利用DIC技術(shù)研究木材單板吸濕解吸過程中的應變
發(fā)布時間:2021-01-18 15:36
本文采用數(shù)字圖像相關(guān)方法(Digital Image Correlation簡稱DIC),對楊木、樺木、榆木三種單板吸濕過程(74%±1%RH,22℃)和解吸過程(10%±1%RH,22℃)中的應變進行表征。對單板全場應變(X-Y),垂直紋理方向(X方向)和平行于紋理方向(Y方向)應變,同一位置不同時刻應變,應變值與吸濕、解吸關(guān)系進行了研究。本文研究內(nèi)容與結(jié)論歸納如下:1.通過對單板吸濕解吸過程中全場應變圖的分析,發(fā)現(xiàn)三種單板全場正應變(潤脹)和負應變(收縮)同時存在,并且隨吸濕、解吸過程的進行呈增大趨勢。2.單板在吸濕過程中垂直紋理方向產(chǎn)生的應變?nèi)繛檎龖?解吸過程中產(chǎn)生的應變?nèi)繛樨搼?并且導管區(qū)域的應變明顯小于其他區(qū)域;單板平行于紋理方向在吸濕和解吸過程中出現(xiàn)了正、負應變同時存在的現(xiàn)象,說明在平行于紋理方向同時存在潤脹和收縮行為。3.單板在垂直紋理方向吸濕和解吸過程中產(chǎn)生的應變?yōu)閱伟迤叫杏诩y理方向的3-5倍。4.單板吸濕解吸過程中的應變主要產(chǎn)生在吸濕和解吸達到平衡前的時間段內(nèi),在吸濕、解吸0.25小時至0.5小時過程中產(chǎn)生的應變最大,而單板達到吸濕、解吸平衡后的應變變化很小。...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1子集和向量變形前后示意圖
12?利用DIC技術(shù)研究木材單板吸濕解吸過程中的應變???2.3.1楊木單板吸濕應變與分析??W?,,舊-_2??^?I?1?^?V?I????IJ?4:??%?.夢?'1?‘?餐?M?::?■?1??滅?_?'?????4:?L,?r:fc?a?I??::」一—一'?1?mj__j1?I??H?.?4BWRB!?uWWgiP。?I?M5i.l??丨t.…一.?N??(a)吸濕0.25小時?(b)吸濕2小時??圖5楊木單板全場吸濕應變??Fig.5?Poplar?veneer?full?field?absorption?Strain??圖5為楊木單板在室溫22°C±1°C、相對濕度為74%±1%環(huán)境下的全場應變??圖,圖5-a為吸濕0.25小時(吸濕初期)時全場應變,圖5-b為吸濕2小時(吸??濕平衡)時的全場應變。應變圖中彩色條顏色代表應變值的大小,不同顏色對應??不同的應變值,藍色越深負應變越大,紅色越深正應變越大。圖中綠點為此時應??變場中的最大應變值,紅點為此時應變場中的最小應變值(該綠點、紅點為最大??應變值、最小應變值標記點與應變圖中顏色條無關(guān))。??從全場應變圖中,可以看出楊木單板在吸濕過程中的全場應變,發(fā)現(xiàn)在吸濕??過程中正應變與負應變交叉存在(圖中顯示的正應變?yōu)闈櫭浟,負應變(yōu)槭湛s量,??正負號不代表數(shù)值的大。,這證明在吸濕過程中木材不僅產(chǎn)生潤脹量而且存在??著收縮量,但是負應變相對于正應變的比例比較校對整個過程中的全場應變圖??進行分析,發(fā)現(xiàn)整個過程中的最大應變值與最小應變值在每個時刻出現(xiàn)的位置并??不相同,這體現(xiàn)了木材的各向異性
16?利用DIC技術(shù)研究木材單板吸濕解吸過程中的應變???的變化都可以看出,木材應變隨吸濕時間的進行呈增大趨勢。而且從surf圖中峰??寬度的變化過程可以看出吸濕過程中應變有從邊緣向內(nèi)部增大的趨勢。??圖7是單板同一位置不同時刻的應變曲線,圖7-a為單板吸濕開始至吸濕平??衡這一時間內(nèi)的應變曲線,圖7-b為單板吸濕平衡后隨時間的應變曲線。對單板??吸濕過程中同一位置的應變進行研宄(該位置取自單板垂直紋理方向中間位置如??圖所示),從圖7-a中可以看出,吸濕初期應變變化很大,隨吸濕時間的進行應??變變化逐漸變小,從吸濕0.25小時至0.5小時過程中吸濕應變最大,隨后逐漸變??小,在吸濕1.75小時時達到吸濕平衡,此時應變曲線與吸濕2小時的應變曲線??幾乎重合。從吸濕3小時至吸濕12小時應變曲線可以看出,單板達到吸濕平衡??后應變變化非常小,但沒有隨吸濕的結(jié)束立即消失而呈現(xiàn)出微小的增大趨勢。??m?I?b?ip??_k豳_??(a)吸濕?0.?25h?(b)吸濕?0.?5h??p?:,I:?雜?18??m?丨'?^??i?i?.?勢*?-?i?i?貧?....????fefe?l:?lr??■bh?I?I??(c)吸濕0.75?(d)吸濕1h??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DIC方法的不同退火溫度下Cu-Ni19合金損傷演變研究[J]. 魏亮魚,李磊,崔曉,劉道啟. 工程力學. 2020(04)
[2]基于兩種DIC方法的含孔洞土樣變形破壞觀測[J]. 王學濱,張博聞,董偉,侯文騰. 地下空間與工程學報. 2020(02)
[3]數(shù)字圖像相關(guān)測試技術(shù)在材料力學實驗教學中的應用[J]. 王林,趙雅慧. 力學與實踐. 2020(02)
[4]應用AE和DIC原位監(jiān)測含橫紋裂紋木構(gòu)件的裂紋演化規(guī)律試驗研究[J]. 涂郡成,趙東,趙健. 北京林業(yè)大學學報. 2020(01)
[5]基于CS-LBP的散斑應變測量技術(shù)[J]. 董慶豐,肖世德,李磊,李興坤. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(09)
[6]DIC技術(shù)分析玄武巖纖維混凝土單軸受壓應力應變曲線研究[J]. 時金娜,趙燕茹,郝松,王磊. 硅酸鹽通報. 2019(06)
[7]基于DIC技術(shù)的充填體固結(jié)時間對花崗巖裂紋擴展的影響研究[J]. 李占金,郝家旺,甘德清,楊美宏. 河南理工大學學報(自然科學版). 2019(04)
[8]基于DIC法的混凝土三點彎曲梁斷裂性能試驗研究[J]. 胡少偉,張潤,范冰,許毅成. 人民長江. 2019(10)
[9]混凝土一維應力層裂實驗的全場DIC分析[J]. 俞鑫爐,付應乾,董新龍,周風華,寧建國,徐紀鵬. 力學學報. 2019(04)
[10]基于數(shù)字圖像相關(guān)的力學測試系統(tǒng)設(shè)計與應用[J]. 徐少波,顧國慶,于小娟,邱成春,高紅,顧鑫. 鹽城工學院學報(自然科學版). 2018(04)
博士論文
[1]水分吸著·解吸過程木材黏彈性響應機制研究[D]. 詹天翼.中國林業(yè)科學研究院 2016
[2]數(shù)字散斑相關(guān)方法在木材微觀力學行為研究中的應用[D]. 鞏翠芝.東北林業(yè)大學 2009
[3]木材順紋壓縮與多維彎曲技術(shù)研究[D]. 宋魁彥.東北林業(yè)大學 2008
[4]數(shù)字散斑相關(guān)方法及其在力學測量中的應用[D]. 高建新.清華大學 1989
碩士論文
[1]DIC法在鋼管混凝土側(cè)向受壓試驗中的應用[D]. 欒玥琪.安徽理工大學 2018
[2]基于DIC柱體試樣表面場變形的測量研究[D]. 趙健龍.大連理工大學 2018
[3]木材干縮發(fā)生發(fā)展過程及干縮力的研究[D]. 劉建霞.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2017
本文編號:2985199
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1子集和向量變形前后示意圖
12?利用DIC技術(shù)研究木材單板吸濕解吸過程中的應變???2.3.1楊木單板吸濕應變與分析??W?,,舊-_2??^?I?1?^?V?I????IJ?4:??%?.夢?'1?‘?餐?M?::?■?1??滅?_?'?????4:?L,?r:fc?a?I??::」一—一'?1?mj__j1?I??H?.?4BWRB!?uWWgiP。?I?M5i.l??丨t.…一.?N??(a)吸濕0.25小時?(b)吸濕2小時??圖5楊木單板全場吸濕應變??Fig.5?Poplar?veneer?full?field?absorption?Strain??圖5為楊木單板在室溫22°C±1°C、相對濕度為74%±1%環(huán)境下的全場應變??圖,圖5-a為吸濕0.25小時(吸濕初期)時全場應變,圖5-b為吸濕2小時(吸??濕平衡)時的全場應變。應變圖中彩色條顏色代表應變值的大小,不同顏色對應??不同的應變值,藍色越深負應變越大,紅色越深正應變越大。圖中綠點為此時應??變場中的最大應變值,紅點為此時應變場中的最小應變值(該綠點、紅點為最大??應變值、最小應變值標記點與應變圖中顏色條無關(guān))。??從全場應變圖中,可以看出楊木單板在吸濕過程中的全場應變,發(fā)現(xiàn)在吸濕??過程中正應變與負應變交叉存在(圖中顯示的正應變?yōu)闈櫭浟,負應變(yōu)槭湛s量,??正負號不代表數(shù)值的大。,這證明在吸濕過程中木材不僅產(chǎn)生潤脹量而且存在??著收縮量,但是負應變相對于正應變的比例比較校對整個過程中的全場應變圖??進行分析,發(fā)現(xiàn)整個過程中的最大應變值與最小應變值在每個時刻出現(xiàn)的位置并??不相同,這體現(xiàn)了木材的各向異性
16?利用DIC技術(shù)研究木材單板吸濕解吸過程中的應變???的變化都可以看出,木材應變隨吸濕時間的進行呈增大趨勢。而且從surf圖中峰??寬度的變化過程可以看出吸濕過程中應變有從邊緣向內(nèi)部增大的趨勢。??圖7是單板同一位置不同時刻的應變曲線,圖7-a為單板吸濕開始至吸濕平??衡這一時間內(nèi)的應變曲線,圖7-b為單板吸濕平衡后隨時間的應變曲線。對單板??吸濕過程中同一位置的應變進行研宄(該位置取自單板垂直紋理方向中間位置如??圖所示),從圖7-a中可以看出,吸濕初期應變變化很大,隨吸濕時間的進行應??變變化逐漸變小,從吸濕0.25小時至0.5小時過程中吸濕應變最大,隨后逐漸變??小,在吸濕1.75小時時達到吸濕平衡,此時應變曲線與吸濕2小時的應變曲線??幾乎重合。從吸濕3小時至吸濕12小時應變曲線可以看出,單板達到吸濕平衡??后應變變化非常小,但沒有隨吸濕的結(jié)束立即消失而呈現(xiàn)出微小的增大趨勢。??m?I?b?ip??_k豳_??(a)吸濕?0.?25h?(b)吸濕?0.?5h??p?:,I:?雜?18??m?丨'?^??i?i?.?勢*?-?i?i?貧?....????fefe?l:?lr??■bh?I?I??(c)吸濕0.75?(d)吸濕1h??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DIC方法的不同退火溫度下Cu-Ni19合金損傷演變研究[J]. 魏亮魚,李磊,崔曉,劉道啟. 工程力學. 2020(04)
[2]基于兩種DIC方法的含孔洞土樣變形破壞觀測[J]. 王學濱,張博聞,董偉,侯文騰. 地下空間與工程學報. 2020(02)
[3]數(shù)字圖像相關(guān)測試技術(shù)在材料力學實驗教學中的應用[J]. 王林,趙雅慧. 力學與實踐. 2020(02)
[4]應用AE和DIC原位監(jiān)測含橫紋裂紋木構(gòu)件的裂紋演化規(guī)律試驗研究[J]. 涂郡成,趙東,趙健. 北京林業(yè)大學學報. 2020(01)
[5]基于CS-LBP的散斑應變測量技術(shù)[J]. 董慶豐,肖世德,李磊,李興坤. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(09)
[6]DIC技術(shù)分析玄武巖纖維混凝土單軸受壓應力應變曲線研究[J]. 時金娜,趙燕茹,郝松,王磊. 硅酸鹽通報. 2019(06)
[7]基于DIC技術(shù)的充填體固結(jié)時間對花崗巖裂紋擴展的影響研究[J]. 李占金,郝家旺,甘德清,楊美宏. 河南理工大學學報(自然科學版). 2019(04)
[8]基于DIC法的混凝土三點彎曲梁斷裂性能試驗研究[J]. 胡少偉,張潤,范冰,許毅成. 人民長江. 2019(10)
[9]混凝土一維應力層裂實驗的全場DIC分析[J]. 俞鑫爐,付應乾,董新龍,周風華,寧建國,徐紀鵬. 力學學報. 2019(04)
[10]基于數(shù)字圖像相關(guān)的力學測試系統(tǒng)設(shè)計與應用[J]. 徐少波,顧國慶,于小娟,邱成春,高紅,顧鑫. 鹽城工學院學報(自然科學版). 2018(04)
博士論文
[1]水分吸著·解吸過程木材黏彈性響應機制研究[D]. 詹天翼.中國林業(yè)科學研究院 2016
[2]數(shù)字散斑相關(guān)方法在木材微觀力學行為研究中的應用[D]. 鞏翠芝.東北林業(yè)大學 2009
[3]木材順紋壓縮與多維彎曲技術(shù)研究[D]. 宋魁彥.東北林業(yè)大學 2008
[4]數(shù)字散斑相關(guān)方法及其在力學測量中的應用[D]. 高建新.清華大學 1989
碩士論文
[1]DIC法在鋼管混凝土側(cè)向受壓試驗中的應用[D]. 欒玥琪.安徽理工大學 2018
[2]基于DIC柱體試樣表面場變形的測量研究[D]. 趙健龍.大連理工大學 2018
[3]木材干縮發(fā)生發(fā)展過程及干縮力的研究[D]. 劉建霞.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2017
本文編號:2985199
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