBSL materials have better ductility under compression parallel to grain than that under compression perpendicular to grain.Stress-strain relationship models were proposed for PBSL specimens under compression parallel to grain and perpendicular to grain,respectively.These proposed models gave a good agreement with the test results.

工艺因子对杨木碎单板PSL材性变异性的影响

利用杨木碎单板制造PSL,考察板密度、板厚度、单板条长度以及铺装方式对PSL材性变异性的影响。研究表明,材性变异性均随板密度、板厚度的增大而减小,随单板条长度的增大而增大,铺装方式的影响中平行定向铺装时最小,定向抛洒铺装稍大,≤30°角铺装时最大。各项工艺因子对顺纹抗压强度变异性的影响均较小。对工艺因子影响下的力学强度进行可靠性分析,得出PSL安全系数为：MOE 2.4~5.149;MOR 3.229~8.401;顺纹抗压强度1.131~1.54。

中国胶合板集群区杨木碎单板PSL研制与开发的可行性分析

在中国胶合板产业集群区内,大量的中小企业在用杨树为原材料生产胶合板,而产生了大量的杨木碎单板,这些碎单板如果没有更好的利用,就会被填充到胶合板中,影响胶合板的质量。因此,我们以这些碎单板废料为原料,以中小企业为对象,依据中国丰富而廉价的劳动力资源优势,探讨产业集群内杨木碎单板PSL研制与开发的可行性,以期提高集聚区的胶合板质量,同时避免资源浪费。从PSL的技术研究现状、目前的市场需求、产品开发等方面,并结合胶合板的原料优势、分工优势和成本优势进行综合分析,研究的结论是在中国胶合板产业集群区内,利用胶合板生产的下脚料为原料,进行碎单板工业化生产,对于提高其价值,为企业创造更高的经济效益及社会效益是非常有意义的一项创新。

桉木制结构复合材PSL柱的静动态弹性模量

以新型桉木制结构复合材PSL柱为试验对象,进行了应力波无损动态力学性能测试和足尺顺纹受压静态力学性能测试,探讨了PSL柱动、静态弹性模量之间的关系,分析了应力波沿PSL柱斜对角向的传播机理,建立了PSL柱斜对角向动态弹性模量的简化计算模型.结果表明:PSL柱纵向动态弹性模量与宽度方向、厚度方向、斜对角向动态弹性模量的比值分别为11.4,41.9,1.7左右;PSL柱纵向动态弹性模量约为纵向静态弹性模量的1.46倍;受压损伤后PSL柱纵向和斜对角向动态弹性模量均为相应未损伤动态弹性模量的0.84倍左右.PSL柱斜对角向动态弹性模量主要取决于应力波沿纵向、宽度方向、厚度方向传播的距离分量及各方向动态弹性模量的大小.

单板条层积材(PSL)力学性能的各向异性

为研究单板条层积材(PSL)的力学性能,以5和20 mm两种宽度的杨木单板条PSL为材料,对垂直和平行于单板条层积材层积方向分别进行了抗弯、冲击韧性及握钉力的试验,并对两个方向结果进行了差异显著性分析,探究单板条层积材不同加载方向力学强度指标的差异。结果表明:PSL力学性能存在各向异性,5和20mm宽单板条制成的PSL抗弯强度、抗弯弹性模量均为平行加载大于垂直加载,冲击韧性和握钉力为垂直加载大于平行加载;5 mm宽单板条制成的PSL抗弯强度、抗弯弹性模量、冲击韧性值在两个方向差异不显著,只有握钉力在0.05水平下差异显著,20 mm宽单板条制成的PSL所有强度指标在两个方向上差异均显著(P<0.01)。单板条宽度的增加,使得PSL主要力学强度指标各向异性更为显著。

杨木单板条层积材的蠕变性能分析

采用三点弯曲的方法对杨木单板条层积材进行了30%和40%2个应力水平的蠕变试验,并用四元件Burger模型对蠕变数据进行拟合。结果表明,四元件Burger模型很适合用于描述杨木单板条层积材的蠕变变形,且随着应力水平的增加,PSL的瞬时弹性变形增加。

胶液含量对单板条层积材柱构件性能的影响

为促进利用速生杨木单板生产单板条层积材(parallel strand lumber,PSL)以制备木结构建筑中的柱构件,将杨木单板条浸渍不同质量分数(10%,20%和30%)的酚醛树脂胶,采用热压工艺压制单板条层积材,并测定试件热压过程中的温度传递和轴心抗压力学性能。结果表明,PSL热压升温曲线可分为快速升温阶段和缓慢升温阶段,在快速升温阶段,随着单板条浸渍胶液质量分数的增加,板坯传热速度逐渐增加。PSL柱轴心抗压力学性能随着单板条浸渍胶液质量分数的增加而提高,浸胶胶液质量分数为10%的PSL试件轴心抗压性能最低,浸渍20%和30%质量分数胶黏剂的PSL柱试件的初始弹性模量比浸渍10%质量分数胶黏剂的PSL柱试件分别提高841%和1577%,临界应力也分别提高3103%和3698%。单板条浸渍不同胶液质量分数的PSL柱试件轴心抗压破坏形式不同,主要包括顺纹贯穿的开裂破坏和柱端部压溃破坏。综合考虑,采用20%质量分数胶液浸渍单板条压制的PSL物理力学性能最为合适。

重组竹柱轴心受压试验研究

为了研究竹材重组材轴心受压柱的力学性能,选取根部原竹制作竹材重组材构件,并进行试验研究与分析。详细描述了试件的破坏过程,结果表明,竹材重组材轴压柱的破坏是一种延性破坏,其破坏形式可以分成两类:一类是柱顶部或底部被压溃而导致的强度破坏;另一类是横向变形过大,跨中受拉侧纤维被拉断而出现的失稳破坏。重组竹试件的极限承载力随着长细比的增大而减小。在试验研究与分析的基础上,给出了竹材重组材轴心受压柱承载力计算公式,推导公式的计算结果与试验结果吻合良好。

杨木单板条层积材的制备工艺及性能评价

为了更好地利用单板加工剩余物,采用三聚氰胺改性脲醛树脂胶制备杨木单板条层积材(PSL),探讨涂胶量、热压工艺及板材密度等工艺因子对板材性能的影响。在本试验条件下,较优工艺参数为:涂胶量(双面)300g/m^2、热压温度130℃、热压时间75 s/mm、板材密度0.60 g/cm^3,制备的PSL物理力学性能优良,甲醛释放量低于GB 18580-2001中E1限量值(≤1.5 mg/L),可用作室内装饰装修用材。

单板条层积材密度梯度的研究

通过不施胶压制单板条层积材(PSL)板坯,测定板坯各层的密度分布规律并对其进行统计分析。结果表明,板坯内各层的单板条压缩后密度呈正态分布。根据预测方程计算板坯密度梯度,并将密度梯度预测值与统计分布区间进行比较,结果表明,当热压压力低于5 MPa时,计算值能较好地与统计区间吻合,板坯密度梯度不大;当热压压力为5 MPa时,计算值与统计区间相差较大,经过分析修正,最终得出板坯密度梯度的计算模型。通过断面密度扫描试验,最终得出的计算模型能反映PSL板坯的密度梯度。

竹重组材偏心受压试验研究

为了研究竹重组材柱偏心受压的力学性能,选稍部原竹制作竹重组材试件进行试验研究与分析,探讨了其偏心受压破坏机理.结果发现,偏心距较小试件的破坏大多因柱中部首先出现裂缝而导致,偏心距较大试件的破坏大多因牛腿附近首先出现裂缝并向柱中部延伸而导致;试件的刚度和极限荷载随着偏心距的增大而减小;荷载较小时,试件侧向挠度曲线基本符合正弦半波曲线,达到极限荷载附近时接近三角形;偏心受压柱的跨中截面平均应变基本上呈线性分布,符合平截面假定.同时,给出了考虑偏心距影响系数的竹重组材柱极限承载力计算公式,该公式的计算结果与试验结果吻合良好.

单板条层积材力学性能的预测模型

以弹性力学能量原理为基础,建立单板条层积材的力学性能预测模型,并采用压制单向薄层复合材料对模型预测值进行验证。验证试验结果表明,与其他常用的几何模型相比,根据能量法建立的模型预测范围更加准确,能量原理得出的预测范围在热压压力小于5 MPa时比较准确。由于完全定向板材的横向搭接长度有限,使得横纹弹性模量的实测值与预测范围偏差较大,但是实际生产板材时,并不存在这种情况,因而在实际生产中模型的预测精度将会提高;而顺纹弹性模量和纵横向剪切模量的预测精度较高。

杨木单板条层积材热压工艺的研究

本项研究以杨木单板条为原料，在试验室条件下，研究了单板条层积材（ＰＳＬ）的热压温度、热压时间、热压压力及板材密度与板材性能之间的关系，并进行了优化处理，得出最佳热压参数：温度Ｔ＝１４５℃，时间ｆ＝２０ｍｉｎ（板厚１５ｍｍ），板材密度Ｄ＝０．６０ｇ／ｃｍ￣３，压力Ｐ＝６．７６ＭＰａ。

单板条层积材力学模型的验证与分析

在利用弹性力学能量原理建立的单板条层积材力学模型基础上,应用层合板理论计算单板条层积材的宏观弹性常数。通过在单板条上黏贴应变片的方法测定杨木单板条的各项弹性常数,并得出了单板条弹性常数与单板条对应密度的关系方程。在此基础上,通过压制不同铺装角度和不同组坯结构的单板条层积材来对计算结果进行验证,验证结果表明,以能量原理为基础,采用层合板理论来预测单板条层积材的力学模型精度较高。

阻燃杨木碎单板条层积材研究

主要利用碎单板压制阻燃杨木单板条层积材，研究了P—N阻燃剂与酚醛树脂胶相容性及合适的热压工艺。实验结果表明：当P-N阻燃剂pH值调至10～11，阻燃剂用量为15％时，阻燃剂与胶粘剂相容性较好，随着阻燃剂用量增大，试件氧指数不断增大，内结合强度逐渐降低。较优的热压工艺为热压温度190℃，热压时间90s／mm。

炭化处理对竹基材胶合和油漆性能的影响研究

竹材在加工利用过程中,有许多技术问题没有得到完善解决,竹材的胶合和油漆一直备受关注。炭化处理是一种目前竹材工业十分常用的竹材处理方法。文中通过实验测试对比了两种竹基材炭化前后的胶合和油漆性能,并分析产生影响的原因,对竹材应用具有指导意义。

工程结构材概述

介绍了工程结构材（包括单板层积材、胶合木、定向刨花板、重组木和单板条层积材）的性质。

桉木碎单板制备单板条层积材工艺初探

以桉木碎单板为研究对象,脲醛树脂为胶黏剂,采用正交试验方法,研究了热压压力、热压时间、热压温度和施胶量对桉木单板条层积材力学性能的影响。结果表明,桉木碎单板制备单板条层积材可行,热压压力、热压时间、热压温度、施胶量均对单板条层积材各项物理力学性能有不同程度的影响,在本试验条件下较优的工艺参数为热压压力2.0 MPa,热压时间18 min,热压温度125℃,施胶量6.5%。

美国木材产品

木材是一种极其多功能性的自然建筑材料。木纤维既能作为原始木材使用,也能被打碎并重新使用到大型结构的一部分中。在建筑构造中对木产品也有大量的运用,它既用在梁、托梁和柱等主要结构单元上,也用在罩子和地板等次要结构元素上。本文即是对美国木材产品在建筑中应用情况的一个较为全面的介绍。

碎单板－竹片平行胶合材的研究

用竹黄蔑片强化碎单板平行胶合材。采用二次回归正交设计为数学模型，系统地研究热压三要素和浸渍量对碎单板－竹片平行胶合材物理力学性能的非线性影响，进而得出回归方程。结果表明，碎单板／竹片比为２：１～１：１，竹片厚为１．２ｍｍ时，最有效地改善板材性能。热压三要素对ＭＯＲ和ＭＯＥ影响最显著，压力与密度关系密切。