木竹重组材加工机理的研究
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摘要
木竹重组材是在重组木和重组竹的基础上提出来的一种新型材料。实验的结果和理论分析都表明，木竹重组材的生产具有可行性，并具有广阔的市场发展前景。木竹重组材兼有重组木和重组竹的双重优点，即既具有重组竹优良的物理力学性能，纵向强度高，尺寸稳定性好、不开裂、材质均匀，长度、密度可根据需要任意控制，又具有重组木更好的可加工性，可方便地对其进行开榫、打眼、钉钉等处理。另外，木竹重组材利用的是小径级的原木和枝桠材，我国的速生人工杨和竹材资源都很丰富，所以以杨木和竹材为基本原料的木竹重组材将有效地缓解我国木材资源紧张的问题，扩大速生人工杨和竹材的工业化利用途径。
同时论文也分析了木竹重组材的加工特点，竹材强度高，杨木材质松软，碾压出的木束不容易发生端裂，木束形态更好，胶合性能也更好等特点。在温度、压力、胶合条件(施胶量、胶粘剂种类)固定的条件下，采用正交设计和回归分析的方法，以混杂形态和混杂比为变量，分析了厚向弹性模量、弦向弹性模量、抗弯强度和冲击韧性与混杂比和混杂形态的关系。弦向弹性模量、厚向弹性模量、抗弯强度的性能值都随着竹材和杨木重量混杂比的增大而提高，冲击韧性与混杂比呈现出抛物线的关系。混杂形态对弦向弹性模量影响不大，混杂形态对厚向弹性模量，抗弯强度和冲击韧性都有影响。
木竹重组材是一种新型复合材料，应用复合材料理论，对简单模型的木竹重组材进行了力学分析，从而建立了厚向弹性模量、弦向弹性模量、抗弯强度和冲击韧性与混杂效应的力学模型，为进一步探索重组材的内在规律打下了一个良好的基础。
The wood-bamboo composite scrimber are put forward as a newly materials on the basis of scriber and bamboo scriber. It can be showed from the result of the test and the theoretical analyses that the producing and utilizing of the wood-bamboo composite scrimber is feasible and have a expansive market foreground. The wood-bamboo composite scrimber contain the advantage of both scriber which is prior in toughness and machining such as smoothly tenon, making hole, nailing, holding tightly and of bamboo scriber which is pretty well in the performance of physics mechanics including high longitudinal strength .stable in dimension, uniform quality, easily controlling according to requirement in length and density. The wood-bamboo composite scrimber have small radius log and branchwood as raw material, so it can be regarded as a effective way of appeasing the problem of wood lack and enlarge the using path of poplar and bamboo.
Analyzing these characteristics of the machining mechanism of the wood-bamboo composite scrimber, high strength of bamboo, loose and soft poplar, better of the poplar bundle rolled than bamboo's and good gluing capability. On the condition of fixed temperature, pressure, adhesive condition (the volume of gluing, the type of gluing), by the way of orthogonal design and regress analyses, adjusting the ratio and the constitute of mixed poplar and bamboo, analyzing the relationship between several mechanics performance such as MOE in the chord direction, MOE in the thickness, MOR, strike tenacity and .mixed factor. The number of the tested result increase accordingly with the enlargement of the ratio of bamboo and poplar in weigh, there are nearly relationship of parabola between strike tenacity and the ratio of mixture. The consititute of mixture don't affect the MOE in the chord direction and do the MOE in the thickness, MOR, toughness tenacity.
The wood-bamboo composite scrimber is a newly composite material. Referring to the theory of composite material, the paper analyzed the processing mechanisms of simple model and worked out the model equation of the MOE in the tangential direction , the MOE in the thickness direction, MOR , strike tenacity Laying the foundation for the further research about the inner rule of the wood-bamboo composite scrimber
同时论文也分析了木竹重组材的加工特点，竹材强度高，杨木材质松软，碾压出的木束不容易发生端裂，木束形态更好，胶合性能也更好等特点。在温度、压力、胶合条件(施胶量、胶粘剂种类)固定的条件下，采用正交设计和回归分析的方法，以混杂形态和混杂比为变量，分析了厚向弹性模量、弦向弹性模量、抗弯强度和冲击韧性与混杂比和混杂形态的关系。弦向弹性模量、厚向弹性模量、抗弯强度的性能值都随着竹材和杨木重量混杂比的增大而提高，冲击韧性与混杂比呈现出抛物线的关系。混杂形态对弦向弹性模量影响不大，混杂形态对厚向弹性模量，抗弯强度和冲击韧性都有影响。
木竹重组材是一种新型复合材料，应用复合材料理论，对简单模型的木竹重组材进行了力学分析，从而建立了厚向弹性模量、弦向弹性模量、抗弯强度和冲击韧性与混杂效应的力学模型，为进一步探索重组材的内在规律打下了一个良好的基础。
The wood-bamboo composite scrimber are put forward as a newly materials on the basis of scriber and bamboo scriber. It can be showed from the result of the test and the theoretical analyses that the producing and utilizing of the wood-bamboo composite scrimber is feasible and have a expansive market foreground. The wood-bamboo composite scrimber contain the advantage of both scriber which is prior in toughness and machining such as smoothly tenon, making hole, nailing, holding tightly and of bamboo scriber which is pretty well in the performance of physics mechanics including high longitudinal strength .stable in dimension, uniform quality, easily controlling according to requirement in length and density. The wood-bamboo composite scrimber have small radius log and branchwood as raw material, so it can be regarded as a effective way of appeasing the problem of wood lack and enlarge the using path of poplar and bamboo.
Analyzing these characteristics of the machining mechanism of the wood-bamboo composite scrimber, high strength of bamboo, loose and soft poplar, better of the poplar bundle rolled than bamboo's and good gluing capability. On the condition of fixed temperature, pressure, adhesive condition (the volume of gluing, the type of gluing), by the way of orthogonal design and regress analyses, adjusting the ratio and the constitute of mixed poplar and bamboo, analyzing the relationship between several mechanics performance such as MOE in the chord direction, MOE in the thickness, MOR, strike tenacity and .mixed factor. The number of the tested result increase accordingly with the enlargement of the ratio of bamboo and poplar in weigh, there are nearly relationship of parabola between strike tenacity and the ratio of mixture. The consititute of mixture don't affect the MOE in the chord direction and do the MOE in the thickness, MOR, toughness tenacity.
The wood-bamboo composite scrimber is a newly composite material. Referring to the theory of composite material, the paper analyzed the processing mechanisms of simple model and worked out the model equation of the MOE in the tangential direction , the MOE in the thickness direction, MOR , strike tenacity Laying the foundation for the further research about the inner rule of the wood-bamboo composite scrimber
引文
1张精一，浅谈竹材开发利用现状与发展前景，中南林业调查规划，1997，(1)．49-52
2张齐生，以竹代木，以竹胜木；论竹材开发利用的途径，中国木材，1990，(4)．29-31
3张齐生，以竹代木，以竹胜木(下)，中国木材，1990，(4)：31-34
4付峰 鲍哺成 人工林杨木材性对单板层积材强度的贡献率 林业科学 1999，35(2)．87-94
5付峰 鲍哺成 人工林杨木的用途选择 林业科学 1999．07 35(4)．59-65
6萧江华，走向新世纪的中国竹业，世界林业研究，1999，(6)．34-36
7林名康、郭绪恭等，毛竹栽培 中国农业科技出版社
8梁爱荣 杨冬生 江心等 竹子研究汇刊等 2001．1．19(1)．68-73
9张齐生 等著 中国竹材工业化利用 中国林业出版社
10汪奎宏 高小辉 竹类资源利用现状及深度开发 竹子研究汇刊．2000．19(4)．72-75
11肖亦华 何永锵 新型重组木的研制 林产工业．1989(1)．25-27
12张贵麟 华毓坤 澳大利亚重组木(Scrimber)的考察 林产工业．1991．(6)．38-39
13商小霞，马岩等 国内外重组木研究近况及发展前景 世界林业研究．1998．(1)．37-42
14麦卡弗蒂 董爱青 重组木材加工技术 国外科技动态．-1991，(1)．-36-39
15李松龄 马岩 重组木投资效益及市场前景分析 中国林业企业．-1997，(1)．-34-36
16叶良明 姜志宏 重组竹板材的研究 浙江林学院学报．-1991，(8)，(2)．-133-140
17汪孙国 华毓坤 重组竹制造工艺的研究 木材工业．-1991，(5)，(2)．-14-18
18汪孙国 国外两种重组木生产线介绍 木材工业．-1992，(5)，(3)．45-46
19李琴 华锡奇等 重组竹发展前景展望 竹子研究汇刊 2001．20(1)76-80
20张齐生 孙丰文 竹木复合是科学合理利用竹材资源的有效途径 林产工业 1995．22．(6)．4-6
21张齐生 张晓东 竹材碎料复合板的结构和工艺的研究，林业科学，1995．(6)．536-542
22钟建荣 重组木生产市场广阔 中国木材．-1998，(4)．23-24
23周芳纯著 竹木培育学 中国林业出版社
24徐咏兰 金菊婉 速生小径材的优化开发利用林业科技开发 1998(1)4-6
25李春生 王金林 杨木材性对单板胶合的影响及胶合工艺 木材工业．，1998．(12)，(6)．-13-16，27
26伊思慈 木材学 中国林业出版社
27郑睿贤 杨木应用技术研究 林业科技通讯．-1995，(4)．-19-20
28鲍浦成 江泽慧等 中国主要人工林树种木材性质 中国林业出版社
29徐永吉 木材学 中国林业出版社
30金维洙 马岩等 不同树种构成的重组木力学性能的实验研究与分析 林产工业 1998．25(1)24-26．
31金维洙 马岩等 重组木制造技术的实验研究 林产工业 1997 24(2)．16-17
32徐咏兰 金菊婉 速生小径材的优化开发利用林业科技开发 1998 (1)4-6
33张齐生，孙丰文，我国竹材工业化利用的几种途径，林业科技开发，1997 (3)．13-14
34张齐生，孙丰文，我国竹材工业的发展展望，林产工业，1999 (4)．3-4
35刘先勇 袁长迎 段宝福 周方洁 spss10．0统计分析软件与应用国防工业出版社
36周复恭 汪叔夜 等应用数理统计学 中国人民大学出版社
37茆诗松 周纪芗等 回归分析及其实验设计 华东师范大学出版社
38洪伟 等 林业实验设计技术与方法 北京科学技术出版社
39罗鸣福 编著 林业实验设计方法 中国林业出版社
40黄克中 毛善培等 随机方法与模糊数学应用 同济大学出版社
41成平 陈桂景等 参数估计 上海科学技术出版社
42陈希孺 著 数理统计引论 科学技术出版社
43张洋 麦秸人造板的研究博土论文
44洗杏娟 洗定国 叶颖薇 竹纤维增强树脂复合材料及其微观形貌 科学出版社
45宋焕成 张佐光 混杂纤维复合材料 北京航空航天大学出版社
46王兴业 唐羽章编著 复合材料力学性能 国防科技大学出版社
47刘济庆 于晓霞等 复合材料结构的力学性能 北京理工大学出版社
48杜善仪 王彪等 复合材料细观力学 科学出版社
49孙丰文 竹木复合集装箱底板结构力学性能的模型理论与强度预测 博士论文
50望荣国 张显友等 复合材料概论 哈尔滨工业大学出版社
51陈华辉 邓海金等 现代复合材料 中国物质出版社
52梁治明 陆耀洪等 材料力学 高等教育出版社
53郝桐生 等 理论力学 高等教育出版社
54Shukla-KS Reconstituted wood from poplar (Populus deltoides) Journal-of-the-Indian-Academy-of-Wood-Science. 1992, 23: 1, 17-21; 8 ref.
55Tewari-DN Poplar. 1993, xii+321 pp.; 17 colour pl. (unpaginated); 122 pp. of ref.
56Shulda-KS; Janardhan-Prasad Reconstituted wood from bamboo for structural uses. Journal-of-the-Indian-Academy-of-Wood-Science. 1988, 19: 1, 19-27.
57Theron-MJ Prospects for reconstituted wood panel products. FRI-Bulletin,-Forest-Research-Institute,-New-Zealand. 1988, No. 136, 97-103; 9 ref.
58Ye-KeLin; Tao-WeiGen; Ye-KL; Tao-WG Prospects for wood science and technology in China in the new century. China-Wood-Industry. 2001, 15: 1, 6-9; 13 ref.
59Hua-YuKun; Zhou-DingGuo; Hong-ZhongLi; Chen-GuangQi; Hua-YK; Zhou-DG; Hong-ZL; Chen-GQ; Hse-CY Property of laminated veneer lumber consisting of mixed bamboo and poplar. Adhesive technology and bonded tropical wood products. 1998, 515-526; TFRI Extension Series No. 96.; 5 ref.
60Nomura-T Bamboo utilization in Myanmar. Wood-Research. 1999, No. 86, 9-18; 5 ref.
2张齐生，以竹代木，以竹胜木；论竹材开发利用的途径，中国木材，1990，(4)．29-31
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32徐咏兰 金菊婉 速生小径材的优化开发利用林业科技开发 1998 (1)4-6
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38洪伟 等 林业实验设计技术与方法 北京科学技术出版社
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40黄克中 毛善培等 随机方法与模糊数学应用 同济大学出版社
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44洗杏娟 洗定国 叶颖薇 竹纤维增强树脂复合材料及其微观形貌 科学出版社
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46王兴业 唐羽章编著 复合材料力学性能 国防科技大学出版社
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50望荣国 张显友等 复合材料概论 哈尔滨工业大学出版社
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54Shukla-KS Reconstituted wood from poplar (Populus deltoides) Journal-of-the-Indian-Academy-of-Wood-Science. 1992, 23: 1, 17-21; 8 ref.
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57Theron-MJ Prospects for reconstituted wood panel products. FRI-Bulletin,-Forest-Research-Institute,-New-Zealand. 1988, No. 136, 97-103; 9 ref.
58Ye-KeLin; Tao-WeiGen; Ye-KL; Tao-WG Prospects for wood science and technology in China in the new century. China-Wood-Industry. 2001, 15: 1, 6-9; 13 ref.
59Hua-YuKun; Zhou-DingGuo; Hong-ZhongLi; Chen-GuangQi; Hua-YK; Zhou-DG; Hong-ZL; Chen-GQ; Hse-CY Property of laminated veneer lumber consisting of mixed bamboo and poplar. Adhesive technology and bonded tropical wood products. 1998, 515-526; TFRI Extension Series No. 96.; 5 ref.
60Nomura-T Bamboo utilization in Myanmar. Wood-Research. 1999, No. 86, 9-18; 5 ref.