膠合竹高溫下基本性能試驗研究.pdf

1、竹材是綠色環(huán)?？稍偕牧希哂猩L速度快、產(chǎn)量高等優(yōu)點，用其加工制作的膠合竹材料具有優(yōu)良的加工性能和力學性能，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的高強生物質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。但是，膠合竹材具有可燃性，缺乏耐火性能相關(guān)研究嚴重阻礙了現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)的發(fā)展，因此為推進膠合竹材的工程應(yīng)用，本文對膠合竹材料高溫下的熱物理性能、力學性能及炭化性能進行了試驗研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)果包括以下幾個方面:
　　(1)運用熱重-差式掃描量熱儀測定了膠合竹材料從室溫至400℃的

2、比熱容，得到膠合竹比熱容隨溫度變化的關(guān)系曲線和熱重分析曲線;采用熱常數(shù)分析儀測定膠合竹材料常溫至280℃的導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)隨溫度變化的規(guī)律。
　　(2)采用電子萬能試驗機，分別對膠合竹的三個材料主軸方向進行了常溫以及高溫下的單軸壓縮、拉伸和剪切試驗，得到了各溫度條件下壓、拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線和破壞形態(tài)，并分析了主要力學性能指標（彈性模量、極限強度、極限應(yīng)變等）與溫度的關(guān)系。
　　(3)按照ISO834標準升溫曲線，進行4組2

3、0個膠合竹板單面受火試驗，研究膠合竹板單面受火條件下的炭化性能。結(jié)果表明:膠合竹單面受火炭化速度與受火時間呈非線性關(guān)系，隨著受火時間增大炭化速度逐漸減小;膠合竹板單面受火炭化性能與紋理方向有關(guān)，橫紋徑向炭化深度（速度）大于橫紋切向，兩者比值在1.5～1.6之間;給出膠合竹板單面受火炭化深度及炭化速度非線性模型。
　　(4)按照ISO834標準升溫曲線，進行6組12個膠合竹梁三面受火和四面受火試驗，研究膠合竹梁多面受火條件下的炭化性

4、能。結(jié)果表明:膠合竹多面受火炭化深度不僅與紋理方向有關(guān)，還與受火面位置有關(guān);多面受火后，膠合竹梁矩形截面角部由于遭受雙向熱傳遞而變?yōu)閳A弧形;非圓角區(qū)炭化深度（速度）與單面受火炭化深度（速度）基本一致，圓角區(qū)炭化深度明顯大于非圓角區(qū)，非圓角區(qū)炭化深度和圓角區(qū)炭化深度隨時間變化的規(guī)律與單面受火相似;給出膠合竹多面受火炭化深度和炭化速度模型，并在此基礎(chǔ)上給出多面受火名義炭化深度與炭化速度的模型。
　　(5)運用ABAQUS有限元軟件對膠