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木材

木材

作者:admin 日期:2013-11-11 10:35
    时至今日, 绝大多数木材产品标准中凡规定要测定力学性能指标时,无一例外都采用破坏性的力学加荷方式进行检验。所谓破坏性,既要将整张大板锯成试件,又要对试件进行破坏性检测,检测后的试件已被破损,不可追溯。测定弹性模量的试件可能是个例外,检测结束后,试件外形保持基本完好,但重现性如何仍是个研究的课题。为此,一个大型企业每年用于检测板子性能而损耗的板子数量实在不少。研发非破坏性的检测手段,特别是研发非破坏性的力学性能检测方法势在必行,经过数十年的努力,已经取得了许多成功的经验和成果, 并且越来越多地应用于在线检验和质量控制,弹性模量的检测更是如此。
    木材无损检测技术是一门新兴的、综合性的木材非破坏性检测手段,能在不破坏木材使用价值的基础上充分做到对木材的使用性能进行评价,而木材弹性模量则是实现木材无损检测的重要参数和实现木材强度在线实时自动分级的基本依据。
木材应力分等实用方法主要有目测分等法和机械分等法两种。目测分等法根据木材表面的节子、纹理、开裂和腐朽等木材缺陷,在目测观察的基础上预测木材等级。而机械分等法是由机械连续测量木材的变形,计算木材的弯曲弹性模量,并从弹性模量和强度的关系,推测木材的强度等级,两者相比,后者具有技术先进性、分等精度高等优点。
    目前人们正在研究较机械分等法更简便、先进的木材应力分等方法,其中振动法以其操作方便、测试仪器成熟具有明显的优越性。L .B r a n c h e r i a u 等人对利用木材固有频率测定木材弹性模量的基础理论进行了总结,对比了各种理论及其解法,从理论角度阐述了振动法测定弹性模量的可行性。Y.H.Chui从理论角度探讨了利用振动法综合测定木梁弯曲弹性模量和剪切弹性模量的方法。
    针对此种情况,本公司与某厂家合作,采用EMT-04型木材动态弯曲弹性模量与静弯曲弹性模量进行了对比测试。结果如下表:
              
         某种木材的动态弹性模量与静态弹性模量测试结果对比
  动态弹性模量 静态弹性模量
样品数(个) 20 20
平均值(GPa) 12.34 9.82
最大值(GPa) 13.22 11.52
最小值(GPa) 12.51 7.42
 
    动态弹性模量平均值比静态弹性模量平均值大20%,因此推测可以象建立木材静态弹性模量与强度间关系式一样,建立木材动态弹性模量与其强度间的关系式。由于模量值只作为木材强度等级分等的标志参数,所以只以动态弹性模量作为应力分等参考值时,不会影响木材应力分等的正确性。