杉木胶合木湿应力研究

被引：9

作者：

岳孔 ^{[1
]}

宋旭磊 ^{[1
]}

程秀才 ^{[2
]}

赖延军 ^{[1
]}

贾翀 ^{[3
]}

陆伟东 ^{[1
]}

刘伟庆 ^{[1
]}

机构：

[1] 南京工业大学土木工程学院

[2] 南京市产品质量监督检验院

[3] 南京林业大学材料科学与工程学院

来源：

林业工程学报 | 2019年 / 04期

基金：

国家重点研发计划;

关键词：

杉木; 胶合木; 湿应力; 平衡含水率; 微观构造;

D O I：

10.13360/j.issn.2096-1359.2019.04.005

中图分类号：

TS652 [制材加工];

学科分类号：

摘要：

为揭示环境湿度变化引起的木材含水率非均匀性分布对胶合木构件内部湿应力的影响规律,从材料层面测试了变湿度条件下290个国产杉木木材的平衡含水率,以及横纹径向和横纹弦向干缩性、湿胀性、水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量等物理力学性能参数,并从理论层面利用有限元模拟分析周期性变湿度条件下层板厚度对杉木胶合木湿应力的影响。研究结果表明:利用Nelson方程能够较好地拟合变湿度中杉木的平衡含水率;杉木横纹径向干缩和湿胀性均小于横纹弦向,横纹径向水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量均高于横纹弦向,这决定于横纹径向排列的木射线以及管胞径面壁上大量纹孔导致的实质物质减少的微观构造;减小层板厚度有助于降低胶合木湿应力,当层板厚度由40 mm降至20 mm时,构件内部最大湿应力降低19.32%,但其最大值仍高于木材横纹抗拉强度,湿应力的降低程度不足以避免构件的横纹开裂;木结构工程设计和应用中必须考虑其他有效的方法减小湿应力以避免木材横纹开裂。

引用

页码：35 / 40

页数：6

共 20 条

[11] 木材干燥后养生期间含水率及应力变化特点 [J].

程曦依 ;

李贤军 ;

黄琼涛 ;

孙宏南 ;

李芸 ;

谢杰 ;

熊幸阳 .

林业工程学报, 2016, (02) :38-43

[12] 工业化高温改性木材的力学性能 [J].

岳孔 ;

陈强 ;

贾翀 ;

程秀才 ;

汤丽娟 ;

刘伟庆 ;

陆伟东 .

福建农林大学学报(自然科学版), 2018, 47 (03) :361-366

[13] Numerical modelling of moisture movement and related stress field in lime wood subjected to changing climate conditions [J].

Jakiela, S. ;

Bratasz, L. ;

Kozlowski, R. .

WOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2008, 42 (01) :21-37

[14] The effect of moisture gradients on tensile strength perpendicular to grain in glulam [J].

Jönsson, J ;

Thelandersson, S .

HOLZ ALS ROH-UND WERKSTOFF, 2003, 61 (05) :342-348

[15] Mechanical response of wood perpendicular to grain when subjected to changes of humidity [J].

Svensson, S ;

Toratti, T .

WOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2002, 36 (02) :145-156

[16]

Modelling the absorption and desorption of moisture by wood in an atmosphere of constant and programmed relative humidity[J] . A. Droin-Josserand,J. L. Taverdet,J. M. Vergnaud. &nbspWood Science and Technology . 1988 (4)

[17]

Characteristics for a judgment of the sorption and swelling behavior of wood[J] . D. Noack,E. Schwab,A. Bartz. &nbspWood Science and Technology . 1973 (3)

[18]

System of differential equations of heat and mass transfer in capillary-porous bodies. Luikov A V. International Journal of Heat and Mass Transfer . 1975

[19]

A Model for Sorption of Water Vapor by Cellulosic Materials. Ralph M. Nelson,Jr.,Research Mechanical Engineer. Wood and Fiber Science . 1983

[20]

Effect of drying temperature and relative humidity on contraction stress in wood. LIU J X,WANG X M. BioResources . 2016

← 1 2 →