中山杉的压缩与回弹分析开题报告

1. 研究目的与意义

以中山杉木材为研究对象，进行预处理条件下的交变压力压缩木材，探索压缩后的回弹变化规律，以期获得最佳中山杉压缩木制造工艺条件和参数，为中山杉的高附加值利用提供科学依据

2. 国内外研究现状分析

由国内外同类型研究可知：1）中山杉的材质轻、干缩大、不易干燥且耐久性好，若经过加工处理后可适用于作电杆、桩木、露台地板等室外用材。2）中山杉无论是在物理还是力学性能中均显示了新品种的优越性能。3）树高对中山杉的性质影响较大,在加工利用及制定标准时应注意。4）压缩木材内部形成凝聚结构。一般要达到上述结果都采用热处理或水蒸汽处理的方法,但这两种方法都对木材细胞壁基质物质(半纤维素、木质素)造成一定程度的降解,使木材力学性能受到不利的影响。而经前人研究表明，水热处理条件下进行的交变压缩并不会产生这些影响。5)吸湿解吸过程中,热处理杉木压缩木材在解吸过程中的蠕变行为不同于典型的木材机械吸湿蠕变,蠕变柔量没有表现出较大程度的增加。6）压缩木的一些优势：压密使木材表面硬度和耐磨性能等表面物理性能有飞跃性的提高。这种表面性能极强的压缩木可以使软质速生人工林木材替代硬质阔叶材。压密木材密度增加,同时弯曲弹性模量、弯曲强度等强度性能都得到提高。木材经压密处理增强了木材的重、硬感,加热处理等又使木材的色泽发生变化,增强了高级感。7) 同一树种随着压缩变形时(或经过)的温度与解压温度差值的增加,压缩变形恢复率降低。相同试验条件,不同树种压缩变形恢复率不同。一般而言,针叶材压缩变形恢复率比阔叶材的压

缩变形恢复率低。8）薄板压缩强化后，密度、硬度增大；表面粗糙度值降低，旋、刨、锯三种薄板经横纹压缩强化后表面粗糙度指标均好于未压缩材和纤维板、胶合板。压缩强化的薄板力学强度大幅度高于未压缩木材、纤维板和胶合板。未经水热处理的薄板经横纹压缩强化后，其物理、力学性能均得到提高，热能消耗下降。

3. 研究的基本内容与计划

内容： 1）中山杉径向横纹压缩强度以及弦向横纹压缩强度测定

2）取小于压缩强度的拟定水平压力在水热处理条件下交变压缩木材，获取各阶段压缩率和回弹率。 实验数据采集与处理：试件数量需能满足进行正态分布下的数理统计，数据异常值允许采用拉依达准则进行剔除。

结果与分析：结果的表述以文字和图表结合的方式并要求运用木材学理论给予分析和解释，酌情根据数据的散点分布，利用excel拟合或在讨论已有研究基础上利用origin软件在理论（经验）公式的基础上自定义函数进行拟合。

4. 研究创新点

1）中山杉是如今极具使用价值和应用前景的新品种，但由于其质地较软，作为建筑或家装用材有着诸多不便，所以本次实验是为了将其制作成压缩木而进行的压缩率与回弹率的测定，旨在使其在物理、力学性能上有所强化，符合当今生产中的规格。