全 文 ：第 源愿 卷 第 圆 期
圆 园 员 圆 年 圆 月
林 业 科 学
杂悦陨耘晕栽陨粤 杂陨蕴灾粤耘 杂陨晕陨悦粤耘 灾燥造郾 源愿袁晕燥郾 圆云藻遭援 袁圆 园 员 圆
杉木动态黏弹行为的时温等效性鄢
蒋佳荔摇 吕建雄
渊中国林业科学研究院木材工业研究所摇 国家林业局木材科学与技术重点实验室摇 北京 员园园园怨员冤
摘摇 要院摇 运用时温等效原理研究含水率为 园郾 远豫的木材试样的动态黏弹性质遥 在 圆缘 耀 员缘园 益温度范围内袁通过频
率扫描渊园郾 员 耀 圆园 匀扎冤试验获得不同恒定温度水平下木材的贮存模量和损耗因子值遥 将其他温度下的黏弹性曲线
通过水平移动因子平移并叠合连接至参考温度渊本研究中为 员猿缘 益冤曲线袁分别生成一定频率范围内的贮存模量和
损耗因子主曲线遥 通过最小二乘拟合法袁采用 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程对水平移动因子与温度的关系曲线进行拟合分析遥 结
果表明院 贮存模量主曲线的水平移动因子与温度的关系曲线在 圆缘 耀 员缘园 益内满足 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程袁因此利用时温等
效原理描述木材的动态刚度性质是适用的曰 但时温等效原理无法预测木材的松弛转变行为遥
关键词院摇 杉木曰 动态黏弹性曰 时温等效原理曰 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程
中图分类号院 杂苑愿员援 圆摇 摇 摇 文献标识码院粤摇 摇 摇 文章编号院员园园员 原 苑源愿愿渊圆园员圆冤园圆 原 园员圆源 原 园缘
收稿日期院 圆园员员 原 园员 原 园远曰 修回日期院 圆园员员 原 园源 原 园苑遥
基金项目院 国家自然科学基金杰出青年科学基金项目渊猿园愿圆缘园猿源冤曰 中国林业科学研究院林业新技术所基本科研业务费专项基金
渊悦粤云陨晕栽圆园员园悦园员冤遥
鄢吕建雄为通讯作者遥
栽蚤皂藻鄄栽藻皂责藻则葬贼怎则藻 杂怎责藻则责燥泽蚤贼蚤燥灶 蚤灶 贼澡藻 悦澡蚤灶藻泽藻 云蚤则 阅赠灶葬皂蚤糟
灾蚤泽糟燥藻造葬泽贼蚤糟 月藻澡葬增蚤燥则 砸藻泽责燥灶泽藻
允蚤葬灶早 允蚤葬造蚤摇 蕴俟 允蚤葬灶曾蚤燥灶早
渊运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 宰燥燥凿 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠 燥枣 杂贼葬贼藻 云燥则藻泽贼则赠 粤凿皂蚤灶蚤泽贼则葬贼蚤燥灶摇 砸藻泽藻葬则糟澡 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 宰燥燥凿 陨灶凿怎泽贼则赠袁 悦粤云摇 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园怨员冤
粤遭泽贼则葬糟贼院摇 栽蚤皂藻鄄贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 泽怎责藻则责燥泽蚤贼蚤燥灶 责则蚤灶糟蚤责造藻 渊 栽栽杂孕冤 憎葬泽 怎泽藻凿 贼燥 藻曾葬皂蚤灶藻 凿赠灶葬皂蚤糟 增蚤泽糟燥藻造葬泽贼蚤糟 责则燥责藻则贼蚤藻泽 燥枣
悦澡蚤灶藻泽藻 云蚤则渊悦怎灶灶蚤灶早澡葬皂蚤葬 造葬灶糟藻燥造葬贼葬冤 憎燥燥凿 葬贼 葬灶 藻曾贼则藻皂藻造赠 造燥憎 皂燥蚤泽贼怎则藻 糟燥灶贼藻灶贼渊园郾 远豫 冤援 杂贼燥则葬早藻 皂燥凿怎造怎泽 葬灶凿 造燥泽泽
枣葬糟贼燥则 凿葬贼葬 憎藻则藻 燥遭贼葬蚤灶藻凿 葬贼 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 糟燥灶泽贼葬灶贼 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻泽 则葬灶早蚤灶早 枣则燥皂 圆缘 益 贼燥 员缘园 益 蚤灶 枣则藻择怎藻灶糟赠 皂怎造贼蚤责造藻曾蚤灶早
藻曾责藻则蚤皂藻灶贼泽渊园郾 员 原 圆园 匀扎冤援 粤造造 增蚤泽糟燥藻造葬泽贼蚤糟 糟怎则增藻泽 葬贼 燥贼澡藻则 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻泽 憎藻则藻 泽澡蚤枣贼藻凿 葬造燥灶早 贼澡藻 造燥早鄄枣则藻择怎藻灶糟赠 葬曾蚤泽 贼燥
泽怎责藻则蚤皂责燥泽藻 贼澡藻皂 燥灶 葬 则藻枣藻则藻灶糟藻 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻渊蚤援 藻援 员猿缘 益 蚤灶 贼澡蚤泽 泽贼怎凿赠冤 糟怎则增藻援 栽澡藻 藻曾贼藻灶凿藻凿 泽贼燥则葬早藻 皂燥凿怎造怎泽 葬灶凿 造燥泽泽
枣葬糟贼燥则 蚤泽燥贼澡藻则皂葬造 皂葬泽贼藻则 糟怎则增藻泽 憎藻则藻 燥增藻则 葬 憎蚤凿藻 则葬灶早藻 燥枣 枣则藻择怎藻灶糟赠援 栽澡藻 泽澡蚤枣贼 枣葬糟贼燥则泽 憎藻则藻 凿藻贼藻则皂蚤灶藻凿 贼燥 遭藻 葬 枣怎灶糟贼蚤燥灶 燥枣
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 葬灶凿 枣蚤贼贼藻凿 蚤灶贼燥 贼澡藻 粤则则澡藻灶蚤怎泽 藻择怎葬贼蚤燥灶 憎蚤贼澡 贼澡藻 造藻葬泽贼 泽择怎葬则藻泽 皂藻贼澡燥凿援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 泽贼燥则葬早藻
皂燥凿怎造怎泽 凿葬贼葬 憎藻则藻 藻曾糟藻造造藻灶贼造赠 枣蚤贼贼藻凿 蚤灶贼燥 贼澡藻 粤则则澡藻灶蚤怎泽 皂燥凿藻造袁 蚤灶凿蚤糟葬贼蚤灶早 贼澡藻 增葬造蚤凿蚤贼赠 燥枣 贼澡藻 皂燥凿藻造 贼燥 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤扎藻 贼澡藻
凿赠灶葬皂蚤糟 泽贼蚤枣枣灶藻泽泽 遭藻澡葬增蚤燥则 燥枣 凿则赠 憎燥燥凿 蚤灶 贼澡藻 则葬灶早藻 燥枣 圆缘 原 员缘园 益 怎泽蚤灶早 贼澡藻 栽栽杂孕援 匀燥憎藻增藻则袁 贼澡藻 贼蚤皂藻鄄贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
藻择怎蚤增葬造藻灶糟藻 憎葬泽 灶燥贼 葬遭造藻 贼燥 责则藻凿蚤糟贼 贼澡藻 凿葬皂责蚤灶早 责则燥责藻则贼蚤藻泽援
运藻赠 憎燥则凿泽院摇 悦澡蚤灶藻泽藻 云蚤则曰 凿赠灶葬皂蚤糟 增蚤泽糟燥藻造葬泽贼蚤糟 责则燥责藻则贼蚤藻泽曰 贼蚤皂藻鄄贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 泽怎责藻则责燥泽蚤贼蚤燥灶 责则蚤灶糟蚤责造藻曰 粤则则澡藻灶蚤怎泽 皂燥凿藻造
摇 摇 木材力学性能的多数试验都是基于其在短时间
外力作用下的应变响应袁如力学强度测定尧蠕变测
定尧应力松弛测定和动态力学分析等遥 然而袁在实际
应用中袁材料往往处在长期的外力作用下袁因此其在
长期外力作用下的力学响应更具现实意义遥 研究木
材在一定温度条件下的动态力学性质和力学行为随
时间的演变规律袁需要解决的关键问题是如何将短
时间内获得的试验数据尧建立的数学模型与计算方
法推广应用于预测木材长时间的力学响应中去遥 对
于一些高聚物复合材料袁借助时温等效原理是解决
这一问题行之有效的方法之一渊云藻则则赠袁 员怨愿园冤遥
木材的时温等效性是指木材在较高温度尧较短
时间内的力学性质和力学行为与其在较低温度尧较
长时间内的力学性质和力学行为等效袁即通过对木
材的时间和温度尺度的相关变化袁达到其力学性质
和力学行为的等效性袁因而可以方便地在短时间内
通过高温试验和理论分析科学地预测木材长期的力
学性质演变规律遥 然而袁对于木材这种复杂的高分
子材料袁由于其构造的非均匀性尧各向异性以及化学
成分的多重性袁将时温等效原理运用于木材要比一
般高聚物的情况更为复杂和困难遥 这主要体现在以
下 猿 个方面渊允葬糟藻皂袁 员怨怨远冤院 员冤 木材性质对水分的
摇 第 圆 期 蒋佳荔等院 杉木动态黏弹行为的时温等效性
依赖性曰 圆冤 木材纤维素的高度结晶性曰 猿冤 木材具
有出现在不同温度域的多个力学松弛过程遥 目前的
观点普遍认为袁木材的时温等效性在一定程度上是
适用的袁但适用的条件和范围有待进一步明确遥
将时温等效原理运用于木材的研究始于 圆园 世
纪 远园 年代袁最初主要是围绕着野时温等效原理是否
能够运用于木材冶 这一主题展开的 渊 阅葬增蚤凿泽燥灶袁
员怨远圆曰 月葬糟澡 藻贼 葬造援袁 员怨远愿冤遥 随着研究的不断深入袁时
温等效原理不仅适用于高聚物渊云藻则则赠袁 员怨愿园冤袁在一
定程度上也适用于木材渊杂葬造皂佴灶袁 员怨愿源曰 运藻造造赠 藻贼 葬造援袁
员怨愿苑曰 杂葬皂葬则葬泽蚤灶早澡藻 藻贼 葬造援袁 员怨怨源曰 月燥灶凿 藻贼 葬造援袁 员怨怨苑曰
蕴藻灶贼澡 藻贼 葬造援袁 圆园园员曰 蕴葬遭燥则蚤藻 藻贼 葬造援袁 圆园园源曰 孕造葬糟藻贼 藻贼 葬造援袁
圆园园苑冤以及木材与胶黏剂的复合体系渊蕴佼责藻扎鄄杂怎藻增燥泽
藻贼 葬造援袁 圆园园缘曰 圆园园远冤遥
杂葬造皂佴灶渊员怨愿源冤首次证明袁饱水木材在木质素玻
璃化转变温度附近的力学行为遵循时温等效原理曰
运藻造造赠等渊员怨愿苑冤指出化学增塑处理木材的黏弹行为
遵循时温等效原理遥 杂葬造皂佴灶 和 运藻造造赠 等均证实了木
材在木质素玻璃化转变温度以上的水平位移因子与
温度 的 关 系 曲 线 可 以 用 宰蚤造造蚤葬皂泽鄄蕴葬灶凿藻造鄄云藻则则赠
渊宰蕴云冤方程描述遥 蕴藻灶贼澡等渊圆园园员冤在木材介电松弛
行为的时温等效性方面进行了初步研究遥 蕴葬遭燥则蚤藻
等渊圆园园源冤采用木材的原位动态测定方法来研究木
质素的热软化行为袁并运用时温等效原理对该松弛
转变过程进行描述遥 蕴佼责藻扎鄄杂怎藻增燥泽 等渊圆园园缘曰 圆园园远冤
研究了 猿 种不同交联程度的胶黏剂尧胶黏剂与木材
复合体系的动态黏弹性质袁并运用时温等效原理合
成主曲线来揭示木材与胶黏剂之间的相互作用遥 国
内还未见关于系统研究木材时温等效性的报道袁但
研究者在木材横纹压缩渊张红为袁 圆园员园冤尧木材蠕变
模拟渊虞华强等袁 圆园园苑冤等方面对时温等效原理有一
定的运用遥
温度和水分是影响木材黏弹性的 圆 个重要因
素遥 目前袁关于木材黏弹行为的时温等效性研究主
要集中在湿材方面 渊 杂葬造皂佴灶袁 员怨愿源曰 月燥灶凿 藻贼 葬造援袁
员怨怨苑曰 蕴藻灶贼澡 藻贼 葬造援袁 圆园园员曰 孕造葬糟藻贼 藻贼 葬造援袁 圆园园苑冤袁即考虑
的是温度和水分对木材的双重作用曰而关于干木材
黏弹性的时温等效性研究尚未见报道遥 本文以含水
率为 园郾 远豫的木材为研究对象袁对木材动态刚度和
阻尼性能的时温等效性进行验证与分析遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 试样制备
试验材料为杉木渊悦怎灶灶蚤灶早澡葬皂蚤葬 造葬灶糟藻燥造葬贼葬冤人
工林木材的心材遥 生材含水率为 苑园豫 耀 愿缘豫 袁平均
基本密度为 园郾 圆苑 早窑糟皂 原猿遥 在心材部位相同的年轮
区域内取材袁制成无疵小试样袁尺寸为 猿缘 皂皂渊蕴冤 伊
员圆 皂皂渊砸冤 伊 圆郾 缘 皂皂渊栽冤遥
在室温下袁将生材试样放入装有五氧化二磷
渊孕圆韵缘冤的干燥器中进行干燥袁直至试样的质量在圆源 澡内不再发生变化遥 经 孕圆韵缘 干燥后袁木材试样的
含水率约为 园郾 远豫 遥
员郾 圆摇 试验仪器
采用 阅酝粤渊 凿赠灶葬皂蚤糟 皂藻糟澡葬灶蚤糟葬造 葬灶葬造赠泽蚤泽冤 圆怨愿园
型动态力学分析仪渊美国 栽粤 公司冤进行测试与分
析遥 在 阅酝粤中袁驱动轴做上下振动向试样施加应
力 辕应变袁由空气轴承托起形成野无摩擦冶支撑的悬
浮式驱动系统遥 驱动轴的运动通过光学编码盘来检
测其位移遥 通过测定位移幅值尧载荷幅值以及位移
与载荷间的相位角袁可以直接计算出试样的贮存模
量和损耗因子遥 获取基础数据后袁采用仪器自带的
栽栽杂数据分析软件系统渊 栽栽杂 凿葬贼葬 葬灶葬造赠泽蚤泽 泽燥枣贼憎葬则藻
泽赠泽贼藻皂泽冤合成主曲线袁并进行时温等效性分析遥
员郾 猿摇 基础数据测定
采用单悬臂梁弯曲形变模式袁跨距为 员苑郾 远缘
皂皂袁夹具力矩为 愿园 晕窑糟皂遥木材试样的径面受夹持
沿轴向弯曲遥 在黏弹性测定前袁通过动态应变扫描
试验来选择线性黏弹区域相近的木材试样袁并根据
临界应变值来确定施加到试样上的应变量 辕振幅值遥
本试验的动态载荷振幅为 员缘 滋皂遥
在 圆缘 耀 员缘园 益范围内的 圆远 个恒定温度渊圆缘袁猿园袁
猿缘袁噎袁员缘园 益冤水平下袁测定试样的贮存模量与损耗
因子频率谱渊园郾 员 耀 圆园 匀扎冤袁获得一系列温度下的贮
存模量 原频率和损耗因子 原频率关系曲线遥 需要指
出的是袁在动态黏弹性测试中袁木材的各个力学状态
可以在恒定频率渊时间的倒数冤下的不同温度范围
内表现出来袁也可以在恒定温度下的不同频率范围
内表现出来遥 因此袁时温等效原理在动态力学性能
中的定性表达为频率与温度等效遥
员郾 源摇 数据分析
首先选择合成主曲线的参考温度遥 在 圆缘 耀
员缘园 益范围内尧测量频率为 员 匀扎尧升温速率为 圆 益窑
皂蚤灶 原员的条件下测定试样的贮存模量与损耗因子温
度谱渊图 员冤遥 从图 员 可以观察到出现在 员猿缘 益附近
的一个力学损耗峰袁该损耗峰的损耗因子仅约为
园郾 园猿园袁说明它是一个次级力学松弛过程遥 因此选择
员猿缘 益作为绘制主曲线的参考温度遥
在参考温度渊员猿缘 益冤下测得的贮存模量 原频率
和损耗因子 原频率关系曲线在主曲线的频率坐标上
无须移动袁而在高于或低于这一参考温度下测得的
缘圆员
林 业 科 学 源愿 卷摇
图 员摇 木材贮存模量和损耗因子的动态温度扫描结果
云蚤早援 员摇 阅赠灶葬皂蚤糟 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 泽糟葬灶泽 泽澡燥憎蚤灶早 贼澡藻
泽贼燥则葬早藻 皂燥凿怎造怎泽 葬灶凿 造燥泽泽 枣葬糟贼燥则
曲线则分别向右或向左水平移动袁使各曲线彼此叠
合连接袁这样就能分别得到参考温度渊员猿缘 益 冤下一
定频率范围内的贮存模量与损耗因子主曲线遥 显
然袁在叠合主曲线时袁各条试验曲线在频率坐标上的
水平位移量是不同的遥 通常袁水平位移量与温度的
关系曲线可以用以下 圆 个数学模型来表征遥
员冤 宰蕴云方程的表达式为院
造早葬栽 越 原 悦员渊栽 原 栽园冤悦圆 垣 渊栽 原 栽园冤遥 渊员冤
式中院 栽园 是参考温度曰 栽 是测定温度曰 葬栽 是水平移
动因子曰 悦员 和 悦圆 由式渊员冤通过水平移动因子与温
度关系曲线的线性段求得遥 宰蕴云 方程以玻璃化转
变温度渊栽早冤以上的自由体积理论为基础曰 对于高聚
物袁其一般适用温度范围为 栽早 耀 渊 栽早 垣 员园园 益冤遥圆冤 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程的表达式为院
造早葬栽 越 驻耘圆郾 猿园猿砸 员栽 原 员栽园( )遥 渊圆冤
式中院 驻耘是松弛转变的表观活化能曰 砸 是气体常
数曰 栽园 是参考温度曰 栽是测定温度曰 葬栽 是水平移动
因子遥 粤则则澡藻灶蚤怎泽 方程主要用于描述高聚物的次级
松弛过程袁也常常用来计算高聚物松弛转变过程的
表观活化能遥
云藻则则赠渊员怨愿园冤指出袁高聚物时温等效原理适用时
必须具备 圆 个前提条件院 员冤 相邻的试验曲线通过
在合理距离内的平移能够彼此叠合连接成光滑的曲
线曰 圆冤 生成主曲线的水平移动因子与温度的关系
满足 宰蕴云方程或 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程遥 本研究以这 圆 个
条件作为评价木材时温等效原理适用性的依据遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 主曲线的合成
图 圆 为木材在一系列试验温度渊圆缘 耀 员缘园 益袁温
度间隔为 缘 益冤下的贮存模量和损耗因子频率谱
渊园郾 员 耀 圆园 匀扎冤遥 从图中可以看出袁在某一特定频率
下袁贮存模量和损耗因子随着温度的升高分别呈现
出减小和增大的变化趋势遥 贮存模量随温度和频率
的变化范围为圆 远怨缘 耀 猿 远缘园 酝孕葬渊图 圆葬冤袁而损耗因
子的变化范围则为 园郾 园员圆 耀 园郾 园圆缘渊图 圆遭冤遥
图 圆摇 不同温度下木材贮存模量渊葬冤和损耗因子
渊遭冤的动态频率扫描结果
云蚤早援 圆摇 阅赠灶葬皂蚤糟 泽贼燥则葬早藻 皂燥凿怎造怎泽渊葬冤 葬灶凿 造燥泽泽 枣葬糟贼燥则
渊遭冤 糟怎则增藻泽 燥枣 憎燥燥凿 怎灶凿藻则 枣则藻择怎藻灶糟赠 泽糟葬灶 葬贼
凿蚤枣枣藻则藻灶贼 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻泽
将图 圆 中的试验曲线分别转换成一系列试验温
度下木材的贮存模量与频率的对数关系曲线渊图
猿葬冤和损耗因子与频率的对数关系曲线渊图 猿遭冤袁参
考温度渊员猿缘 益冤下的试验曲线在图中用实线标出遥
高于或低于参考温度下的试验曲线袁由软件自动通
过在频率坐标上水平移动至参考温度曲线袁使各曲
线彼此叠合连接成为主曲线渊图 源冤遥 在员猿缘 益下袁
木材的贮存模量和损耗因子主曲线跨越的频率范围
分别为 员园员远 匀扎 和 员园缘 匀扎遥 贮存模量主曲线较为光
滑袁与频率呈线性关系渊图 源葬冤袁损耗因子主曲线上
出现一些离散的数据点渊图 源遭冤袁这说明木材的松弛
行为随温度的变化并不均衡遥 木材可以视为由 猿 种
化学主成分渊纤维素尧半纤维素和木质素冤构成的高
分子聚合物袁其黏弹性受到细胞壁无定形聚合物和
定向结晶聚合物渊纤维素结晶区冤性质的共同影响袁
远圆员
摇 第 圆 期 蒋佳荔等院 杉木动态黏弹行为的时温等效性
摇
图 猿摇 不同温度下木材的贮存模量渊葬冤和损耗因子
渊遭冤与频率的对数关系曲线
云蚤早援 猿摇 蕴蚤灶藻葬则鄄造燥早 责造燥贼 燥枣 泽贼燥则葬早藻 皂燥凿怎造怎泽渊葬冤 葬灶凿 造燥泽泽
枣葬糟贼燥则渊遭冤渊枣则藻择怎藻灶糟赠 则葬灶早蚤灶早 枣则燥皂 园郾 员 贼燥 圆园 匀扎冤 葬贼
凿蚤枣枣藻则藻灶贼 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻泽
在宏观上表现为木材在宽阔温度域内的多重松弛转
变行为袁从而导致木材呈现出复杂的阻尼性能袁这也
是图 源遭中无法叠合出光滑的损耗因子主曲线的原
因之一遥 由此可知袁时温等效原理在描述木材阻尼
性能时的适用性较差遥
圆郾 圆摇 移动因子与温度关系曲线的模型拟合
在叠合主曲线时袁各条试验曲线在频率坐标上
的水平位移量可以用水平移动因子 葬栽 来表征遥 水
平移动因子 葬栽 代表每一个黏弹单元的移动量袁表示
其松弛时间占参考温度下松弛时间的比率渊云藻则则赠袁
员怨愿园冤遥 图 缘 是贮存模量和损耗因子主曲线的水平
移动因子 葬栽 与温度的关系曲线遥 从图中可以看出袁
水平移动因子与温度近似呈线性关系遥 在低于参考
温度渊员猿缘 益冤的区域袁水平移动因子值随温度的降
低而增大曰 在高于参考温度渊员猿缘 益冤的区域袁水平
移动因子值随温度的升高而增大遥 这表明在合成主
曲线时袁与参考温度越接近袁该温度下的试验曲线进
行水平移动的距离就越短遥 葬栽 值在高于参考温度渊员猿缘 益冤的区域出现负值袁说明随着温度升高袁分子
运动的松弛时间缩短袁即对应于较高的交变载荷频
率遥 由前面的分析可知袁在本试验温度范围内渊圆缘
图 源摇 参考温度 员猿缘 益下木材的贮存模量
渊葬冤和损耗因子渊遭冤主曲线
云蚤早援 源摇 杂贼燥则葬早藻 皂燥凿怎造怎泽渊葬冤 葬灶凿 造燥泽泽 枣葬糟贼燥则渊遭冤 皂葬泽贼藻则
糟怎则增藻 枣燥则 憎燥燥凿 则藻枣藻则藻灶糟藻凿 贼燥 员猿缘 益
耀 员缘园 益冤袁含水率为 园郾 远豫的木材试样呈现出一个
次级力学松弛过程袁因此选择 粤则则澡藻灶蚤怎泽 方程通过最
小二乘拟合法对水平移动因子与温度的关系曲线进
行拟合渊图 缘冤遥 从图中可以看出袁对于贮存模量和
损耗因子主曲线的水平移动因子与温度的关系曲
线袁粤则则澡藻灶蚤怎泽方程拟合曲线与试验值曲线的重合度
均较高遥 对于 栽栽杂数据分析软件系统袁根据模型值
与试验值之间的标准差来评价拟合效果的好坏袁即
当标准差小于 圆园 时袁认为模型值与试验值可以成功
拟合遥 贮存模量与损耗因子拟合曲线的标准差分别
为 员缘郾 源 和 圆苑郾 猿袁 计算得到表观活化能值为
猿缘缘郾 圆 噪允窑皂燥造 原员遥
圆郾 猿摇 木材黏弹行为的时温等效性评价
与 云藻则则赠渊员怨愿园冤提出的判断高聚物时温等效原
理适用性的 圆 个前提条件相比袁本研究中木材的贮
存模量主曲线是光滑的袁而损耗因子主曲线不光滑袁
出现一定程度的离散性遥 合成贮存模量主曲线的水
平移动因子与温度的关系可以用 粤则则澡藻灶蚤怎泽 方程进
行描述袁而损耗因主曲线的水平移动因子与温度的
关系并不满足 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程遥 由此可见袁在本试验
的温度范围内渊圆缘 耀 员缘园 益冤袁利用时温等效原理描
述含水率为 园郾 远豫的木材动态刚度性质是适用的袁
苑圆员
林 业 科 学 源愿 卷摇
图 缘摇 贮存模量渊葬冤和损耗因子渊遭冤主曲线的水平
移动因子与温度的关系曲线渊方格冤与 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程
的拟合曲线渊实线冤
云蚤早援 缘摇 杂澡蚤枣贼 枣葬糟贼燥则渊燥责藻灶 糟蚤则糟造藻泽冤 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责泽 憎蚤贼澡
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻袁葬泽 燥遭贼葬蚤灶藻凿 枣则燥皂 贼澡藻 泽贼燥则葬早藻 皂燥凿怎造怎泽
渊葬冤 葬灶凿 造燥泽泽 枣葬糟贼燥则渊遭冤 皂葬泽贼藻则 糟怎则增藻泽 葬灶凿 枣蚤贼 燥枣 贼澡藻 泽澡蚤枣贼
枣葬糟贼燥则 增葬则蚤葬贼蚤燥灶 贼燥 贼澡藻 粤则则澡藻灶蚤怎泽 藻择怎葬贼蚤燥灶渊泽燥造蚤凿 造蚤灶藻 糟怎则增藻冤
但无法预测木材的松弛转变行为遥
就时温等效原理描述木材动态刚度的适用范围
和条件而言袁含水率为 园郾 远豫 袁远豫 耀 员圆豫的木材以
及饱水木材的情况并不相同遥 对于含水率为 远豫 耀
员圆豫的木材和饱水木材袁木质素玻璃化转变温度附
近渊一般低于 员园园 益冤的力学行为满足 宰蕴云 方程
渊 杂葬造皂佴灶袁 员怨愿源曰 月燥灶凿 藻贼 葬造郾 袁 员怨怨苑曰 孕造葬糟藻贼 藻贼 葬造援袁
圆园园苑冤袁当温度超过某一特定值时袁由于水分散失引
起木材性质发生变化袁时温等效原理则不再适用遥
而对于本研究中含水率为 园援 远豫的木材袁时温等效
原理的适用温度范围扩大至 圆缘 耀 员缘园 益遥 由此可
见袁水分对木材黏弹行为的时温等效性具有较大影
响遥 有关木材与水分体系时温等效性的适用条件和
范围袁仍有待于进一步深入研究和探讨遥
猿摇 结论
本文以含水率 园郾 远豫 的木材为试验材料袁在
圆缘 耀 员缘园 益温度范围内袁合成了 员猿缘 益下贮存模量
与损耗因子在一定频率范围内的主曲线袁验证并分
摇
析了木材动态黏弹行为的时温等效性遥
员冤 贮存模量和损耗因子主曲线的频率坐标分
别跨越 员园员远和 员园缘 个数量级曰
圆冤 贮存模量主曲线的水平移动因子与温度的
关系曲线在 圆缘 耀 员缘园 益内满足 粤则则澡藻灶蚤怎泽方程曰
猿冤 利用时温等效原理描述木材的动态刚度性
质是适用的袁但无法用来预测木材的松弛转变行为遥
参 考 文 献
虞华强袁赵荣军袁刘杏娥袁等援 圆园园苑援 木材蠕变模拟研究概述援 林业科
学袁 源猿渊苑冤院 员园员 原 员园缘援
张红为援 圆园员园援 杨木横纹压缩本构关系与时 原温等效性研究援 安徽
农业大学硕士学位论文援
月葬糟澡 蕴袁 孕藻灶贼燥灶藻赠 砸 耘援 员怨远愿援 晕燥灶鄄造蚤灶藻葬则 皂藻糟澡葬灶蚤糟葬造 遭藻澡葬增蚤燥则 燥枣 憎燥燥凿援
云燥则藻泽贼 孕则燥凿怎糟贼泽 允燥怎则灶葬造袁 员愿渊猿冤院 远园 原 远远援
月燥灶凿 月 匀袁 蕴燥枣藻则泽噪蚤 允袁 栽蚤泽泽葬燥怎蚤 允袁 藻贼 葬造援 员怨怨苑援 阅藻增藻造燥责皂藻灶贼 燥枣 贼藻灶泽蚤燥灶
葬灶凿 糟燥皂责则藻泽泽蚤燥灶 糟则藻藻责 皂燥凿藻造泽 枣燥则 憎燥燥凿 怎泽蚤灶早 贼澡藻 贼蚤皂藻鄄贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
泽怎责藻则责燥泽蚤贼蚤燥灶 责则蚤灶糟蚤责造藻援 云燥则藻泽贼 孕则燥凿怎糟贼 允燥怎则灶葬造袁 源苑渊员冤院 怨苑 原 员园猿援
阅葬增蚤凿泽燥灶 砸 宰援 员怨远圆援 栽澡藻 蚤灶枣造怎藻灶糟藻 燥枣 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 燥灶 糟则藻藻责 蚤灶 憎燥燥凿援
云燥则藻泽贼 孕则燥凿怎糟贼泽 允燥怎则灶葬造袁 员圆渊愿冤院 猿苑苑 原 猿愿员援
云藻则则赠 允 阅援 员怨愿园援 灾蚤泽糟燥藻造葬泽贼蚤糟 责则燥责藻则贼蚤藻泽 燥枣 责燥造赠皂藻则泽援 猿 则凿 藻凿蚤贼蚤燥灶援 宰蚤造藻赠袁
晕藻憎 再燥则噪援
允葬糟藻皂 栽援 员怨怨远援 耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 造燥灶早鄄贼藻则皂 糟则藻藻责 燥灶 贼澡藻 蚤灶贼藻早则蚤贼赠 燥枣 皂燥凿藻则灶
憎燥燥凿 泽贼则怎糟贼怎则藻泽援 灾蚤则早蚤灶蚤葬 孕燥造赠贼藻糟澡灶蚤糟 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 葬灶凿 杂贼葬贼藻 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠援
孕澡 阅 栽澡藻泽蚤泽援
运藻造造藻赠 杂 杂袁 砸蚤葬造泽 栽 郧袁 郧造葬泽泽藻则 宰 郧援 员怨愿苑援 砸藻造葬曾葬贼蚤燥灶 遭藻澡葬增蚤燥则 燥枣 贼澡藻
葬皂燥则责澡燥怎泽 糟燥皂责燥灶藻灶贼泽 燥枣 憎燥燥凿援 允燥怎则灶葬造 燥枣 酝葬贼藻则蚤葬造 杂糟蚤藻灶糟藻袁
圆圆渊圆冤院 远员苑 原 远圆缘援
蕴葬遭燥则蚤藻 酝 孕 郧袁 杂葬造皂佴灶 蕴袁 云则葬扎蚤藻则 悦 耘援 圆园园源援 悦燥燥责藻则葬贼蚤增蚤贼赠 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣
贼澡藻 蚤灶 泽蚤贼怎 造蚤早灶蚤灶 早造葬泽泽 贼则葬灶泽蚤贼蚤燥灶援 匀燥造扎枣燥则泽糟澡怎灶早袁 缘愿
渊圆冤院 员圆怨 原 员猿猿援
蕴藻灶贼澡 悦 粤袁 运葬皂噪藻 云 粤援 圆园园员援 酝燥蚤泽贼怎则藻 凿藻责藻灶凿藻灶贼 泽燥枣贼藻灶蚤灶早 遭藻澡葬增蚤燥则 燥枣
憎燥燥凿援 宰燥燥凿 葬灶凿 云蚤遭藻则 杂糟蚤藻灶糟藻袁 猿猿渊猿冤院 源怨圆 原 缘园苑援
蕴佼责藻扎鄄杂怎藻增燥泽 云袁 云则葬扎蚤藻则 悦 耘援 圆园园缘援 孕葬则葬造造藻造鄄责造葬贼藻 则澡藻燥造燥早赠 燥枣 造葬贼藻曾 枣蚤造皂泽
遭燥灶凿藻凿 贼燥 憎燥燥凿援 匀燥造扎枣燥则泽糟澡怎灶早袁 缘怨渊源冤院 源猿缘 原 源源园援
蕴佼责藻扎鄄杂怎藻增燥泽 云袁 云则葬扎蚤藻则 悦 耘援 圆园园远援 砸澡藻燥造燥早赠 燥枣 造葬贼藻曾 枣蚤造皂泽 遭燥灶凿藻凿 贼燥
憎燥燥凿院 蚤灶枣造怎藻灶糟藻 燥枣 糟则燥泽泽鄄造蚤灶噪蚤灶早援 匀燥造扎枣燥则泽糟澡怎灶早袁 远园渊员冤院 源苑 原 缘圆援
孕造葬糟藻贼 灾袁 孕葬泽泽葬则凿 允袁 孕藻则则佴 孕援 圆园园苑援 灾蚤泽糟燥藻造葬泽贼蚤糟 责则燥责藻则贼蚤藻泽 燥枣 早则藻藻灶
憎燥燥凿 葬糟则燥泽泽 贼澡藻 早则葬蚤灶 皂藻葬泽怎则藻凿 遭赠 澡葬则皂燥灶蚤糟 贼藻泽贼泽 蚤灶 贼澡藻 则葬灶早藻 园 原
怨缘 益院 澡葬则凿憎燥燥凿 增泽援 泽燥枣贼憎燥燥凿 葬灶凿 灶燥则皂葬造 憎燥燥凿 增泽援 则藻葬糟贼蚤燥灶 憎燥燥凿援
匀燥造扎枣燥则泽糟澡怎灶早袁 远员渊远冤院 缘源愿 原 缘缘苑援
杂葬造皂佴灶 晕 蕴援 员怨愿源援 灾蚤泽糟燥藻造葬泽贼蚤糟 责则燥责藻则贼蚤藻泽 燥枣 蚤灶 泽蚤贼怎 造蚤早灶蚤灶 怎灶凿藻则 憎葬贼藻则鄄
泽葬贼怎则葬贼藻凿 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽援 允燥怎则灶葬造 燥枣 酝葬贼藻则蚤葬造 杂糟蚤藻灶糟藻袁
员怨渊怨冤院 猿园怨园 原 猿园怨远援
杂葬皂葬则葬泽蚤灶早澡藻 杂袁 蕴燥枣藻则泽噪蚤 允 砸袁 匀燥造扎藻则 杂 酝援 员怨怨源援 悦则藻藻责 皂燥凿藻造蚤灶早 燥枣 憎燥燥凿
怎泽蚤灶早 贼蚤皂藻鄄贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 泽怎责藻则责燥泽蚤贼蚤燥灶援 宰燥燥凿 葬灶凿 云蚤遭藻则 杂糟蚤藻灶糟藻袁
圆远渊员冤院 员圆圆 原员猿园援
渊责任编辑摇 石红青冤
愿圆员