新型玉米秸秆重组集成材轴拉构件受力性能研究

发布时间：2020-06-08 18:30

【摘要】：新型玉米秸秆重组集成材是将玉米秸秆进行去叶、去穰后获取秸秆纤维,经过铺装、烘干、施胶、干燥、冷压、固化等工艺制成的人造代木材料,具有绿色环保、尺寸可控、抗虫防潮等独特优势,是集生态、经济效益为一体的极具发展潜力的新型建筑材料。该新型代木材料作为结构用材,其力学性能还有待进一步研究。为了给构设计和工程应用提供可靠的理论依据,本文对玉米秸秆重组材和玉米秸秆重组集成材顺纹轴拉构件的受力性能进行了试验和模拟研究,并以试验值为基础,应用统计学原理,确定了新型玉米秸秆重组集成材轴拉构件的抗拉强度标准值和抗拉承载力计算方法。试验现象表明,所有试件均发生纤维的脆性破坏,依据最终破坏形式,玉米秸秆重组材主要发生平口破坏和斜口破坏,玉米秸秆重组集成材主要发生断口破坏和劈裂破坏;试验数据表明,玉米秸秆重组材试件和玉米秸秆重组集成材试件的顺纹抗拉强度分别为30.2MPa和27.3MPa,顺纹抗拉弹性模量分别为16.8Gpa和17.22Gpa,玉米秸秆重组材的应力-应变曲线呈线性变化,玉米秸秆重组集成材的应力-应变曲线大体呈线性变化伴随少许波动;ABAQUS有限元模拟分析结果表明,构件长度或截面尺寸的变化,都会对玉米秸秆重组集成材轴拉构件的极限抗拉承载力产生影响,长度越大,极限抗拉承载力越小,截面尺寸越大,极限抗拉承载力越大,但长度和截面尺寸对玉米秸秆重组集成材极限抗拉承载力的影响皆不呈线性增长;统计分析表明,试验测得数据符合正态分布,新型玉米秸秆重组集成材的抗拉强度标准值为24.2MPa,极限抗拉承载力的计算模式为 N=k_1·k_2·f_(tk)·A_n。本文的研究成果为新型玉米重组集成材的理论研究及设计应用奠定了基础,为新型玉米重组集成材的推广应用提供了可靠的理论支持。
【图文】：

玉米秸秆重组材是将经筛选的玉米秸秆进行去叶、去穰后获取秸秆纤维经过铺装、烘干、施胶、干燥、冷压、固化等工艺后制成的人造代木材料。生产加工过程主要应用的设备包括：疏解机、浸胶池、烘干窑和 2600 吨大型冷压机，如图 2-1 所示。（a）疏解机 （b）胶池

验方案 试验方案、试件设计国目前尚无关于重组材力学性能的相关标准规范，故在进行玉米秸试验时，参考 GB/T 1938-2009《木材顺纹抗拉强度试验方法》[43结构材料试验标准 ASTMD143-09[44]等相关要求对试件尺寸进行设 为尺寸设计图，图 2-3 为试件实物图。由图可知，试件的总长度m，其中有效段长度为 70mm，长度方向为顺纹方向，试件的有效区夹持部位之间平滑过渡。顺纹抗拉试件共计 13 个，分别编号为 L1-L合格后用塑料薄膜包裹，，进行试验前将其放置于通风避光处。
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU531

【参考文献】

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1 张秀华;吴培增;李玉顺;谢颖;;竹楠木顺纹力学性能试验研究[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2015年02期

2 苏靖文;吴繁;李海涛;杨平;;重组竹柱轴心受压试验研究[J];中国科技论文;2015年01期

3 苏芸;刘珊杉;何金存;;农作物秸秆制备人造板的研究现状与发展趋势[J];林业机械与木工设备;2012年09期

4 陆伟东;杨会峰;刘伟庆;岳孔;程小武;;胶合木结构的发展、应用及展望[J];南京工业大学学报(自然科学版);2011年05期

5 王晓欢;费本华;赵荣军;周海宾;;木质重组材料研究现状与发展[J];世界林业研究;2009年03期

6 任晓峰;申世杰;林翔;丁杰;;中国工程木制材料开发大有前景[J];国际木业;2008年04期

7 张洋;李耀锋;袁少飞;;速生杨木/甘蔗渣重组材的工艺研究[J];林产工业;2007年03期

8 于文吉;余养伦;周月;任丁华;;小径竹重组结构材性能影响因子的研究[J];林产工业;2006年06期

9 刘艳,鹿振友;指接集成材力学性能的探讨[J];木材加工机械;2004年04期

10 李晓薇,高莹;麦秸中密度纤维板研制及其意义[J];农牧产品开发;1999年09期

本文编号：2703468