為了系統(tǒng)性的研究在較寬溫度域和含水率域中橫紋樺木的黏彈性,深化木材黏彈性理論并為樺木高效合理的應(yīng)用提供理論依據(jù)。本文采用Q800 DMA（動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀）,搭配DMA濕度附件,并結(jié)合對(duì)試件包膜處理的方法研究了在5-95℃內(nèi)的十個(gè)溫度條件下0%、6%、12%、18%和24%五個(gè)含水率水平的樺木橫紋拉伸蠕變、拉伸應(yīng)力松弛和拉伸動(dòng)態(tài)黏彈性。主要研究結(jié)果如下:1.樺木橫紋試件的總?cè)崃�、瞬時(shí)柔量和蠕變?nèi)崃烤S著含水率的增大而增大;試件的初始松弛模量和終了松弛模量隨著含水率的增大而減小,松弛率則隨著含水率的增大而增大。2.試件的總?cè)崃俊⑺矔r(shí)柔量和蠕變?nèi)崃烤S著溫度的升高而增大;試件的初始松弛模量和終了松弛模量隨著溫度的升高而減小,松弛率則隨著溫度的升高而增大。3.一些含水率試件的蠕變和應(yīng)力松弛在特定的溫度條件下存在著較為明顯的改變現(xiàn)象,并且隨著試件含水率升高,出現(xiàn)改變的溫度降低。4.在所有試驗(yàn)條件下,試件30 min時(shí)的蠕變?nèi)崃渴冀K大于瞬時(shí)柔量。兩者的差距也隨著含水率和溫度的增大而加大。5.單位含水率改變所帶來(lái)的蠕變影響要大于單位溫度所改變帶來(lái)的影響。含水率每增加1%所產(chǎn)生的作用至少相當(dāng)于溫度升... 

【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２黏彈性材料破壞時(shí)的蠕變曲線??Ｆｉｇ．２．２?Ｃｒｅｅｐ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ａｔ?ｆａｉｌｕｒｅ??

?樺木橫紋拉伸黏彈性研宄???￡＼?ａ??０??—?ｒ??１?ｂ??〇?￣￣＾?—ｒ??圖２．３木材應(yīng)力松弛曲線??Ｆｉｇ．２．３?Ｓｔｒｅｓｓ?ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｗｏｏｄ??２．?２動(dòng)態(tài)黏彈性??動(dòng)態(tài)黏彈性［４６，７７］是木材黏彈性的重要內(nèi)容。木材在實(shí)際的使用過(guò)程中往往會(huì)受??到交變載荷的作用，因而在周期性載荷下測(cè)得的動(dòng)態(tài)結(jié)果會(huì)比靜態(tài)結(jié)果更加接近實(shí)??際。黏彈性材料的應(yīng)變和應(yīng)力之間具有時(shí)間依賴(lài)性，因此在周期性做用力之下，應(yīng)變??的響應(yīng)相對(duì)于應(yīng)力會(huì)有滯后。理想彈性體應(yīng)變對(duì)應(yīng)力的響應(yīng)是瞬間的，應(yīng)變和應(yīng)力曲??線呈現(xiàn)出同等相位（重合）；理想黏性體應(yīng)變對(duì)應(yīng)力的響應(yīng)落后９０°相位角；而黏彈性??材料應(yīng)變對(duì)應(yīng)力落后的相位角在０°－９０°之間。黏彈性材料在交變應(yīng)力下的應(yīng)變響應(yīng)如??圖２．４。因?yàn)榇嬖趹?yīng)變對(duì)應(yīng)力的滯后性，在每一周期變化過(guò)程中都會(huì)消耗能量（功損耗），??稱(chēng)之為力學(xué)損耗（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｌｏｓｓ）。動(dòng)態(tài)黏彈性主要考察的就是在交變應(yīng)力（或應(yīng)變）作??用下的滯后現(xiàn)象和力學(xué)損耗，儲(chǔ)能模量（本質(zhì)是楊氏模量）、損耗模量（黏性模量）和損??耗因子（損耗角正切，為前兩者的比值）是表征動(dòng)態(tài)黏彈性的三個(gè)主要指標(biāo)［５８］。動(dòng)態(tài)力??學(xué)行為分析更加貼近實(shí)際，因此對(duì)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用更有指導(dǎo)意義，如將木材作為樂(lè)器面??板使用時(shí)，要讓樂(lè)器演奏出來(lái)的曲調(diào)優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)，就要求材料的損耗模量要越低。??１０??

?２木材黏彈性理論???１?，??????７．????圖２．４黏彈性材料在交變應(yīng)力下的應(yīng)變響應(yīng)??Ｆｉｇ．２．４?Ｓｔｒａｉｎ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｏｆ?ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｕｎｄｅｒ?ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ?ｓｔｒｅｓｓ??２．?３木材黏彈性影響因素??木材的黏彈性受很多因素影響，主要有：樹(shù)種，應(yīng)力水平，載荷形式以及外部環(huán)??境條件等。樹(shù)種因素主要涉及到木材的密度、化學(xué)組分、解剖的微觀及宏觀構(gòu)??造、樹(shù)種不同部位不同紋理方向等相關(guān)方面，都是內(nèi)在影響因素。不同樹(shù)種對(duì)于黏彈??性的響應(yīng)差異也有大有小，同一樹(shù)種不同分部位，不同紋理及不同材性對(duì)黏彈性的響??應(yīng)也各不相同。應(yīng)力主要體現(xiàn)在作用力的大校若載荷很小，黏彈性的響應(yīng)越不能明??顯，即使以很大的時(shí)間跨度來(lái)考量，現(xiàn)象也微乎其微；反之，載荷越大，黏彈性響應(yīng)??越明顯，能夠在短時(shí)間內(nèi)觀察到明顯的現(xiàn)象，甚至是木材的直接破壞。載荷形式主要??體現(xiàn)在受力形式及作用力的周期性不同，如木材在拉伸、彎曲、剪切和壓縮等不同受??力形式下的黏彈性響應(yīng)表現(xiàn)不同；力的周期性與否主要就體現(xiàn)為木材的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)粘??彈性與否，以及在不同交變作用力下的不同黏彈性。??在對(duì)木材進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用之前如：做家具和木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件時(shí)，往往會(huì)先進(jìn)行材種??的選擇，受力分析及承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以確保產(chǎn)品的可靠性，因此樹(shù)種，應(yīng)力水平和載??荷的加載形式等都會(huì)在預(yù)先進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，針對(duì)不同用法進(jìn)行不同選擇。但在后期使??用的過(guò)程中，木材受到交變應(yīng)力和環(huán)境因素往往是多變、不好加以控制的，尤其是環(huán)??境中的溫濕度對(duì)木材的黏彈性影響極大，也會(huì)對(duì)木材的長(zhǎng)期安全使用造成巨大影響。??曾有學(xué)者表明，隨

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]第九屆世界木材與木制品貿(mào)易大會(huì)在重慶成功召開(kāi)[J]. 立青.  中國(guó)人造板. 2019(10)
[2]動(dòng)態(tài)力學(xué)分析技術(shù)在木材科學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 呂建雄,彭輝,曹金珍,蔣佳荔,趙榮軍,高玉磊.  林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]溫度及含水率對(duì)落葉松和白樺動(dòng)態(tài)黏彈性的定量分析[J]. 楊葉麗,蔡英春,付宗營(yíng),趙景堯.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[4]真空熱處理落葉松木材動(dòng)態(tài)粘彈性的研究[J]. 王喆,孫柏玲,劉君良,柴宇博.  木材加工機(jī)械. 2016(05)
[5]木材普通蠕變和機(jī)械吸濕蠕變研究概述[J]. 彭輝,蔣佳荔,詹天翼,呂建雄.  林業(yè)科學(xué). 2016(04)
[6]木材動(dòng)態(tài)黏彈性的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 詹天翼,蔣佳荔,呂建雄.  南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]荷載、含水率及溫度對(duì)桉樹(shù)木材抗彎蠕變性能的影響[J]. 鄧彪,羅迎社,李賢軍,馬遠(yuǎn)榮.  中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]紅錐木材蠕變特性研究[J]. 刁海林,羅建舉,蔡道雄.  西北林學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]杉木動(dòng)態(tài)黏彈行為的時(shí)溫等效性[J]. 蔣佳荔,呂建雄.  林業(yè)科學(xué). 2012(02)
[10]速生楊木動(dòng)態(tài)黏彈性與初始含水率的關(guān)系[J]. 周兆兵,那斌,羅婉珺,吳羽飛,韓書(shū)廣.  南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)

博士論文
[1]常規(guī)干燥過(guò)程中白樺樹(shù)盤(pán)干燥應(yīng)力應(yīng)變的研究[D]. 付宗營(yíng).東北林業(yè)大學(xué) 2017
[2]木材動(dòng)態(tài)黏彈性的溫度、時(shí)間與頻率響應(yīng)機(jī)理研究[D]. 蔣佳荔.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2009
[3]熱處理變形固定過(guò)程中杉木壓縮木材的主成分變化及化學(xué)應(yīng)力松弛[D]. 唐曉淑.北京林業(yè)大學(xué) 2004
[4]木材橫紋壓縮變形恢復(fù)率的變化規(guī)律與影響機(jī)制[D]. 趙鐘聲.東北林業(yè)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]水分對(duì)再生木質(zhì)纖維素材料和木材動(dòng)態(tài)粘彈性的影響初探[D]. 王玉年.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]水分增塑樺木黏彈性研究[D]. 金方元.浙江農(nóng)林大學(xué) 2015
[3]高溫?zé)崽幚砟静膭?dòng)態(tài)粘彈性研究[D]. 唐榮強(qiáng).浙江農(nóng)林大學(xué) 2011
[4]不同溫度條件下白樺和水曲柳木材橫紋彎曲及應(yīng)力松弛性能研究[D]. 馮上環(huán).中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2010
[5]木結(jié)構(gòu)建筑用木質(zhì)工字梁靜態(tài)彎曲性能的研究和設(shè)計(jì)[D]. 董春雷.西南林學(xué)院 2009



本文編號(hào)：3094271