本文關(guān)鍵詞：兩種竹質(zhì)工程材料的流變性能研究　出處：《中南林業(yè)科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 竹集成材 重組竹 抗壓試驗 抗彎試驗 蠕變 蠕變極限 Burgers流變模型 松弛

【摘要】：竹質(zhì)工程材料是以竹材為原料,經(jīng)過一系列的機械和化學加工,在一定的溫度和壓力下,借助膠黏劑的作用,膠合而成的板狀材料。近些年來,我國的竹材工業(yè)化利用的比重逐年增加,在工程領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越普遍,對竹質(zhì)工程材料性能的要求也越來越高。目前,竹質(zhì)工程材料主要包括竹層積材、竹膠合板、竹集成材、竹重組材和竹復(fù)合材等。蠕變性能是決定竹質(zhì)工程材料是否能在工程中應(yīng)用的一個重要指標。本文以竹集成材和重組竹兩種應(yīng)用較廣泛的竹質(zhì)工程材料為研究對象,首先對其進行了抗彎和抗壓的物理力學性能試驗。在此基礎(chǔ)上測試了其在不同荷載條件下的短期彎曲蠕變,通過擬合建立了蠕變本構(gòu)模型,獲取相應(yīng)的容許應(yīng)力值,并由蠕變曲線導出松弛曲線。(1)對重組竹和竹集成材進行了抗彎和抗壓力學性能試驗,分別得到了它們的抗彎彈性模量、抗彎強度、抗壓彈性模量和抗壓強度,并分析了兩種竹質(zhì)工程材料的不同破壞情況。結(jié)果表明:重組竹的抗彎和抗壓力學性能要優(yōu)于竹集成材;重組竹抗彎破壞表現(xiàn)為脆性破壞,竹集成材則表現(xiàn)出一定的延性特性;竹材的力學性能與其本身材料性能和膠合面的力學性能有關(guān);(2)兩種竹質(zhì)工程材料的普通蠕變變形分為三個階段:彈性變形、黏彈性變形和黏性變形,不同荷載作用下兩種竹材的蠕變曲線規(guī)律相似,蠕變總量隨著荷載的增大而增加;竹集成材的蠕變?nèi)菰S應(yīng)力值為最大破壞荷載的14.67%,重組竹的蠕變?nèi)菰S應(yīng)力值為最大破壞荷載的18.93%;(3)利用Origin軟件對竹集成材和重組竹的短期普通蠕變數(shù)據(jù)進行擬合,得出了 Burgers模型的相關(guān)參數(shù),擬合曲線與試驗曲線的相關(guān)系數(shù)均在0.994以上,實測值與模型計算值的誤差不超過1%,說明用Burgers流變模型可以較好的模擬兩種竹質(zhì)工程材料蠕變的初始階段和第二階段;(4)通過引入?yún)?shù)x,對Burgers流變模型進行改良得到的5-因素流變模型,能夠很好的解決Burgers流變模型在蠕變第二階段蠕變曲線過于線性的問題,且改良模型的擬合曲線與試驗曲線相關(guān)系數(shù)能達到0.999以上,大部分情況下比Burgers流變模型更精確;(5)討論了蠕變與松弛的等價關(guān)系,根據(jù)這個等價原理,可由測得的蠕變試驗曲線推導其應(yīng)力松弛曲線。
[Abstract]:Bamboo engineering materials with bamboo as raw material, through a series of mechanical and chemical processing, in a certain temperature and pressure, with the help of adhesive, plate material is glued together. In recent years, China's bamboo industrial utilization ratio increased year by year, and in the field of engineering application more widely and on the properties of bamboo engineering materials are increasingly high requirements. At present, bamboo engineering materials including bamboo laminated wood, bamboo plywood, bamboo timber, bamboo scrimber and bamboo composite material. The creep performance is an important indicator to decide whether bamboo engineering materials can be applied in engineering. In this paper, bamboo gluelam and recombinant bamboo engineering materials of two kinds of bamboo is widely used as the research object, firstly, the physical and mechanical properties of bending and compressive test on the test. Based on the different load conditions of short-term bending creep, By fitting the creep constitutive model is established, and obtain the corresponding allowable stress value, and the creep curve derived relaxation curve. (1) the flexural and compressive mechanical properties of bamboo and bamboo timber set are obtained. Their flexural modulus, flexural strength, compressive elastic modulus and the compressive strength, and analyzes the different damage situations of two kinds of bamboo engineering materials. The results show that the flexural and compressive mechanical properties of bamboo is better than bamboo gluelam; bamboo bending destruction was fragile, bamboo integrated material showed a certain ductility; the mechanical properties of materials and bonding with itself the mechanical properties of bamboo; (2) the common two kinds of bamboo engineering materials creep deformation is divided into three stages: elastic deformation, visco elastic deformation and viscous deformation, creep curves of two kinds of Bamboo under different loads, creep The total increase with the increase of the load; creep bamboo gluelam permissible stress value for the maximum failure load of 14.67% creep Reconstituted Bamboo allowable stress value for the maximum failure load of 18.93%; (3) lumber and restructuring of short-term creep data were fitted by ordinary bamboo to bamboo sets by using Origin software, draw the relevant parameters the Burgers model, the correlation coefficient of the fitting curve and test curve was above 0.994, the measured value and the calculated value of the error is less than 1%, indicating that the Burgers rheological model can simulate two kinds of bamboo engineering materials creep initial stage and the second stage; (4) by introducing the parameter of X, Burgers on the rheological model 5- improved the rheological model of factors, can solve the problem of Burgers rheological model very well in the second stage of creep creep curve is linear, the fitting curve and test curve and the modified model of the phase relationship The number can reach more than 0.999. In most cases, it is more accurate than the Burgers rheological model. (5) the equivalence relation between creep and relaxation is discussed. According to this equivalence principle, the stress relaxation curve can be deduced from the measured creep test curve.

【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU366.1

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本文編號：1372414