低溫低濕環(huán)境下,木材仍會發(fā)生緩慢的應力松弛。溫度是影響木材應力松弛的重要因素,而時溫等效是預測長期應力松弛的有效方法。在試驗基礎(chǔ)上,探索時溫等效對于木材應力松弛研究的適用性。用動態(tài)熱機械分析儀進行短期應力松弛試驗,獲得樺木在不同溫度和含水率條件下的一系列應力松弛曲線譜圖。通過時溫等效,將原始曲線族合成為不同含水率時某一參考溫度條件下的主曲線,并且探究了兩種位移因子函數(shù)的適用性。研究結(jié)果表明:在5～95℃溫度范圍和0%～24%的含水率范圍內(nèi),時溫等效適用于樺木應力松弛,主曲線和位移因子函數(shù)均受溫度和含水率的影響。 

【文章來源】：林產(chǎn)工業(yè). 2020,57(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

含水率為12%時不同溫度水平下松弛模量對數(shù)時間譜

由上述時溫等效的定性表達可知，通過不同溫度水平條件下的短時間應力松弛試驗可預測樺木在某一溫度條件下的短時間及長期范圍內(nèi)的應力松弛行為表現(xiàn)。以恒定含水率為12%時樺木在不同溫度水平的應力松弛試驗數(shù)據(jù)為例，對如何利用松弛模量對數(shù)時間譜圖進行應力松弛行為預測加以說明。首先，在某一恒定含水率條件下，進行不同溫度水平的短期應力松弛試驗，以獲得松弛模量對數(shù)時間譜。其次，選取其中某一溫度的松弛模量曲線為參考松弛模量曲線，其溫度稱為參考溫度Tref，則根據(jù)時溫等效的定性表達，可將任一溫度T≠Tref的松弛模量曲線沿對數(shù)時間軸平移某一數(shù)值，使相鄰溫度的松弛模量曲線在同一模量值處疊合，從而得到一條代替原始曲線族的松弛模量主曲線。如選擇25℃為參考溫度，則將溫度高于25℃的松弛模量曲線依次向右水平移動，即可預測較長期的應力松弛行為；而溫度低于25℃的松弛模量曲線依次向左水平移動，即可預測短時間內(nèi)的應力松弛行為（可以假想為試件受力后瞬間的應力松弛行為）。由此，可得到含水率為12%時參考溫度為25℃的松弛模量主曲線。如圖2所示，該松弛模量主曲線可預測應力松弛行為的時間跨度為10-0.47～106.49s(36 d）。2.2.2 含水率和參考溫度對主曲線的影響

按上述方法合成主曲線，可得5個恒定含水率時不同參考溫度條件下的松弛模量主曲線族，如圖3所示。從圖3(a)-(e）中可看到，在任一相同參考溫度條件下，當含水率不同時，主曲線的時間跨度范圍均不同。比如，當參考溫度為25℃時，在含水率為0%時可得到一條預測時間跨度為10-0.50～105.17s(41 h）的主曲線；在含水率為12%時可得到一條預測時間跨度為10-0.47～106.49s(36 d）的主曲線；在含水率為24%時可得到一條預測時間跨度為10-0.56～107.63s(1.4 y）的主曲線。圖3 恒定含水率時不同參考溫度的主曲線族

【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 王瑞勝,陳有亮,陳誠.  林產(chǎn)工業(yè). 2019(09)
[2]木結(jié)構(gòu)建筑的工業(yè)化——模數(shù)制下的預制裝配[J]. 韓振華,陳玲.  林產(chǎn)工業(yè). 2017(11)
[3]我國木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)[J]. 龔迎春,蔡蕓,任海青.  林產(chǎn)工業(yè). 2016(07)
[4]杉木動態(tài)黏彈行為的時溫等效性[J]. 蔣佳荔,呂建雄.  林業(yè)科學. 2012(02)
[5]高分子材料時-溫等效性的研究——（Ⅰ）時-溫等效理論的現(xiàn)狀和非線性松弛活化能譜理論的提出[J]. 劉薇,金日光,勵杭泉.  北京化工學院學報(自然科學版). 1991(01)
[6]長期載荷下木材粘彈性質(zhì)的研究[J]. 戴澄月,梁北紅.  東北林業(yè)大學學報. 1987(05)

博士論文
[1]木材動態(tài)黏彈性的溫度、時間與頻率響應機理研究[D]. 蔣佳荔.中國林業(yè)科學研究院 2009
[2]高分子材料時間—溫度—應力等效性的研究[D]. 劉薇.北京化工大學 1993

碩士論文
[1]楊木橫紋壓縮本構(gòu)關(guān)系與時—溫等效性研究[D]. 張紅為.安徽農(nóng)業(yè)大學 2010



本文編號：3526210