竹质工程材力学性能及弹性模量测试方法研究

【摘要】本研究开展以竹片为基本单元的竹集成材力学性能和弹性模量测试方法的研究。通过力学试验研究胶合竹集成材顺纹方向、弦向和径向抗压强度、变形曲线和破坏形态特征和规律；利用波速法和振动法测试竹材弹性模量,同时分析长厚比、密度等对竹质工程材动弹性模量的影响。本研究相关结论如下：1.竹集成材顺纹方向、径向和弦向抗压强度依次减小,且顺纹抗压强度约为径向和横向的3倍,径向抗压强度约为弦向抗压强度的1.07倍。2.竹集成材荷载-位移曲线表现出明显的弹塑性,在各方向的变形曲线有差异；竹集成材破坏模式与竹材不同,顺纹方向和弦向受压破坏以胶缝开裂为主,具有突然性；径向受压破坏形式与高宽比有关系,当高宽比较小时,破坏模式由两侧向中间发展而破坏,当达到一定高厚比时,表现出剪切破坏的特征。3.超声波法和应力波法推算的竹材动弹性模量均大于静载弯曲法测得的弹性模量,两种方法都具有较好的线性关系(R2>0.5)；超声波法测试弹性模量的差值比应力波法小,线性关系较明显。基于本研究成果,超声波法和应力波法检测厚度较小的竹集成板材弹性模量是可行的。4.悬臂横向自由振动法测试竹集成材的弹性模量具有较好的线性关系(R2>0.9),准确性比超声波法和应力波法高；竹集成板材的长厚比对弹性模量检测效果影响很大,当长厚比大于30时,其准确性较高；竹集成板材密度与动弹性模量成正比关系。
【作者】汤威；
【导师】周先雁；
【作者基本信息】中南林业科技大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】竹质工程材；力学性能；弹性模量；无损检测；

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