白梧桐木材纵向抗弯弹性模量的预测模型.pdf

第３８卷　 第３期 南京林业大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．３ ２０１４年５月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｍａｙ，２０１４ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ ２００６．２０１４．０３．０２１ 白梧桐木材纵向抗弯弹性模量的预测模型 １，２ ２ ２ ２∗ 詹天翼 ，岳　 磊 ，孙　 玲 ，卢晓宁 （１．中国林业科学研究院木材工业研究所，北京　 １０００９１；２．南京林业大学材料科学与工程学院，江苏　 南京　 ２１００３７） 摘要：在对白梧桐木材的结构进行简单化、均匀化假设基础上，根据复合材料力学及经典层合板理论，建立了白 梧桐木材纵向抗弯弹性模量（ＭＯＥ）的预测模型，并进行了验证。 试验结果表明，针对白梧桐木材所拟定的两种 细胞单元截面尺寸都可以表征其细胞单元和胞壁率。 另外，依据复合材料力学建立的预测模型，获得的理论 ＭＯＥ精度较高；以拟定两种截面尺寸的细胞单元所获得的理论ＭＯＥ 与实际ＭＯＥ相对误差不超过１０％。 关键词：白梧桐；力学模型；复合材料理论；抗弯弹性模量 － － － 中图分类号：Ｓ７８１８１　 　 　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００ ２００６（２０１４）０３ ０１０９ ０６ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｏｆ Ｔｒｉｐｌｏｃｈｉｔｏｎ ｓｃｌｅｒｏｘｙｌｏｎ １，２ ２ ２ ２∗ ＺＨＡＮ Ｔｉａｎｙｉ ，ＹＵＥ Ｌｅｉ ，ＳＵＮ Ｌｉｎｇ ，ＬＵ Ｘｉａｏｎｉｎｇ （１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗｏｏｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｂｙ ｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄｃｌａｓｓｉｃａｌｌａｍｉｎａｔｅｄｐｌａｔｅｔｈｅｏｒｙｗｉｔｈｉｔｓｍｅｃｈａｎｉ⁃ ｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙｗａｓｆｏｕｎｄａｎｄｖａｌｉｄａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓｏｆ ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｔｈｅｗｏｏｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆ Ｔｒｉｐｌｏｃｈｉｔｏｎ ｓｃｌｅｒｏｘｙｌｏｎ． Ｍｏｄｕｌｕｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ （ＭＯＥ）ｗａｓｖａｒｉｆｉｅｄａｎｄｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎｐｒｏｐｏｓａｌｓｏｆｅｌｅｍｅｎｔ ｃｅｌｌ ｃｏｕｌｄ ｔｏｔａｌｌｙ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ ｃｅｌｌ ｏｆ Ｔ．ｓｃｌｅｒｏｘｙｌｏｎ ａｎｄｉｔｓｃｅｌｌｗａｌｌｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗａｓ ｐｒｅｃｉｓｅ ｅｎｏｕｇｈ ｔｏ ａｉｍ ａｔ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ＭＯＥ，ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ ｗａｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １０％ ｗｉｔ