竹材為天然的生物材料,其稈形特征和物理力學(xué)性能有很大的變異性,為了達(dá)到材料各盡其用,圓竹分級(jí)是制備性能均勻、穩(wěn)定性和可設(shè)計(jì)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(guò)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(guò)程自動(dòng)化程度低,且施膠量大,導(dǎo)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(dòng)化水平,并且降低生產(chǎn)成本。同時(shí)規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)的竹材產(chǎn)品,還便于儲(chǔ)存和運(yùn)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(duì)象,開展了毛竹圓竹的尺寸和硬度模量分級(jí)研究,研發(fā)出竹展平新設(shè)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(yīng)力應(yīng)變演變過(guò)程。通過(guò)研究,得出主要結(jié)論如下:（1）通過(guò)對(duì)200根毛竹竹稈尺寸測(cè)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(shì),且胸徑與其它三個(gè)指標(biāo)呈較好的正相關(guān)關(guān)系。對(duì)截?cái)嗪蟮?400段圓竹的壁厚和圍徑測(cè)量分析得出,圓竹壁厚分布范圍為5-13mm... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院北京市

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【學(xué)位級(jí)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(gè)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(guò)兩個(gè)滾動(dòng)輥，竹黃面朝下，在竹黃面形成多個(gè)凹痕，軟化后的竹片被展平。然后將竹片經(jīng)過(guò)雙面刨，刨平竹青竹黃同時(shí)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(zhǎng)的圓竹筒。（2）縱向無(wú)裂紋展開：經(jīng)過(guò)業(yè)內(nèi)專家和企業(yè)家們的改進(jìn)，林海（2012）、吳明松（2012）、Lin（2013）、蘇志英（2013）、劉金雷（2013）、沈德長(zhǎng)等（2013，2014）研發(fā)出可展平無(wú)裂紋竹展平板的展平設(shè)備。這種方法可以展平較長(zhǎng)的圓竹，與上述工藝相同，在軟化前先對(duì)圓竹進(jìn)行去內(nèi)節(jié)去青去黃開縫，經(jīng)過(guò)高溫蒸汽軟化后，長(zhǎng)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(gè)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(guò)程中竹筒向前移動(dòng)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(guó)均已實(shí)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(shì)所在，其優(yōu)勢(shì)有：1、竹材利用率高是其最大的優(yōu)勢(shì)，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(shí)，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(duì)比竹材人造板

指接的竹篾層積材，但已滿足一般承重類結(jié)構(gòu)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(duì)其指接性能也進(jìn)行相關(guān)研究，結(jié)果顯示隨著端壓和指榫長(zhǎng)的增加，竹材原態(tài)多方重組單元的抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和順紋抗拉強(qiáng)度也在增加，得出針對(duì)該單元的最佳指接工藝為端壓10MPa，指長(zhǎng)15mm。王�？〉龋�2015）通過(guò)對(duì)比不同角度斜接竹材、指接竹材和原竹的拉伸強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度，得出斜接竹材的抗彎MOR、MOE以及拉伸強(qiáng)度均大于指接竹材，且指接竹材的MOR可以達(dá)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(guān)鍵參數(shù)主要分為以下幾個(gè)方面，1、齒榫加工方式，參照林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1815-2009《非結(jié)構(gòu)用竹集成材-行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的竹集成材按材面的形狀可分


本文編號(hào)：3337920