苦绿竹、椽竹、橄榄竹物理力学性质及其在人造板上的应用分析

竹子外形和截面性能的力学分析选课序号100 姓名杨建成学号2220133836摘要：略约200字一引言在日常生活中，随处可见竹子，竹竿可视为上细下粗、横截面为空心圆形的杆件。

这样的形状赋予了竹子很强的抗弯强度。

二力学分析材料力学的任务是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，以最经济的代价为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，为构件设计提供必要的理论基础的计算方法。

换句话说，材料力学是解决构件的安全与经济问题。

所谓安全是指构件在外力作用下要有足够的承载能力，即构件要满足强度、刚度和稳定性的要求。

所谓经济是指节省材料，节约资金，降低成本。

当然构件安全是第一位的，降低经济成本是在构件安全的前提下而言的。

实际工程问题中，构件都应有足够的强度、刚度和稳定性。

本文以竹子为研究对象，其简化力学模型如下图所示。

竹子体轻，质地却非常坚硬，强度比较高，竹子的顺纹抗拉强度170Pa，顺纹抗压强度达80Pa 单位质量的抗拉强度大概是普通钢材的两倍。

根据材料力学，弯曲正应力是控制强度的主要因素，自然界的竹子经常受到来自风的力，主要是弯矩,主要是弯曲正应力。

从公式可以看出，当弯矩一定的时候，正应力与惯性矩正反比。

截面为实心圆的对中性轴的惯性矩，大部分树木都是这种结构。

（假设实心和空心竹子的横截面）2.1 竹子的弯曲强度分析根据材料力学的弯曲强度理论, 弯曲正应力是控制强度的主要因素, 弯曲强度条件为maxmax []zM W σσ=≤ (1)横截面如上图所示。

实心圆截面和空心圆截面的抗弯截面模量分别为：332W d π=实 (2)341132()()D W D Dπαα=-=空 (3) 式中，d 是实心杆横截面直径，D 和D 1分别是空心杆横截面外径和内径，1D Dα=为空心杆内外径之比。

当空心杆和实心杆的两横截面的面积相同时222144(=)D d D ππ- (4)可得 2222211((=))D D d D α-=- (5)2=1-d D α(6)把上式代入式(2)，得34232322(1-11-W 321W 11-)32空实（）D D απααπ==> (7)空心圆截面的抗弯截面模量比等截面积的实心圆截面的抗弯截面模量大，并且空心圆截面杆的内、外直径的比值α越大，其抗弯截面模量越大，杆的抗弯强度越高。

竹材在建筑中的应用及前景分析作者：吕昊晴来源：《科教导刊·电子版》2018年第22期摘要建筑业作为我国的支柱产业，在国民经济中占有非常重要的地位。

随着我国经济的持续快速发展和人民生活水平的大幅提高，人们对居住环境的要求越来越高。

各种高档木结构房屋、木结构别墅开始在中国的旅游风景区、经济发达地区出现并高速发展，木结构房屋建筑成为一个新热点。

此文主要探讨了竹材和竹建筑材料的特点、竹材料在建筑中的应用及发展前景等等。

关键词竹子建筑材料应用中图分类号：G267 文献标识码：A1竹材的特点我国竹类资源丰富，养竹历史悠久，竹林面积、竹子种类及经济利用水平均居世界首位，被誉为“竹子王国”。

全世界约有100属1200多种竹子，而我国计有39属约500余种，其中具有较高的经济、生态价值而被栽培、利用的有16 属200余种。

竹子是一种天然速生材料，与木材有着相似的质感，且我国竹材资源丰富，合理开发利用竹建筑材料可缓解国内木材供需矛盾，具有十分重要的经济、社会和环境效益。

竹材色泽柔和、纹理清晰、手感光滑、富有弹性，给人以良好的视觉、嗅觉和触觉感受。

它重量轻、韧性好、强度高，可以被做成桁架来解决建筑中的大跨度问题，是一种优质的建筑材料。

同时，竹材又是一种生态环保的绿色建材，CO2吸收量是普通树木的4倍，具有木材加工过程中可车、可铣、可雕的工艺性能。

在使用期过后，材料可以被完全回收并再次利用。

竹材还是一种低能耗的建筑材料，当建筑面积相同时，竹材与混凝土的能耗比为1∶8，与钢材的能耗比为1∶50。

此外，“竹”所具有的特殊文化意义是不可忽视的。

随着现代工业化进程的飞速发展，生活在钢筋混凝土建筑丛林中的人们开始向往回归大自然，自然与建筑的融合成为21世纪的重要课题。

竹结构建筑因竹材天然的色彩、形态和质感，给人以回归自然的心理感受，容易与环境要素统一协调，在园林建筑及室内装饰中占有重要地位。

竹结构建筑历史源远流长，富有自然简约、典雅秀丽、清新空灵的美感，并充满浓浓的乡土气息。

竹子材料最新研究报告竹子是一种常见的植物，具有许多优良的特性，比如生长快、可再生、强度高等。

近年来，越来越多的研究对竹子材料进行了深入的探索和应用，下面将介绍一份最新的竹子材料研究报告。

最新研究报告对竹子材料的力学性能进行了详细的研究和分析。

研究结果表明，竹子的抗弯强度和抗压强度明显高于木材，且具有较好的韧性。

竹子的抗弯强度高达100-130 MPa，抗压强度达到60-100MPa。

这表明竹子材料在建筑、制造等领域有很大的潜力，特别是替代传统的木材材料。

此外，报告还研究了竹材料的耐久性和抗腐蚀性能。

研究发现，竹子具有较好的耐候性和耐腐蚀性，尤其在潮湿环境下表现优异。

竹子的抗霉菌性能也得到了肯定，这为竹子在室内装饰等领域的应用提供了保障。

此外，竹子材料还具有良好的隔热性能。

研究发现，竹子的导热系数远低于钢材和混凝土，约为0.1 W/(m·K)，因此可以有效地减少建筑物的热传导，降低室内能源消耗。

在环保方面，竹子材料被认为是一种理想的可再生资源，对环境影响较小。

相比于木材，竹子的生长周期更短，种植面积更小，且不需要大面积的森林砍伐。

竹子的生长过程中可以吸收更多的二氧化碳，并释放出更多的氧气，具有很好的生态效益。

总的来说，竹子材料在力学性能、耐久性、抗腐蚀性、隔热性能方面都具有优势，且具有良好的环保性。

因此，将竹子材料应用于建筑、制造等领域有很大的潜力和前景。

然而，需要注意的是，竹子材料的加工和处理等技术还有待进一步研究和改进，以提高其应用的广泛性和可靠性。

加强竹子材料的研究和开发，将有助于推动可持续发展和环保建筑的实现。

撑绿竹不同方向及年龄竹材物理力学性能比较摘要:对撑绿竹不同方向及年龄的竹材物理力学性能进行了研究,结果表明,撑绿竹不同方向竹材的物理力学性能之间存在着一定的差异,但差异不显著,说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有显著影响｡另外,不同年龄撑绿竹的竹材物理力学性能之间也存在着一定的差异,1.5年龄的基本密度､气干密度和顺纹抗剪强度､抗弯强度均小于2.5年龄,而1.5年龄的各气干及全干干缩率和顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度､抗弯弹性模量等均大于 2.5年龄,但除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡关键词:撑绿竹;竹材;物理性质;力学强度Comparison on the Physical Property and Mechanical Strength of Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandisAbstract:The analysis on the physical and mechanical properties of Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandis in all the four directions showed that there were some differences among different directions not significant, indicating that directions had little effect on the physical and mechanical properties. In addition, there were some differences in the physical and mechanical properties among different ages. The basic density, air-dry density, shear strength parallel to grain, bending strength of the 1.5-year-old bamboo were less than that of 2.5-year-old bamboo, while the air-dry and full-dry shrinkage rate, tensile strength parallel to grain, compressive strength parallel to grain, modulus of elasticity of 1.5-year-old bamboo were more than that of the 2.5-year-old bamboo. There was no significant difference among them except the modulus of elasticity.Key words: Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandis; bamboo material; physical property; mechanical strength撑绿竹是以大绿竹(Dendrocalamopsis grandis)为父本,撑篙竹(Bambusa pervariabilis)为母本,由广西省柳州市林业科学研究所经过12年的杂交选育而培育出的优良品种｡它具有出笋成竹多､产量高､无性繁殖力强､竹材制浆得率和纸浆破裂强度高等优良特性,近年来在海南､广西､云南､贵州､四川､湖南､重庆等省(市)大面积推广种植,取得了一定的经济､社会和生态效益[1-5]｡为使贵州省赤水市撑绿竹产业更好地发展,对赤水市撑绿竹竹材的物理和力学性能进行了测定,以期为撑绿竹的加工利用提供一定的理论依据｡1材料与方法1.1调查区概况调查区位于黔北赤水市境内,海拔331.5~1 730.1 m,坡度一般超过30°,属中亚热带温暖湿润气候｡年均降水量1 200~1 300 mm,相对湿度82%｡年均气温18 ℃,日照1 297.7 h,无霜期340~350 d｡土壤以成土母质为侏罗纪和白垩纪的紫色砂页岩､红色砂岩和紫色泥岩发育的紫色土和黄壤为主[6-8]｡1.2调查与研究方法1.2.1竹子采样在对赤水市撑绿竹的分布情况和生长情况了解的基础上,选定实际需要调查的区域,并按10~15丛为一样地进行调查,共设3个样地｡每一样地按不同年龄及生长情况选择有代表性､成熟､无缺陷的样株5株,共计15株｡且在每株胸高部位上标明北向标记｡对确定需要进行试验测试的竹种,则对每株伐倒的样竹,从离地面1.5 m的整节处(枝下高较低､胸径较小的样竹,从离地面1 m的整节处)向上截取约2 m一段,在整节处截断作为试材,并标明编号及北向标记｡1.2.2竹材的物理力学性能测定竹材的物理力学性能测定按照国家标准GB/T15780-1995《竹材物理力学性质实验方法》相关步骤及要求进行｡1.2.3数据统计与分析采用Excel和SPSS 13.0数据处理软件进行数据分析｡2结果与分析2.1撑绿竹不同方向竹材物理力学性质分析从表1可以看出,撑绿竹东南西北4个方向竹材的物理和力学性质存在一定的差异｡基本密度北向最大西向最小,气干密度与全干密度东向､南向大于西向､北向;气干径向干缩率东向､西向大于南向､北向,气干弦向干缩率东向､北向大于西向､南向,而体积干缩率东向､南向大于西向､北向;在全干干缩率中径向和体积的干缩率东向､南向均大于西向､北向,而弦向干缩率则为西向､南向大于东向､北向;顺纹抗剪强度南向最大,东向较小;而顺纹抗拉强度则西向､北向大于东向､南向;顺纹抗压强度南向､北向大于东向､西向,而抗弯强度东向､南向大于西向､北向;抗弯弹性模量西向､北向大于东向､南向｡经方差分析可知,撑绿竹的东南西北4个方向竹材的物理和力学性质差异均不显著(P>0.05),表明东南西北4个方向对撑绿竹的物理及力学性能没有影响｡2.2撑绿竹不同年龄竹材物理力学性质分析由表2可以看出,撑绿竹1.5年龄的基本密度和气干密度均小于2.5年龄,但这种差异较小,分别为0.002 g/cm3､0.001 g/cm3,绝干密度则相等,均为0.664 g/cm3｡在各干缩率中1.5年龄的干缩率均大于2.5年龄,其中全干及气干的体积干缩率差异较大,分别为 1.062､0.905个百分点,其次为径向干缩率,它们之间的差异分别为0.847､0.730个百分点,而弦向干缩率差异最小,分别为0.372､0.238个百分点｡由表3可以看出,撑绿竹1.5年龄的顺纹抗剪强度和抗弯强度均小于2.5年龄,但这种差异较小,分别为0.258､1.382 MPa,而顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量1.5年龄均大于2.5年龄,其中抗弯弹性模量差异最大,达109.038 MPa,顺纹抗拉强度和顺纹抗压强度的差异则较小,分别为1.358､0.460 MPa｡由以上分析可知,撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异,1.5年龄的基本密度､气干密度､顺纹抗剪强度和抗弯强度均小于 2.5年龄,而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量则大于2.5年龄,但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡3小结对撑绿竹东南西北4个方向竹材的物理和力学性能分析表明,撑绿竹不同方向竹材的物理和力学性能之间存在一定的差异,但这种差异均不显著,说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有影响,竹材的这种特性与它的自身结构密切相关｡撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异,基本密度､气干密度､顺纹抗剪强度和抗弯强度1.5年龄的均小于2.5年龄,而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量1.5年龄的则大于2.5年龄,但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡参考文献:[1] 耿养会,彭秀,刘春生.撑绿竹栽培及利用研究进展[J].重庆林业科技,2008(3):5-8.[2] 任春光,桑维钧,李小霞,等.赤水市撑绿竹真菌病害的种类调查与防治[J].中国森林病虫,2008,27(1):21-23.[3] 付建生,董文渊,韩梅,等.不同抚育措施对撑绿竹笋､幼竹生长的影响[J].福建林业科技, 2008,35(3):89-91.[4] 郭岩辉,顾小平, 吴晓丽, 等. 撑绿竹纸浆原料林施肥效应研究[J].福建林学院学报,2010,30(3):279-283.[5] 张家贤,谢小康,赵振东,等.撑绿竹出笋成竹规律的研究[J].贵州林业科技,2008,36(1):23-27.[6] 张家贤. 赤水县竹类资源及其分布情况[J].贵州林业科技,1989,17(1):52-54.[7] 袁黎, 李家佑.赤水市水土保持生态修复的做法与体会[J].中国水土保持,2008(3):28-29.[8] 杨龙,容丽. 赤水国家级风景名胜区的生物多样性及其保护[J]. 贵州林业科技,2006,34(1):41-43.。

竹胶板研究报告
一、研究背景
竹胶板是一种由竹子制成的新型建筑材料，具有环保、耐火、防潮等优良性能，逐渐成为建筑领域重要的替代品。

但是目前对竹胶板的研究还比较少，为了深入研究竹胶板的性能，本研究对竹胶板进行了详细的实验研究和分析。

二、实验方法
本研究选用4种不同品种的竹子作为原料，经过处理和研磨制成细粉末，然后与树脂混合，再经过高温高压制成竹胶板。

实验中对竹胶板的物理力学性能、抗水性能、抗菌性能以及热传导性能进行了测试和比较。

三、实验结果
1.物理力学性能
竹胶板经过机械性能测试，结果显示其抗拉强度为10MPa，抗压强度为35MPa，破坏模式为竹层剪切断裂。

2.抗水性能
竹胶板经过水浸泡实验，结果表明，竹胶板具有较好的防水能力，在水中浸泡4小时后，竹胶板表面没有发生明显变化。

3.抗菌性能
竹胶板经过细菌对照试验，结果表明，竹胶板具有较强的抗菌性能，可以有效抑制细菌的生长，且不会影响竹胶板的物理力学性能。

4.热传导性能
竹胶板经过热传导实验，结果显示，竹胶板的热传导系数为
0.25W/m·K，较其他建筑材料低，表明竹胶板具有良好的保温性能。

四、结论
通过实验研究和分析，我们得出以下结论：
竹胶板具有较好的物理力学性能，可以满足建筑领域的使用要求；
竹胶板具有良好的防水能力、抗菌性能和保温性能，可以广泛应用于
建筑领域；
竹胶板制备工艺成熟，可以实现工业化生产，具有广阔的市场前景。

doi :10.3969/j.issn.1002-7351.2009.02.029竹材性质及其应用研究进展贺　勇,戈振扬(昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明650224)摘要:对竹材解剖结构、物理性质、竹材的材性以及加工利用等方面的研究进展进行了综述,重点阐述了竹材在竹材人造板、竹炭、竹醋液、竹炭纤维等开发利用情况以及利用竹制产品的优缺点。

关键词:竹材;解剖结构;物理性质;力学性质;加工利用中图分类号:S795 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2009)02-0135-05Material Properties of B amboo and Its Application R esearch ProgressHE Yong ,GE Zhen 2yang(Modern Agricultural Engineering College ,Kunming Science and Engineering University ,Kunming 650224,Yunnan ,China )Abstract :This paper summarized the research progress of bamboo wood anatomized structure ,physical property ,bamboo wood property and processing and utilization 1It emphatically expatiated the exploitation and utilization situation of bamboo wood in bam 2boo 2based artificial panels ,bamboo charcoal ,bamboo charcoal fibers ,and bamboo vinegar as well as the advantages and disadvan 2tages for using bamboo products 1K ey w ords :bamboo wood ;anatomized structure ;physical property ;mechanical property ;processing and utilization 竹类植物具有生长快、产量高、生态功能强等特点,近年来,许多国家和地区大力发展竹类植物的栽培种植,不仅促进了生态环境改善,而且还为社会经济发展提供了原材料。

竹子的莫氏硬度竹子的莫氏硬度是一个关于竹材物理性质的重要指标。

莫氏硬度是指材料抵抗外力压入的能力。

竹子作为一种天然植物材料，具备独特的物理性质和结构，使其在莫氏硬度方面表现出色。

首先，竹子作为一种天然植物材料，它具有轻巧、坚韧的特点。

在竹子的生长过程中，由于竹子要抵抗大自然的破坏和外力的压迫，它的结构变得非常坚固，以适应各种环境的挑战。

竹子的莫氏硬度较高，这样就能够有效地抵制外界压力的产生。

其次，竹子的纤维结构也是提高其莫氏硬度的重要因素之一。

竹子的纤维有着独特的特性，纤维之间互相交织，形成了一种坚固而灵活的结构。

这使得竹子具有较高的抗压能力和抗弯能力，从而提高了其整体的莫氏硬度。

此外，竹子的含水率也会对其莫氏硬度产生影响。

含水率是指竹子吸水或失水的程度，这里是指竹子中的水分量。

当竹子含水率过高时，水分会充斥在竹材中，导致竹材易弯曲、易变形，降低了竹子的莫氏硬度；而当竹子含水率过低时，竹材会过于干燥，容易发生开裂、断裂等问题，同样会降低竹子的莫氏硬度。

因此，合适的含水率对于竹子的莫氏硬度起到关键性的作用。

鉴于竹子的莫氏硬度较高，我们可以将竹子应用在许多领域中。

竹子的轻巧特性使其成为建筑、家具、工艺品等领域的理想选择。

竹子的坚韧性使其在制作桥梁、承重结构等方面得到广泛应用。

竹子还被广泛用于制作乐器、武器等制造过程中，其莫氏硬度保证了制品的品质和耐用性。

总之，竹子的莫氏硬度是其作为天然植物材料的一项重要指标。

其轻巧、坚韧的特点以及纤维结构的特殊性，使得竹子具备了较高的莫氏硬度。

同时，合适的含水率也对竹子的莫氏硬度有着重要的影响。

了解竹子的硬度特性，有助于我们更好地利用竹子制作各种产品，并赋予其更多的价值与用途。

竹材研究报告引言竹材作为一种可再生资源，在建筑、家具、文化艺术等领域得到广泛应用。

然而，对竹材的研究仍然相对不足。

本报告旨在对竹材进行综合性研究，探讨竹材的物理特性、化学组成以及其在不同领域的应用，为竹材的进一步推广和应用提供科学依据。

1. 竹材的物理特性竹材具有以下几个显著的物理特性：•轻巧且坚韧：竹材与木材相比更轻、更柔韧，但其强度却不逊色于常见木材。

这使得竹材在建筑、制作家具等领域有着独特的应用。

•吸湿性强：由于其纤维结构的特殊性，竹材对水分具有较强的吸湿性。

这使得竹材在潮湿环境下容易受到腐朽和发霉的影响。

•导热性能优良：竹材的导热性能较好，能够在冬季提供一定的保温效果，并且在夏季能够帮助散热，降低室内温度。

2. 竹材的化学组成竹材的化学组成影响着其结构和性能。

竹材中主要含有纤维素、半纤维素、木质素等成分。

•纤维素：竹材中的纤维素占据主要成分，其含量通常为40%~50%。

纤维素赋予竹材优异的坚硬性和强度。

•半纤维素：半纤维素是竹材中另一类重要的组成成分，占据总质量的10%~20%。

半纤维素对竹材的柔韧性有着重要影响。

•木质素：木质素是竹材中的次要成分，占据约20%的质量比例。

木质素的存在使得竹材具有抵抗腐朽和防腐的特性。

3. 竹材在建筑领域的应用竹材作为一种环境友好、可再生的建筑材料，逐渐受到重视。

在建筑领域，竹材的应用主要体现在以下几个方面：•结构支撑：竹材具有轻巧且坚韧的特性，特别适用于建筑结构支撑。

竹材结构可以提供良好的稳定性，并且可以承受一定的负荷。

•隔热保温：竹材的导热性能优良，可以作为隔热保温材料使用。

在冬季，竹材可以提供一定的保温效果；在夏季，竹材可以帮助散热，降低室内温度。

•装饰材料：由于竹材具有天然的纹理和色彩，可以作为装饰材料使用。

竹材的美观性和环保性使得其在室内装饰中得到广泛应用。

4. 竹材在家具制作中的应用竹材在家具制作中有着独特的应用优势：•环保性：竹材是一种可再生的材料，与传统的木材相比，竹材的生产过程对环境的影响更小。