有限元在木质材料受力分析中应用的研究进展

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作者 王雪花 江甜 +2 位作者 曹释予 费本华 孙丰波 《家具》 2024年第1期6-12,18,共8页

木材作为一种天然的生物质材料,受自身解剖特征、各向异性的结构特点及对外界温湿度响应不同等特征的影响,导致受力过程中的力学行为异常复杂,常规测试方法难以进行全面有效的表征。随着计算机技术的进步,有限元可以根据材料特性有效模... 木材作为一种天然的生物质材料,受自身解剖特征、各向异性的结构特点及对外界温湿度响应不同等特征的影响,导致受力过程中的力学行为异常复杂,常规测试方法难以进行全面有效的表征。随着计算机技术的进步,有限元可以根据材料特性有效模拟、分析材料在受力过程中的力学效应和演变情况,目前在木材及木质复合材料领域得到广泛应用。基于木材生物质高分子材料的特性,阐述了有限元分析在生物特性对木质材料受力力学行为、木材断裂行为及破坏模式方面的应用,论述了有限元分析方法在木制品单元材料、构件、连接方式及属性对木制品受力状态和演变过程的研究现状。最后,结合木质材料及制品特征分析了有限元在木质材料受力分析中的发展前景。 展开更多

关键词 木质材料 有限元 受力状态 生物特性 仿真模拟

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竹材的纳米TiO2改性及抗菌防霉性能研究 被引量：14

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作者 孙丰波 余雁 +3 位作者 江泽慧 任海青 王戈 刘杏娥 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1056-1060,共5页

竹材是一种重要的森林资源,但容易腐朽霉变,在户外使用受到限制。可采用溶胶-凝胶法,在低温条件下制备了TiO2溶胶,并通过浸渍提拉的方式,完成了竹材的纳米TiO2改性。同时利用电子核磁共振波谱仪(NMR)、场发射环境扫描电镜(FESEM)、X射... 竹材是一种重要的森林资源,但容易腐朽霉变,在户外使用受到限制。可采用溶胶-凝胶法,在低温条件下制备了TiO2溶胶,并通过浸渍提拉的方式,完成了竹材的纳米TiO2改性。同时利用电子核磁共振波谱仪(NMR)、场发射环境扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)对TiO2进行形态和结构表征,重点研究了温度对TiO2薄膜形态、晶型及抗菌防霉性能的影响。研究结果表明,3种温度(20,60,105℃)处理的TiO2改性竹材不仅完全保持了竹材的天然颜色、纹理、结构,而且抗菌性能由不具抗菌性变为对大肠杆菌的杀菌率超过99%,防霉性能提高了10倍以上。这种方法有望成为竹材功能性改良的新手段,并对包括木材在内的其他天然生物质材料保护和改良也具有借鉴意义。 展开更多

关键词 竹材 TIO2 纳米薄膜 抗菌 防霉

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γ射线辐照处理竹材化学组分及结晶度变化研究 被引量：6

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作者 孙丰波 江泽慧 +3 位作者 费本华 陆方 于子绚 常祥祯 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1922-1924,共3页

利用核磁共振波谱仪和X射线衍射仪,对γ射线辐照处理前后的竹材进行CP/MAS13C-NMR图谱、XRD光谱分析,得出竹材细胞壁主要化学组分在辐照过程中结构和性质的变化规律。随着辐照剂量升高,竹材纤维素结晶度呈现先升高后降低的趋势,半纤维... 利用核磁共振波谱仪和X射线衍射仪,对γ射线辐照处理前后的竹材进行CP/MAS13C-NMR图谱、XRD光谱分析,得出竹材细胞壁主要化学组分在辐照过程中结构和性质的变化规律。随着辐照剂量升高,竹材纤维素结晶度呈现先升高后降低的趋势,半纤维素发生降解,木质素由非酚型向酚型转变。 展开更多

关键词 竹材 Γ射线 辐照 化学组分 结晶度

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γ射线辐照处理竹材的动态黏弹性与温度变化的关系 被引量：6

4

作者 孙丰波 费本华 +3 位作者 江泽慧 程海涛 于子绚 常祥祯 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期160-163,共4页

木质材料的动态黏弹性是指在交变的应力、应变作用下发生的滞后现象和力学损耗（徐有明,2006）,是影响材料加工利用的重要因素。研究表明：木材在不同的含水率下,或经干燥、压缩等不同处理后,其动态黏弹性均会发生改变（蒋佳荔等,

关键词 Γ射线 竹材 辐照 动态黏弹性

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γ射线辐照处理竹材的X射线光谱研究 被引量：5

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作者 孙丰波 费本华 +3 位作者 江泽慧 于子绚 田根林 杨全文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1717-1719,共3页

利用X射线衍射仪,对γ射线辐照处理前后的竹材进行X射线光谱分析,得出竹材结晶度和微纤丝角在辐照过程中的变化规律。随着辐照剂量的增加,竹材纤维素结晶度呈现先升高后降低的趋势,微纤丝角变化不明显,表明微纤丝角不是影响辐照过程中... 利用X射线衍射仪,对γ射线辐照处理前后的竹材进行X射线光谱分析,得出竹材结晶度和微纤丝角在辐照过程中的变化规律。随着辐照剂量的增加,竹材纤维素结晶度呈现先升高后降低的趋势,微纤丝角变化不明显,表明微纤丝角不是影响辐照过程中竹材物理、力学性能变化的主要因子。 展开更多

关键词 Γ射线 竹材 辐照剂量 X射线光谱

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γ射线辐照对竹材防霉性能的影响 被引量：6

6

作者 孙丰波 江泽慧 +2 位作者 费本华 于子绚 王鹤 《木材工业》 北大核心 2011年第3期23-25,共3页

利用60Co源的γ射线对竹材进行辐照处理,研究辐照前后竹材防霉性能的变化规律,并分析γ射线改善竹材防霉性能的机理。研究结果表明,随着辐照剂量的增加,竹材的防霉效果明显提高。

关键词 Γ射线 辐照剂量 竹材 防霉性能

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竹材的纳米TiO_2改性及防光变色性能 被引量：14

7

作者 江泽慧 孙丰波 +3 位作者 余雁 任海青 王戈 田根林 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期116-121,共6页

采用溶胶-凝胶法,在低温条件下制备TiO2溶胶,并利用溶胶在竹材表面负载成膜,完成竹材的TiO2改性,同时利用场发射环境扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)对改性竹材、TiO2进行形貌及结构表征,并重点研究温度、负载次... 采用溶胶-凝胶法,在低温条件下制备TiO2溶胶,并利用溶胶在竹材表面负载成膜,完成竹材的TiO2改性,同时利用场发射环境扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDAX)对改性竹材、TiO2进行形貌及结构表征,并重点研究温度、负载次数对TiO2晶型及防光变色性能的影响。结果表明:改性竹材表面负载了径级在40～90nm之间的TiO2颗粒薄膜,可提高竹材的抗光变色性能,其中热处理温度为105℃、经3次负载后的改性竹材,在经过120h加速老化后,其总色差约为空白试样的1/2左右。 展开更多

关键词 竹材 TIO2 纳米薄膜 抗光变色

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气干和饱水状态下毛竹4种力学性质的比较 被引量：4

8

作者 王汉坤 余雁 +2 位作者 喻云水 田根林 孙丰波 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期119-123,共5页

以毛竹为研究对象,测试不同年龄毛竹顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、弯曲模量和顺纹拉伸弹性模量在气干状态(北京,含水率8%)和饱水状态下之间的差异,由此探索竹材力学性能的含水率依赖特性。结果表明:上述4种力学性能指标对含水率变化的... 以毛竹为研究对象,测试不同年龄毛竹顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、弯曲模量和顺纹拉伸弹性模量在气干状态(北京,含水率8%)和饱水状态下之间的差异,由此探索竹材力学性能的含水率依赖特性。结果表明:上述4种力学性能指标对含水率变化的敏感程度不同,顺纹抗剪强度和顺纹抗压强度受含水率的影响程度最大,弯曲模量次之,顺纹拉伸弹性模量最小;4种力学性能指标对含水率变化的敏感程度均随着竹龄的增大而降低,但是受影响的程度不同,其中顺纹抗压强度从气干到饱水态的降幅受竹龄的影响最小,最大和最小降幅之间的差值只有3.6%,顺纹剪切强度和顺纹拉伸模量次之,弯曲模量最大,差值为14.77%。 展开更多

关键词 毛竹 力学性能 基本密度 8%含水率 饱和含水率

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毛竹纤维饱和点随竹龄的变化规律 被引量：7

9

作者 王汉坤 喻云水 +1 位作者 余雁 孙丰波 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期112-115,共4页

竹材的纤维饱和点对于竹材的加工利用具有重要指导意义。以毛竹为研究对象,采用力学法和水分吸着等温线法对毛竹纤维饱和点及其随竹龄的变化规律进行了系统研究。结果表明,两种方法所得的纤维饱和点不同,顺纹抗压强度法0.5龄为36.12%;1.... 竹材的纤维饱和点对于竹材的加工利用具有重要指导意义。以毛竹为研究对象,采用力学法和水分吸着等温线法对毛竹纤维饱和点及其随竹龄的变化规律进行了系统研究。结果表明,两种方法所得的纤维饱和点不同,顺纹抗压强度法0.5龄为36.12%;1.5～4.5龄为(24.49±0.78)%,水分吸着等温线法0.5龄为24.51%;1.5～4.5龄为(18.38±0.42)%;两种方法测得纤维饱和点的绝对数值虽然存在一定差异,但随竹龄的变化规律相同,即从0.5龄到1.5龄降幅明显,大于1.5龄后趋于稳定。 展开更多

关键词 毛竹 竹龄 纤维饱和点 顺纹抗拉强度 水分吸着等温线

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职工食堂成本管理初探 被引量：7

10

作者 孙丰波 范玉霞 《江汉石油职工大学学报》 2011年第6期106-108,共3页

江汉油田职工培训中心食堂成本的基本构成主要包括直接费用、部分间接费和期间费用。目前,培训中心职工食堂尚未完全理顺经营管理模式,成本管理缺乏主体意识;会计基础工作做得不够,加大了成本管理的难度;职工食堂稳定的定价机制,不能充... 江汉油田职工培训中心食堂成本的基本构成主要包括直接费用、部分间接费和期间费用。目前,培训中心职工食堂尚未完全理顺经营管理模式,成本管理缺乏主体意识;会计基础工作做得不够,加大了成本管理的难度;职工食堂稳定的定价机制,不能充分调动成本管理的积极性;成本管理缺乏相应的监督机制,成本考核未能落实到位。要加强职工食堂成本管理,就必须健全食堂财务管理制度,进一步规范成本管理基础;加强原材料采购的管理与监督,规范和控制采购成本;加强对食堂成本的监督与考核,规范学校食堂经营管理行为;强化职工食堂标准化管理,抑制市场价格波动对饮食成本的影响。 展开更多

关键词 企业管理 职工食堂 成本管理

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杨树木材品质性状遗传变异的研究进展 被引量：2

11

作者 孙丰波 张志毅 +1 位作者 孙丰军 乔梦吉 《防护林科技》 2007年第4期59-62,65,共5页

概述了杨树木材解剖性质、物理力学性质和化学性质等木材品质性状的遗传变异研究动态,分析了影响杨树木材品质性状的主要因素,包括遗传因素和环境因素等方面。展望了杨树木材品质性状遗传变异研究的发展趋势,认为在杂交育种等传统材性... 概述了杨树木材解剖性质、物理力学性质和化学性质等木材品质性状的遗传变异研究动态,分析了影响杨树木材品质性状的主要因素,包括遗传因素和环境因素等方面。展望了杨树木材品质性状遗传变异研究的发展趋势,认为在杂交育种等传统材性遗传改良的基础上,通过基因工程、分子标记以及基因型和表型的联合选择等辅助育种手段,能够加速杨树木材品质遗传改良的进程。 展开更多

关键词 杨树 木材品质 遗传变异 研究进展

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竹木梁柱结构徽派建筑 被引量：1

12

作者 王晓欢 费本华 +2 位作者 刘焕荣 孙丰波 周海宾 《建设科技》 2012年第3期52-54,共3页

竹木梁柱式徽派建筑,在现代木结构建筑设计与建造技术中融合了我国古典建筑风格及元素。实现了与环境统一、节能和健康的建筑设计理念,研发并示范应用了竹木结构材料,创造了新一代竹木复合材料的梁柱体系建造技术。是现代木结构建筑在... 竹木梁柱式徽派建筑,在现代木结构建筑设计与建造技术中融合了我国古典建筑风格及元素。实现了与环境统一、节能和健康的建筑设计理念,研发并示范应用了竹木结构材料,创造了新一代竹木复合材料的梁柱体系建造技术。是现代木结构建筑在中国发展道路上的再创新,为创造富有民族风格和地域特色的现代木结构建筑产业起到了引领与示范作用。 展开更多

关键词 竹木复合材料 徽派建筑 梁柱结构 建筑设计理念 木结构建筑 建造技术 建筑风格 结构材料

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圆竹连接方式的应用及发展

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作者 江甜 孙丰波 +3 位作者 曹释予 周雨砚 王晓欢 王雪花 《家具》 2023年第5期6-13,共8页

竹材生长周期短,比强度高,是一种具有优良力学性能的可再生材料,在建筑和家居制品领域有悠久的应用历史。由于圆竹中空管状的特殊结构,其节点连接样式众多,但缺乏标准的连接和加工工艺,工业化应用率低。为提高圆竹的工业化利用水平,有... 竹材生长周期短,比强度高,是一种具有优良力学性能的可再生材料,在建筑和家居制品领域有悠久的应用历史。由于圆竹中空管状的特殊结构,其节点连接样式众多,但缺乏标准的连接和加工工艺,工业化应用率低。为提高圆竹的工业化利用水平,有必要提升在圆竹构件连接方式上的标准化设计。通过从传统连接、连接件连接以及新型连接3个方面总结目前圆竹已有的连接方式及主要用途,分析其结构的建造工艺,综述圆竹连接的各类应用与可能发展方向,以期为实现圆竹的快速连接和工业化应用提供有益参考。 展开更多

关键词 圆竹 中空结构 连接方式 建筑与家居应用

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建筑用圆竹拱形规格材研究展望

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作者 孙丰波 费本华 +2 位作者 覃道春 霍长青 王雪花 《竹子学报》 2022年第2期1-6,共6页

竹材是一种优质的工程结构材料,圆竹建筑中普遍采用竹拱作为主要受力构件,不仅承受力强、不易变形、天然环保、透气性好,而且丰富了竹建筑的设计语言,呈现出各种造型,如穹顶、梁柱框架、桁架网架、编织结构等,具有极高的艺术和实用价值... 竹材是一种优质的工程结构材料,圆竹建筑中普遍采用竹拱作为主要受力构件,不仅承受力强、不易变形、天然环保、透气性好,而且丰富了竹建筑的设计语言,呈现出各种造型,如穹顶、梁柱框架、桁架网架、编织结构等,具有极高的艺术和实用价值。目前,拱形圆竹材加工工艺主要依赖火烤软化定型,工业化程度低,生产效率低下,产品性能参数不准确,无法满足竹建筑设计和产业规模化发展的需求,限制了圆竹材的应用和普及。建立完善机械化的生产工艺流程、规格化的产品体系和标准化的性能评价体系,积极引导圆竹拱形规格材的工业升级、标准制定和产业发展,对于实现“乡村振兴”“双碳目标”和绿色建筑产业发展具有重要意义。 展开更多

关键词 圆竹建筑 拱形构件 研究展望

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我国大规格竹质工程材料加工现状与存在问题分析 被引量：10

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作者 王戈 江泽慧 +2 位作者 陈复明 程海涛 孙丰波 《林产工业》 北大核心 2014年第1期48-52,共5页

笔者阐述了当今社会对大规格竹质工程材料的迫切需要,分析了竹质工程材料的特点和应川前景,对国内外大规格竹质工程材料的加工制造与应用状况、项目的研究与开发进展进行了总结和分析,指出了大规格竹质工程材料在制造装备、加工工艺、... 笔者阐述了当今社会对大规格竹质工程材料的迫切需要,分析了竹质工程材料的特点和应川前景,对国内外大规格竹质工程材料的加工制造与应用状况、项目的研究与开发进展进行了总结和分析,指出了大规格竹质工程材料在制造装备、加工工艺、产品质量控制、功能性改良、性能评价与检测、结构设计等方面存在的技术问题与重点发展方向。 展开更多

关键词 竹质工程材料 大规格 大跨度 加工 现状 问题

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竹缠绕技术研究进展 被引量：3

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作者 费本华 苏勤 +4 位作者 刘焕荣 方长华 马欣欣 张秀标 孙丰波 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期25-33,共9页

竹材轻质高强,具有优良柔韧性,充分利用其柔韧特性加工竹产品,是一种创新制造方法。竹缠绕技术可以有效发挥竹材的轴向拉伸性、弯曲柔韧性及其内部相互连通的孔隙结构等特性,是通过竹材的弯曲、缠绕,制备竹缠绕复合材料或缠绕式竹材制... 竹材轻质高强,具有优良柔韧性,充分利用其柔韧特性加工竹产品,是一种创新制造方法。竹缠绕技术可以有效发挥竹材的轴向拉伸性、弯曲柔韧性及其内部相互连通的孔隙结构等特性,是通过竹材的弯曲、缠绕,制备竹缠绕复合材料或缠绕式竹材制品的一项技术。用于缠绕的竹基本单元有竹纤维、竹丝、竹篾、刨切薄竹以及竹条等,目前应用最多的是竹纤维、竹篾和刨切薄竹,但现阶段缠绕基本单元的连续化加工存在生产成本高或竹缠绕制品力学性能降低等问题。竹缠绕技术发展至今,总体可以划分为两种类型:无胶竹缠绕技术与胶合竹缠绕技术,无胶竹缠绕是指通过竹单元之间相互施加力的作用或借助外力作用实现竹材单元缠绕、成型的技术;胶合竹缠绕是指通过胶黏剂的作用实现竹材单元缠绕、胶合成型的技术,根据胶合工艺的不同,可分为高含量树脂包覆式与层合式,高含量树脂包覆式实际上是一种竹材增强树脂基复合材料制造技术,而层合式则是一种竹材连续曲面层压技术。竹缠绕技术是一种异型竹产品加工方法,包括圆形以及非圆形轮廓竹产品,可应用范围广,产品覆盖水利、市政、建筑、军工、交通、家居、食品等领域,在性能、环保、成本等方面均具有显著优势。深入开展竹缠绕技术创新,加快产业化进程,加大推广应用力度,应是未来的努力方向。 展开更多

关键词 竹材 弯曲柔韧性 竹缠绕单元 无胶竹缠绕 胶合竹缠绕 异型竹产品

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竹木建筑新材料在木结构建筑中的应用 被引量：3

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作者 刘焕荣 费本华 +2 位作者 王晓欢 孙丰波 孙正军 《林产工业》 北大核心 2014年第5期37-39,共3页

目前，木结构在许多国家应用非常普遍。在美国，木结构住宅已经处于市场主导地位，被广泛用于厂房、学校、旅馆、体育馆等；在加拿大，木结构住宅的工业化、标准化和配套安装技术非常成熟；在北欧的芬兰和瑞典，民居住房的90％为一层或... 目前，木结构在许多国家应用非常普遍。在美国，木结构住宅已经处于市场主导地位，被广泛用于厂房、学校、旅馆、体育馆等；在加拿大，木结构住宅的工业化、标准化和配套安装技术非常成熟；在北欧的芬兰和瑞典，民居住房的90％为一层或二层的木结构建筑刚；在日本，也有大量的木结构建筑，即使在人口稠密的东京也是如此。 展开更多

关键词 木结构建筑 应用 新材料 木建筑 木结构住宅 安装技术 体育馆 加拿大

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电子束技术在竹材仓储中的应用前景

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作者 孙丰波 费本华 江泽慧 《世界竹藤通讯》 2020年第5期20-24,共5页

基于电子束技术处理仓储竹材和竹制品,是核技术和林业产业交叉发展的高科技产业。将电子束技术引入竹子仓储加工领域,使辐照代替竹材化学防护剂,辐射能代替热能,可显著降低能源消耗,符合我国节能减排、环境友好等基本国策。文章在总结... 基于电子束技术处理仓储竹材和竹制品,是核技术和林业产业交叉发展的高科技产业。将电子束技术引入竹子仓储加工领域,使辐照代替竹材化学防护剂,辐射能代替热能,可显著降低能源消耗,符合我国节能减排、环境友好等基本国策。文章在总结竹材γ射线辐照改性技术研究的基础上,阐述了“电子加速器及其衍生技术”引入竹材改性领域的优越性,可以替代60 Co实现辐照加工竹材,解决当前辐照技术在竹质材料领域应用的科学性问题,并提出基于电子束技术的竹材仓储加工和功能性改良发展方向,对于推动竹材仓储加工技术的升级,实现竹材电子束处理技术的高效化、精准化、规模化、市场化,具有深远的科学意义。 展开更多

关键词 电子束 竹子 仓储 应用

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竹安全帽编织工艺及产品性能研究 被引量：2

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作者 林朝阳 费本华 +2 位作者 孙丰波 魏松坡 黄彬 《林产工业》 北大核心 2021年第11期27-31,共5页

竹安全帽编织工艺不仅发挥了竹材良好的劈篾性能和力学强度,而且是对传统竹编技术的传承和延伸,具有很高的应用推广价值。竹编安全帽采用经纬编织方法编制而成,具有天然缝隙,透气、透湿性能优良,轻质高强。系统分析了竹编安全帽的材料... 竹安全帽编织工艺不仅发挥了竹材良好的劈篾性能和力学强度,而且是对传统竹编技术的传承和延伸,具有很高的应用推广价值。竹编安全帽采用经纬编织方法编制而成,具有天然缝隙,透气、透湿性能优良,轻质高强。系统分析了竹编安全帽的材料选择、制作工艺、性能评价,经测试产品的冲击吸收和耐穿刺性能均达到GB/T 2811—2019《头部防护安全帽》标准规定。通过表征竹编安全帽不同结构冲击吸收能量的分布特征,初步阐述了竹编安全帽在落锤撞击过程中的能量传递和破坏规律。研究结果可为竹编安全帽产品的技术进步、标准制定、产品推广提供依据。 展开更多

关键词 竹材 安全帽 编织工艺 冲击性能 耐穿刺性能 力学测试

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竹束单板层积材预压密实化工艺及性能研究 被引量：1

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作者 陈复明 张丹 +2 位作者 王戈 王永晶 孙丰波 《林产工业》 北大核心 2013年第5期52-54,共3页

初步探索了热压法和冷压法两种竹束单板层积材预压密实化制备工艺,研究了密实化温度、时间和组坯方式对板材力学性能和尺寸稳定性能的影响。结果表明:随着密实化温度的增加,用新工艺制备的BLVL的静曲强度、弹性模量、剪切强度和尺寸稳... 初步探索了热压法和冷压法两种竹束单板层积材预压密实化制备工艺,研究了密实化温度、时间和组坯方式对板材力学性能和尺寸稳定性能的影响。结果表明:随着密实化温度的增加,用新工艺制备的BLVL的静曲强度、弹性模量、剪切强度和尺寸稳定均呈下降趋势,自密实化温度120℃开始对新工艺制备的BLVL的力学性能和尺寸稳定性能影响较大;10min密实化板材的各项性能较15min要高;冷压法密实化板材各项性能较热压法要略低,但冷压法操作相对简便易行、生产效率高、能耗小;采用热压法工艺90℃、10min下制备的BLVL各项性能指标最优。 展开更多

关键词 竹束单板层积材 密实化工艺 力学性能 尺寸稳定性

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