竹材為天然的生物材料,其稈形特征和物理力學性能有很大的變異性,為了達到材料各盡其用,圓竹分級是制備性能均勻、穩(wěn)定性和可設計的竹材產(chǎn)品的前提。傳統(tǒng)竹集成材以截面尺寸較小的精刨竹條為單元,通過組坯、膠合制備的板方材。由于組成單元截面尺寸較小,制備過程自動化程度低,且施膠量大,導致成本較高。以大截面的規(guī)格竹展平板替代尺寸較小的規(guī)格竹條制備新型竹集成材,可減少制備工序、降低膠黏劑使用量,從而提高竹材的利用率和自動化水平,并且降低生產(chǎn)成本。同時規(guī)格化、標準化、系列化的竹規(guī)格展平板可制備質(zhì)量穩(wěn)定、性能可設計的竹材產(chǎn)品,還便于儲存和運輸,為竹產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展提供保障。因此,本研究以毛竹為研究對象,開展了毛竹圓竹的尺寸和硬度模量分級研究,研發(fā)出竹展平新設備和新工藝,提出了竹規(guī)格材的概念,并探究了竹規(guī)格材的制備工藝、膠合性能和指接性能,分析了膠合界面應力應變演變過程。通過研究,得出主要結論如下:（1）通過對200根毛竹竹稈尺寸測量,得出毛竹竹稈總高、枝下高、枝下徑和胸徑呈正態(tài)分布趨勢,且胸徑與其它三個指標呈較好的正相關關系。對截斷后的1400段圓竹的壁厚和圍徑測量分析得出,圓竹壁厚分布范圍為5-13mm... 

【文章來源】：中國林業(yè)科學研究院北京市

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

橫向展平裝置（Fangetal.,2018）

第一章緒論7中軟化5-10分鐘，軟化后切縫變大。將軟化后的竹筒從蒸汽罐取出后，立即將其插入如圖1-1的兩個鋼輥之間，上輥表面光滑，下輥表面有許多金字塔形凸槽。竹片穿過兩個滾動輥，竹黃面朝下，在竹黃面形成多個凹痕，軟化后的竹片被展平。然后將竹片經(jīng)過雙面刨，刨平竹青竹黃同時使其完全平整。由于竹壁沿縱向的厚度不同，該工藝不能用于較長的圓竹筒。（2）縱向無裂紋展開：經(jīng)過業(yè)內(nèi)專家和企業(yè)家們的改進，林海（2012）、吳明松（2012）、Lin（2013）、蘇志英（2013）、劉金雷（2013）、沈德長等（2013，2014）研發(fā)出可展平無裂紋竹展平板的展平設備。這種方法可以展平較長的圓竹，與上述工藝相同，在軟化前先對圓竹進行去內(nèi)節(jié)去青去黃開縫，經(jīng)過高溫蒸汽軟化后，長竹筒被如圖1-2所示的裝置逐漸展平。該裝置由一組表面帶有斜刀的輥筒組成，第一個輥筒與竹筒的弧形中心相接觸，輥的寬度由小到大逐漸變化。展平過程中竹筒向前移動逐漸變平，在竹黃面形成平行和交叉斜切的線槽，線槽方向在10°-60°之間，可直接減少內(nèi)表面裂紋。圖1-2縱向展平裝置（Fangetal.,2018）Fig.1-2Longitudinalflatteningdevice以上兩種全竹展平工藝在我國均已實現(xiàn)工業(yè)化，且生產(chǎn)效率較高。目前竹展平成為竹材研究趨勢所在，其優(yōu)勢有：1、竹材利用率高是其最大的優(yōu)勢，相比于傳統(tǒng)竹材利用率提高了20%-30%。2、竹展平板在作為面板時，表面紋理色澤美觀，體現(xiàn)竹材原材的美感。3、后期加工中，其可以作為板方材的原材料，加工形式多樣。4、對比竹材人造板

指接的竹篾層積材，但已滿足一般承重類結構材性能要求。劉星雨等（2012；2013）研究了自主開發(fā)的竹材原態(tài)多方重組單元，對其指接性能也進行相關研究，結果顯示隨著端壓和指榫長的增加，竹材原態(tài)多方重組單元的抗彎強度、抗壓強度和順紋抗拉強度也在增加，得出針對該單元的最佳指接工藝為端壓10MPa，指長15mm。王�？〉龋�2015）通過對比不同角度斜接竹材、指接竹材和原竹的拉伸強度和抗彎強度，得出斜接竹材的抗彎MOR、MOE以及拉伸強度均大于指接竹材，且指接竹材的MOR可以達到原竹的62%（竹黃側(cè)抗拉）和70%（竹青側(cè)抗拉）。圖1-3指接齒形參數(shù)Fig.1-3Toothprofileparametersoffingerjoint指接工藝中的關鍵參數(shù)主要分為以下幾個方面，1、齒榫加工方式，參照林業(yè)行業(yè)標準LY/T1815-2009《非結構用竹集成材-行業(yè)標準》中規(guī)定的竹集成材按材面的形狀可分


本文編號：3337920