本文關(guān)鍵詞：PE基木塑復(fù)合材料蠕變性能研究及測試裝置設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：木塑復(fù)合材料在實際應(yīng)用中,有很大一部分是做為建筑鋪板或是結(jié)構(gòu)承重板來使用。由于木塑復(fù)合材料具有蠕變特性在某些情況下會產(chǎn)生較大的蠕變變形,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)失效與安全性問題。因此有必要對木塑板材的蠕變特性進行研究,明晰其蠕變規(guī)律、蠕變影響因素等,這對于科學(xué)的使用木復(fù)合材料并拓展其使用范圍有較大意義。本文以高密度聚乙烯(HDPE)、楊木粉為主要原料,通過正交試驗法對木塑板材的原材料比例以及工藝參數(shù)進行試驗設(shè)計,利用熔融擠出方式制成不同配方的PE基木塑復(fù)合板材研究其彎曲蠕變性及其相關(guān)性能。利用無損檢測方法對PE基木塑板材的動態(tài)彈性模量進行了檢測,并利用回歸分析法研究不同原材料比例以及工藝參數(shù),對木塑板材的動態(tài)彈性模量的影響,其中木塑比與偶聯(lián)劑為顯著因素。建立了回歸與GM預(yù)測模型對PE基動態(tài)彈性模量進行預(yù)測,其中GM(1,N,X(0))模型的預(yù)測結(jié)果最優(yōu)。參照美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)對PE基木塑板材的抗彎強度進行檢測,為蠕變加載載荷提供依據(jù)。根據(jù)蠕變試驗需要自行設(shè)計了蠕變測試裝置,并利用該裝置對PE基木塑板材進行了的彎曲蠕變試驗。根據(jù)蠕變試驗結(jié)果對影響PE基木塑板材蠕變性的相關(guān)因素以及趨勢進行了分析,結(jié)果表明在不同載荷條件下各個因素對蠕變性能影響的程度是不同的,蠕變恢復(fù)率的分析中顯示木粉含量是第一影響要素。在參考工藝因素中以蠕變量最小為目標(biāo)進行了最優(yōu)組合分析。利用一次二階矩法對木塑板材的可靠性進行了計算,發(fā)現(xiàn)木塑板材的蠕變性對可靠性有較大影響,在載荷比較小時(30%載荷)木塑板材的蠕變可靠性(24h)很高為100%,而隨著載荷的增加可靠性開始降低,而在70%載荷時所有配方會在短時間內(nèi)蠕變斷裂,可靠性(24h)為零。利用粘彈性力學(xué)的相關(guān)知識對PE基木塑板材的粘彈性變形行為進行了分析。并利用不同力學(xué)模型以及數(shù)學(xué)模型對蠕變曲線進行擬合取得較好的擬合效果可為結(jié)構(gòu)用木塑板材的蠕變量預(yù)測提供參考。
【關(guān)鍵詞】：木塑復(fù)合材料 動態(tài)彈性模量 蠕變性 蠕變預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 引言8-9
• 1.2 木塑復(fù)合材料蠕變特性研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 蠕變及相關(guān)研究總結(jié)11-12
• 1.4 本論文的研究意義12
• 1.5 本論文主要研究內(nèi)容12-13
• 2 試樣制備及力學(xué)實驗13-21
• 2.1 實驗設(shè)備及材料13
• 2.2 試樣制備及彎曲性能測試13-17
• 2.2.1 試件配方因素正交試驗設(shè)計13-15
• 2.2.2 木塑復(fù)合材料力學(xué)性能檢測15-17
• 2.3 木塑復(fù)合材料的無損檢測17-20
• 2.3.1 縱向振動理論17-18
• 2.3.2 彎曲振動理論18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 3 動態(tài)彈性模量分析及預(yù)測21-28
• 3.1 影響動態(tài)彈性模量的優(yōu)勢因素分析21-22
• 3.2 木塑比對動態(tài)彈性模量的影響22-23
• 3.3 偶聯(lián)劑對動態(tài)彈性模量的影響23
• 3.4 動態(tài)彈性模量預(yù)測模型對比與分析23-27
• 3.4.1 回歸預(yù)測模型23-24
• 3.4.2 基于灰色理論系統(tǒng)的GM(1,N)建模24-26
• 3.4.3 三個模型的預(yù)測結(jié)果分析26-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 4 木塑復(fù)合材料蠕變測試裝置設(shè)計28-37
• 4.1 蠕變測試臺架設(shè)計28-29
• 4.2 蠕變測試加載裝置29-34
• 4.3 數(shù)據(jù)采集裝置34-36
• 4.3.1 數(shù)據(jù)采集卡與位移傳感器參數(shù)34-35
• 4.3.2 基于DLL的數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動35-36
• 4.4 本章小結(jié)36-37
• 5 PE基木塑板材蠕變及其影響因素分析37-52
• 5.1 木塑板材蠕變試驗37-38
• 5.2 木塑板材24h蠕變量影響因素分析38-40
• 5.3 木塑板材240h蠕變量影響因素分析40-41
• 5.4 PE基木塑板材蠕變規(guī)律分析41-44
• 5.4.1 木塑比對24h蠕變量的影響41-42
• 5.4.2 木塑比對24h蠕變趨勢的影響42-44
• 5.5 24h蠕變恢復(fù)趨勢分析44-47
• 5.6 24h蠕變量最優(yōu)組合分析47-48
• 5.7 木塑板材蠕變性對結(jié)構(gòu)可靠性的影響48-51
• 5.8 本章小結(jié)51-52
• 6 PE基木塑板材蠕變量預(yù)測分析52-60
• 6.1 木塑板材蠕變量預(yù)測力學(xué)模型52-53
• 6.2 24h蠕變不同預(yù)測模型對比分析53-59
• 6.3 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-66
• 致謝66-67

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