杉木正交异向蠕变行为的时温等效性*
2021-03-13蒋佳荔吕建雄赵荣军曹金珍
林业科学 2021年1期
关键词:水平
彭 辉 蒋佳荔 吕建雄, 赵荣军 曹金珍
(1.南京林业大学材料科学与工程学院 南京 210037;2.中国林业科学研究院木材工业研究所 木竹资源高效利用湖南省高校2011协同创新中心 北京 100091;3.北京林业大学材料科学与技术学院 北京 100083)
恒定应力作用下,木材应变随时间增长而增加的现象称为木材蠕变。在木材力学性能研究中,多数试验都是探索木材在短时间外力作用下的应变响应,如动态力学分析、应力松弛测定、蠕变测定等(Zhanetal., 2016;彭辉等,2016;詹天翼等,2017);然而,在实际结构工程应用中,木材往往处于长期外力作用下,因此一个很重要的问题就是木材蠕变行为的长期演变规律(彭辉等,2016;章卫钢等,2017)。研究木材在一定温度条件下的蠕变行为随时间的演变规律,需要解决的关键问题是如何将短时间内获得的试验数据、建立的数学模型和计算方法推广应用到预测木材长时间的蠕变响应中去。对于一些高聚物复合材料,借助时温等效原理是合理解决这一问题行之有效的方法之一(Ferry,1980;蒋佳荔等,2012)。木材时温等效原理是指其在较高温度、较短时间内的力学性质和力学行为与其在较低温度、较长时间内的力学性质和力学行为等效,即升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的,因而可以方便地在短时间内通过高温试验和理论分析科学预测木材在低温状态下长时间内的力学响应(吕建雄等,2015;彭辉等,2016)。
对于均相非晶聚合物,时温等效原理具有普适性。但是,由于木材自身组织构造的各向异性、化学成分的多重性以及木材性质对水分的依赖性,使得时温等效原理在木材中的应用要比均相非晶聚合物更为复杂和困难。……
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