全 文 ：第 源愿 卷 第 怨 期
圆 园 员 圆 年 怨 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 怨杂藻责郾 袁圆 园 员 圆
收稿日期院 圆园员员 原 员园 原 猿园曰 修回日期院 圆园员圆 原 园源 原 圆缘遥
基金项目院 林业公益性行业专项渊圆园园怨园源园猿源冤遥
鄢任海青为通讯作者遥
基于数字散斑相关方法的竹材变形特性鄢
李霞镇员 摇 任海青员 摇 马少鹏圆
渊员郾 中国林业科学研究院木材工业研究所摇 北京 员园园园怨员曰 圆援 北京理工大学宇航学院摇 北京 员园园园愿员冤
摘摇 要院摇 利用数字散斑相关方法渊阅杂悦酝冤测定 缘 个竹龄的竹材顺纹抗拉弹性模量袁并实时拍摄竹材拉伸和压缩过
程中的位移变化袁得出竹材抗拉和抗压试样的应变场遥 结果表明院从竹青至竹黄袁顺纹抗拉弹性模量大致呈减小的
趋势曰 随着竹龄的增大袁顺纹抗拉弹性模量逐渐增加遥 竹材破坏过程复杂且能够直观地反映破坏的全过程袁与人们
肉眼观察相比袁阅杂悦酝可提前反映试样状态并预见试样的破坏点遥
关键词院摇 阅杂悦酝曰 竹材曰 变形曰 顺纹抗拉弹性模量曰 破坏
中图分类号院杂苑愿员郾 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怨 原 园员员缘 原 园缘
阅藻枣燥则皂葬贼蚤燥灶 月藻澡葬增蚤燥则 燥枣 月葬皂遭燥燥 遭葬泽藻凿 燥灶 阅杂悦酝
蕴蚤 载蚤葬扎澡藻灶员 摇 砸藻灶 匀葬蚤择蚤灶早员 摇 酝葬 杂澡葬燥责藻灶早圆
渊员郾 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 员园园园怨员曰
圆援 杂糟澡燥燥造 燥枣 粤藻则燥泽责葬糟藻 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早袁 月藻蚤躁蚤灶早 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 栽藻糟澡灶燥造燥早赠摇 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园愿员冤
粤遭泽贼则葬糟贼院摇 阅蚤早蚤贼葬造 泽责藻糟噪造藻 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿 渊 阅杂悦酝冤 憎葬泽 怎泽藻凿 蚤灶 泽贼怎凿赠蚤灶早 皂燥凿怎造怎泽 燥枣 藻造葬泽贼蚤糟蚤贼赠 渊 酝韵耘冤 蚤灶 贼藻灶泽蚤燥灶
责葬则葬造造藻造 贼燥 早则葬蚤灶 燥枣 遭葬皂遭燥燥 葬灶凿 凿蚤泽责造葬糟藻皂藻灶贼泽 憎澡蚤糟澡 糟燥灶贼则蚤遭怎贼藻 贼燥 贼澡藻 泽贼则葬蚤灶 枣蚤藻造凿泽 燥枣 泽葬皂责造藻泽 凿怎则蚤灶早 贼澡藻 贼藻灶泽蚤燥灶 葬灶凿
糟燥皂责则藻泽泽蚤增藻 责则燥糟藻泽泽郾 陨贼 憎葬泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡藻 酝韵耘 蚤灶 贼藻灶泽蚤燥灶 责葬则葬造造藻造 贼燥 早则葬蚤灶 噪藻责贼 葬 凿藻糟则藻葬泽蚤灶早 贼则藻灶凿 枣则燥皂 贼澡藻 燥怎贼藻则 贼燥 蚤灶灶藻则
造葬赠藻则泽 燥枣 泽贼葬造噪泽袁 葬灶凿 蚤贼 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 憎蚤贼澡 葬早藻 蚤灶糟则藻葬泽蚤灶早郾 月藻泽蚤凿藻泽袁 遭葬皂遭燥燥 凿葬皂葬早藻 憎葬泽 糟燥皂责造藻曾 葬灶凿 贼澡藻 憎澡燥造藻 凿葬皂葬早藻
责则燥糟藻泽泽 糟燥怎造凿 遭藻 则藻枣造藻糟贼藻凿 遭赠 阅杂悦酝 蚤灶贼怎蚤贼蚤增藻造赠郾 陨灶 葬凿凿蚤贼蚤燥灶袁阅杂悦酝 糟燥怎造凿 泽澡燥憎 贼澡藻 凿葬皂葬早藻 泽贼葬贼藻 燥枣 泽葬皂责造藻泽 蚤灶 葬凿增葬灶糟藻 葬灶凿
葬灶贼蚤糟蚤责葬贼藻 枣葬蚤造怎则藻 泽蚤贼藻泽郾
运藻赠 憎燥则凿泽院摇 凿蚤早蚤贼葬造 泽责藻糟噪造藻 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿渊阅杂悦酝冤曰 遭葬皂遭燥燥曰 凿藻枣燥则皂葬贼蚤燥灶曰 皂燥凿怎造怎泽 燥枣 藻造葬泽贼蚤糟蚤贼赠 蚤灶 贼藻灶泽蚤燥灶 责葬则葬造造藻造
贼燥 早则葬蚤灶曰 凿葬皂葬早藻
摇 摇 传统的木质变形测试采用电测法袁电测法虽然
是一种很成熟的力学测试方法袁但是该方法是以点
测量为基础袁不能获得全场的变形信息袁在木材力学
测试领域中具有一定的局限性渊杂怎贼贼燥灶 藻贼 葬造援袁员怨愿猿曰
郧则燥燥皂 藻贼 葬造援袁员怨怨源冤遥 近年来袁随着现代光电子和计
算机技术的发展以及数字图像处理理论的深入袁数
字散斑相关方法渊凿蚤早蚤贼葬造 泽责藻糟噪造藻 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿袁
阅杂悦酝冤迅速成为试验力学领域一种重要的测试方
法 渊金观昌袁 员怨怨苑曰 杂怎贼贼燥灶 藻贼 葬造援袁 圆园园园曰马少鹏袁
圆园园猿冤遥 除了 阅杂悦酝本身具备的全场尧非接触尧高精
度等特点外袁将该技术应用于木尧竹材力学测试上还
具有其他优势院测量装置和光路简单袁试件无须处理
或仅需简单处理袁对试件尺寸无特殊要求袁试验过程
和数据处理方法简单袁试验消耗小袁利于进行大批量
的重复试验遥 目前该技术已被用于研究木质材料的
压缩尧拉伸尧断裂以及在弯曲载荷下木材的变形规律
测试渊徐曼琼等袁 圆园园猿曰李霞镇袁 圆园园怨曰邓丛静等袁
圆园员园冤袁这些测试对于了解木质材料力学性质具有
重要意义遥
材料的破坏是指在载荷作用下袁材料抵抗外力
所产生的变形积累到一定程度袁而使材料宏观整体
完全丧失或部分丧失原有的物理力学性能的现象遥
随着竹材在建筑行业应用日趋广泛袁破坏是竹材作
为建筑材料在安全设计中必须要考虑的一个重要因
素袁特别是竹材在载荷作用下发生的一系列变形袁故
深入研究竹材在载荷作用下的变形袁对竹材的利用
具有重要的指导意义遥 鉴于此袁本研究利用 阅杂悦酝
光测法对 缘 个竹龄的竹材顺纹抗拉弹性模量进行测
定曰并利用 阅杂悦酝技术实时拍摄了竹材拉伸和压缩
过程中的位移变化袁得出竹材拉伸和压缩破坏过程
中的应变场袁观测了整个破坏的过程遥
林 业 科 学 源愿 卷摇
员摇 材料与方法
员郾 员摇 试验材料
试验毛竹渊孕澡赠造造燥泽贼葬糟澡赠泽 藻凿怎造蚤泽冤采自浙江富阳袁
选取 园郾 缘袁员袁圆袁源 和 远 年生的竹株袁按照国家标准
郧月 辕 栽 员缘苑愿园要员怨怨缘叶竹材物理力学性质试验方法曳
规定的采样方法进行遥 待气干 猿 个月后袁将竹筒直
接劈分成竹条袁每株毛竹在离地第 员猿 节处取样袁亦
按照 郧月 辕 栽 员缘苑愿园要员怨怨缘 的要求加工顺纹抗拉试样
咱圆愿园 皂皂 伊 员园 皂皂 伊 贼 皂皂渊竹壁厚冤暂和顺纹抗压试
样咱圆园 皂皂 伊圆园 皂皂 伊 贼 皂皂渊竹壁厚冤暂遥
选取 缘 个竹龄渊园郾 缘袁员袁圆袁源 和 远 年生冤的竹材用
于顺纹抗拉弹性模量的测定遥 试验前在试样靠近竹
青处和靠近竹黄处分别标记 圆 对标记点袁同时在竹
肉处标记 员 对标记点渊图 员袁圆冤袁之后便可将试样安
装到万能力学试验机上进行测定遥 试验重复 猿 次遥
选取 源 年生竹材进行动态破坏分析遥 为了使试
样上的散斑场具有较强反差袁试验前在试样的厚度
方向上先喷上白漆以作为基底色袁再喷黑漆使其在
试样表面形成均匀分布尧大小适宜的散斑点袁待漆完
全干后袁方可进行试验遥
员郾 圆摇 试验设备
试验所用的加载装置为长春试验机厂生产的
宰阅宰猿园缘园 型微机控制电子万能试验机袁最大试验
力为 缘园 噪晕袁精确度为 园郾 缘豫 袁加载速度为 园郾 猿 皂皂窑
皂蚤灶 原员遥 试验仪器还包括数字图像采集设备院阅匀鄄
杂灾员猿园园枣皂数字 悦悦阅 相机渊分辨率员 圆愿园 伊 员 园圆源袁帧
率 苑郾 缘枣责泽冤和变焦镜头 渊可调焦范围为 员苑 耀 员园圆
皂皂冤遥 悦悦阅相机应连续对竹材试样的有效试验区
进行图像采集渊每秒钟约采集 员园 张图像冤袁时时记
录竹材在受拉和受压过程中的变化袁以观察竹材在
整个抗拉和抗压过程中应力场演化和破坏形态遥
员郾 猿摇 顺纹抗拉弹性模量试验方法
拉伸试样标定点如图 员袁圆 所示袁试样上每对标
记点之间的距离应适宜渊大约为 员园 皂皂冤遥 若距离
过大袁在拉伸过程中所标定的点会拉离相机的拍摄
视野之外曰距离过小袁标定时有一定难度袁且处理起
来易受影响遥 本文利用野灰度重心冶法渊樊志华等袁
圆园员园冤来确定标记点拉伸前后的位置袁根据所确定
的位置袁计算得到试样的应变袁进而得出竹材抗拉弹
性模量遥
图 猿 为竹材顺纹拉伸试样两点标定袁在试件上
标记 圆 个点袁用前述方法分别处理得到 圆 个点的位
置袁可计算得到应变遥 建立拉伸试件计算模型袁仅考
虑 曾方向变形袁根据几何关系可以得到两标记点灰
图 员摇 竹材抗拉弹性模量试样标定
云蚤早援 员摇 杂蚤早灶 皂藻贼澡燥凿 燥枣 酝韵耘 泽葬皂责造藻
图 圆摇 抗拉标定试样 悦悦阅相机初始采集图片
云蚤早援 圆摇 韵则蚤早蚤灶葬造 泽贼葬贼藻 燥枣 泽葬皂责造藻 贼葬噪蚤灶早 遭赠 悦悦阅
图 猿摇 标准拉伸试件计算模型
云蚤早援 猿摇 悦葬造糟怎造葬贼藻 皂燥凿藻造 燥枣 泽贼葬灶凿葬则凿 贼藻灶泽蚤燥灶 泽葬皂责造藻
度重心间的距离 造袁拉伸试样变形前尧后位移可根据
式渊员冤求得渊其中变形前两点间的距离为 造园袁变形后
两点间的距离为 造忆冤袁应变 着如式渊圆冤院
造 越 造圆 原 造员 垣 曾月 原 曾粤袁 渊员冤
着 越 造忆 原 造园造园 遥 渊圆冤
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 竹材顺纹抗拉弹性模量
本文使用 阅杂悦酝光测法测定了 缘 个竹龄竹材靠
近竹青尧竹肉和靠近竹黄处的顺纹抗拉弹性模量袁并
得出各竹龄竹材顺纹抗拉弹性模量平均值在
怨 源园园郾 园源 耀 员圆 圆员源郾 园园 酝孕葬的范围内波动袁其具体测
试结果见表 员遥 图 源 为靠近竹青尧竹肉及靠近竹黄
处的应力 原应变曲线遥 各竹龄竹材抗拉弹性模量由
柱状图渊图 缘冤更直观表示出各竹龄竹材顺纹抗拉弹
远员员
摇 第 怨 期 李霞镇等院 基于数字散斑相关方法的竹材变形特性
性模量的变化趋势遥 由图 缘 可见袁竹材的抗拉弹性
模量从竹青至竹黄依次减小曰随着竹龄的增大袁大致
呈增加的趋势袁总体变化趋势同前人所得结果一致
渊林金国等袁 圆园园圆曰俞友明等袁 圆园园源曰 砸藻灶 藻贼 葬造援袁
圆园园愿冤袁其中 圆 年生竹材有显著异常袁这主要是由于
竹子生长存在大小年的原因渊徐光余等袁 圆园园愿曰 陈
新安袁 圆园员园冤遥 据试材采伐地竹农介绍袁圆 年生竹材
是毛竹小年出笋袁长势较弱袁且 圆 年生竹材在竹林中
的数量也较少袁所以 圆 年生竹材的竹秆胸径均比其
他年份的小遥 本次试验所测得的竹材抗拉弹性模量
及随竹龄的变化趋势与同批试材使用常规方法所得
的弹性模量变化趋势一致袁也是 圆 年生竹材弹性模
量稍稍偏小渊砸藻灶 藻贼 葬造援袁 圆园园愿冤遥
表 员摇 竹材弹性模量数据
栽葬遭援 员摇 灾葬造怎藻泽 燥枣 遭葬皂遭燥燥 酝韵耘 酝孕葬
年龄粤早藻 辕 葬
靠近竹青晕藻葬则 贼澡藻燥怎贼藻则 造葬赠藻则
竹肉酝蚤凿凿造藻造葬赠藻则
靠近竹黄晕藻葬则 贼澡藻蚤灶灶藻则 造葬赠藻则
平均值酝藻葬灶
园郾 缘 怨 怨远员郾 愿怨 怨 猿远苑郾 园园 愿 愿苑员郾 圆圆 怨 源园园郾 园源
员 员员 缘园苑郾 苑圆 员员 圆愿愿郾 员苑 员员 园员怨郾 远苑 员员 圆苑员郾 愿缘
圆 员园 园怨苑郾 员员 怨 愿员远郾 愿猿 怨 圆猿愿郾 圆愿 怨 苑员苑郾 源员
源 员圆 远缘愿郾 园园 员圆 圆员圆郾 缘园 员员 源猿员郾 苑愿 员圆 员园园郾 苑远
远 员圆 缘源猿郾 猿猿 员圆 园园猿郾 猿猿 员圆 园怨缘郾 猿猿 员圆 圆员源郾 园园
图 源摇 顺纹抗拉试样应力 原应变曲线
云蚤早援 源摇 栽澡藻 泽贼则藻泽泽鄄泽贼则葬蚤灶 糟怎则增藻 燥枣 遭葬皂遭燥燥 贼藻灶泽蚤燥灶 泽葬皂责造藻泽
员援靠近竹青 晕藻葬则 贼澡藻 燥怎贼藻则 造葬赠藻则曰 圆援竹肉 酝蚤凿凿造藻 造葬赠藻则曰
猿援靠近竹黄 晕藻葬则 贼澡藻 蚤灶灶藻则 造葬赠藻则援
图 缘摇 各竹龄毛竹材弹性模量变化趋势
云蚤早援 缘摇 悦澡葬灶早藻 贼则藻灶凿 燥枣 酝韵耘 葬贼 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 葬早藻泽
圆郾 圆摇 竹材的动态破坏分析
圆郾 圆郾 员摇 竹材顺纹抗拉动态破坏摇 竹材细胞壁主要
是由纤维素尧半纤维素及木素三大物质构成渊尹思
慈袁 员怨怨远冤袁竹材类似于木材袁应力与应变间的关系
复杂渊图 远冤袁其性能既不像真正的弹性材料袁又不像
真正的塑性材料袁而是一种典型的黏弹性材料遥
图 远摇 抗拉试样动态破坏应力 原应变曲线
云蚤早援 远摇 杂贼则藻泽泽鄄泽贼则葬蚤灶 糟怎则增藻 燥枣 凿赠灶葬皂蚤糟 贼藻灶泽蚤燥灶 枣燥则
遭葬皂遭燥燥 泽葬皂责造藻泽
由于毛竹材在顺纹拉伸过程中袁纤维之间产生
的滑移使纤维撕裂破坏袁其破坏断面呈针状撕裂曰且
试样最初断口均是靠近竹黄一侧袁在垂直于纤维方
向产生细微的裂口袁之后随着载荷增大袁裂口逐渐增
大袁直至产生纵向撕裂袁最终的破坏形态如图 苑 所
示遥 在竹材发生纵向撕裂的过程中伴随着横向张力
产生袁它会导致基体材料薄壁组织同增强体材料维
管束界面的分离和破坏袁且基体材料薄壁组织同增
强体材料同时发生横向剪切破坏遥 资料显示渊刘一
星袁 圆园园源冤院试样断裂面的不规则程度袁主要取决于
木材顺纹抗拉强度和顺纹抗剪强度的比值袁一般来
说竹材该比值较大袁破坏一般在强度较弱的竹黄部
位剪切开袁破坏断面极不平整遥
图 苑摇 毛竹材试样破坏后宏观形态
云蚤早援 苑摇 悦燥灶枣蚤早怎则葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 枣葬蚤造怎则藻 泽葬皂责造藻泽
从图 愿渊本文选取了 员园 个破坏时刻冤可清晰地
看出竹子拉伸试件的整个破坏过程遥 裂纹是从试件
靠近竹黄一侧的边缘部分产生袁图 愿凿已经可以很明
显地看到有细微裂口产生袁之后裂纹逐渐向内扩展袁
苑员员
林 业 科 学 源愿 卷摇
裂口逐渐增大渊图 愿藻 耀 蚤冤袁直至试件的纵向产生
撕裂遥
图 愿摇 抗拉试样动态裂纹扩展
云蚤早援 愿摇 悦则葬糟噪 泽责则藻葬凿 蚤皂葬早藻泽 燥灶 遭葬皂遭燥燥 凿赠灶葬皂蚤糟 贼藻灶泽蚤燥灶 泽葬皂责造藻
图 怨 是图 愿 相对应的应变场渊如图 愿躁 所示袁试
样完全发生纵向撕裂袁试样上裂口的位移变化过大袁
在进行位移场处理时袁匹配的相关系数值很低袁所出
的位移场无意义袁在此省略冤袁参照应变场中的颜色
指示渊红色要蓝色表示应变逐渐递减冤袁由图 怨葬忆和
遭忆看出袁各颜色在位移场中分布较均匀袁这说明试件
拉伸初期袁载荷比较小袁试件各部分变形较均匀袁未
出现应变集中的现象遥 当载荷增加到一定值时袁在
图右下角区域呈现红色袁其余部分均呈蓝色 渊图
怨糟忆冤袁这说明试样右下角的应变量比其他地方明显
增大袁已存在应变集中现象袁意味着右下角已逐渐产
生细微的裂纹袁但在对应图 愿糟 中袁用肉眼尚未出现
明显裂纹遥 从图 怨糟忆可知袁试样在此时已经发生了破
坏袁只是人们无法通过肉眼识别袁说明相对肉眼袁应变
场能时时并提前反映试样在拉伸加载过程中的状态遥
随着加载时间的延长袁裂纹逐渐扩大袁从图怨凿忆 耀 蚤忆中
仍然可以看出裂纹产生区域的应变量较其他地方大
渊呈红色冤袁且随着载荷的增加袁该现象也更加明显袁最
后直至试样完全断裂遥
图 怨摇 抗拉试样裂纹扩展过程的应变场
云蚤早援 怨摇 阅蚤泽责造葬糟藻皂藻灶贼 燥枣 凿赠灶葬皂蚤糟 贼藻灶泽蚤燥灶 泽葬皂责造藻泽
圆郾 圆郾 圆摇 竹材顺纹抗压动态破坏摇 竹材是天然的有
机复合材料袁其组织结构主要由维管束和薄壁细胞
组成袁形成刚柔相济的结构特征渊杨淑惠袁 圆园园员曰甘
小洪等袁 圆园园圆曰于文吉等袁 圆园园圆冤袁可用复合材料理
论分析竹材抗压产生的现象渊任海青等袁 圆园园苑冤遥 当
竹材被压缩过程中袁首先是纤维和薄壁组织共同承
受纵向压力袁曲线呈线性上升趋势袁此时变形和载荷
呈正比遥 由于维管束纤维刚度要强于薄壁组织的刚
度袁因此随着载荷的增加袁薄壁组织成为抗压材料的
弱面袁水平方向上出现一条压缩横带袁这一综合横
带袁通常称为微观压缩皱纹遥 随着载荷的增加袁压缩
皱纹逐渐明显袁其应力 原应变曲线表现为屈服阶段袁
在这一阶段变形和载荷二者不呈直线关系袁应变增
长速度比应力增长速度快遥
据有关资料渊江泽慧等袁 圆园园园冤院当压力继续增
加袁压缩横带趋于稳定袁应力 原应变曲线继续表现为
线性上升阶段遥 在本试验中袁由于压缩试样加载到
一定程度时袁其变形已较大袁要使试样完全破坏袁还需
要较长的加载时间袁故本试验在试样到达一定的变形
程度时便停止加载袁所以尚未观察到竹材压缩试样应
力 原应变曲线中的二次线性上升阶段遥
同竹材抗拉破坏试验一致袁选取了 员园 个抗压破
坏时刻袁可清晰直观地反映出竹材整个抗压的破坏
图 员园摇 抗压试样动态破坏
云蚤早援 员园摇 云葬蚤造怎则藻 燥枣 遭葬皂遭燥燥 凿赠灶葬皂蚤糟 糟燥皂责则藻泽泽蚤燥灶 泽葬皂责造藻泽
过程遥 在压缩初期袁试样无明显变化渊图 员园葬袁遭袁糟冤遥
随着载荷的增加袁竹材的侧面发生细微的扭曲渊图
员园凿袁藻冤袁竹材的变形随着载荷增加而增大遥 竹材顺
纹抗压破坏主要出现在端部袁并在靠近加载头的一
侧产生扭曲袁这主要是由于竹材和载荷接触的地方
出现应力集中袁抗压试样的端部发生压溃破坏遥 通
过观察发现袁靠近竹黄一侧的竹材压缩程度较大袁靠
近竹青一侧的竹材压缩程度较小袁最终使试样压缩
面整体向竹黄侧倾斜袁使靠近竹黄处发生抗压的内
应力袁而靠近竹青处产生抗拉的内应力遥 这主要是由
于靠近竹黄处维管束稀疏袁承载能力弱袁容易被压溃曰
再者袁由于在竹壁厚度方向袁竹青至竹黄维管束依次
变稀袁呈明显的阶梯状袁随着载荷的增加袁竹材抗压试
样会逐渐产生弦向剪切破坏遥
愿员员
摇 第 怨 期 李霞镇等院 基于数字散斑相关方法的竹材变形特性
从微观上来说袁顺纹抗压试样的纤维细胞上会
产生单一错位的裂纹状细线袁细线会随着载荷增大
而增多袁直到形成纵横交错的网纹遥 随后在细胞壁
这些细线纹方向产生剪切破坏袁剪切破坏多了袁整个
细胞壁便扭曲渊刘一星等袁 圆园园源冤遥 受压的皱痕使整
个破坏区的细胞壁都发生扭曲袁最终导致抗压试样
的整体扭曲袁这也说明了竹材抗压破坏试样也经历
了损伤的积累和局部化过程袁最终发生破坏遥
图 员员 中每个小图分别是图 员园 相应的应变场遥
图 员园 中的前 猿 幅图可见试样无明显变化袁这也可以
通过图 员员 中相应的应变场证实袁整个观测区域均呈
现蓝色袁说明试样所产生的应变极小且非常均匀遥
从图 员员糟忆可见试样应变场颜色开始变浅袁对照色标
说明试样的应变开始增大曰同时在图 员园凿 发现试样
左上部有细微的弯曲袁随着载荷的增大袁压缩试样的
变形逐渐增大渊图 员园藻 耀 躁冤袁图 员员 中相应应变场的左
上角区域颜色逐渐朝向红色过渡袁说明该区域的应变
越来越大袁最后直至试样被破坏遥
图 员员摇 毛竹材抗压试样的应变场
云蚤早援 员员摇 阅蚤泽责造葬糟藻皂藻灶贼 燥枣 凿赠灶葬皂蚤糟 糟燥皂责则藻泽泽蚤燥灶 泽葬皂责造藻泽
猿摇 结论
员冤 本研究利用 阅杂悦酝 法测定了竹材顺纹抗拉
弹性模量袁得出 缘 个不同竹龄竹材的顺纹抗拉弹性
模量袁随着竹龄的增大袁顺纹抗拉弹性模量呈大致增
加的趋势袁从竹黄到竹青袁抗拉弹性模量逐渐增加遥
圆冤 竹材顺纹抗拉和顺纹抗压试样的变形均较
为复杂袁且其动态破坏表现为复杂的破坏形式遥 抗
拉试样最初断口在靠近竹黄侧垂直于纤维方向产生
细微裂口袁之后随着载荷增大逐渐增大袁直至产生纵
向撕裂遥 竹材顺纹抗压破坏主要在靠近竹黄处的端
部出现袁且靠近加载头的一侧发生扭曲遥
通过试验可知袁阅杂悦酝与人们肉眼观察相比袁可
提前反映试样的状态并预见试样的破坏点遥 阅杂悦酝
相关方法的特点和木竹材非均匀特性对测试方法的
摇 摇
特殊要求决定了 阅杂悦酝在生物质材料的力学参数和
力学性能研究方面具有相当的可行性和优越性遥
参 考 文 献
陈新安 郾 圆园员园郾 毛竹林大小年生长规律探讨 郾 中南林业调查规划袁
渊员冤院 圆员 原 圆猿援
邓丛静袁 张东升袁江泽慧袁等 郾 圆园员园郾 基于 阅杂悦酝的竹炭力学参数测
量及破坏分析 郾 辽宁工程技术大学学报院 自然科学版袁 怨渊圆冤院
圆缘远 原 圆缘怨郾
樊志华袁 王春鸿 郾 圆园员园郾 一种无需乘法器的光斑质心定位方法 郾 光
电工程袁 猿苑渊员圆冤院 员苑 原 圆源援
甘小洪袁 丁雨龙 郾 圆园园圆援 竹类结构植物学研究进展 郾 竹子研究汇刊袁
圆员渊员冤院 员圆 原 员苑援
江泽慧袁 任海青袁 胡一贯袁 等 郾 圆园园园郾 木材断裂过程的研究 郾 核技
术袁 圆猿渊愿冤院 缘苑圆 原 缘苑远援
金观昌 郾 员怨怨苑郾 计算机辅助光学测量 郾 北京院 清华大学出版社援
李霞镇 郾 圆园园怨郾 毛竹材力学及破坏特性研究 郾 中国林业科学研究院
硕士学位论文援
林金国袁 黄宗安袁 邱晓东袁 等 郾 圆园园圆援 石竹材材质变异规律的研究 郾
竹子研究汇刊袁 圆员渊员冤院 远缘 原 远愿援
刘一星袁 赵广杰 郾 圆园园源郾 木质资源材料学 郾 北京院 中国林业出版社援
马少鹏 郾 圆园园猿郾 数字散斑相关方法在岩石破坏测量中的发展与应
用援 清华大学博士学位论文援
任海青袁 张东升袁 潘雁红 郾 圆园园苑郾 竹材抗压动态破坏过程分析 郾 南
京林业大学学报院 自然科学版袁 猿员渊圆冤院 源苑 原 缘园援
徐光余袁杨爱农袁李多祥袁等 郾 圆园园愿郾 毛竹林大小年差异与合理砍伐
之间的关系 郾 农技服务袁 渊苑冤院 员源园 原 员源员援
徐曼琼袁 金观昌袁 鹿振友 郾 圆园园猿郾 数字散斑面内相关法测量木材抗
压弹性模量 郾 林业科学袁 猿怨渊圆冤院 员苑源 原 员苑远援
杨淑惠 郾 圆园园员郾 植物纤维化学 郾 北京院 中国轻工业出版社援
尹思慈 郾 员怨怨远郾 木材学 郾 北京院 中国林业出版社援
于文吉袁 江泽慧袁 叶克林 郾 圆园园圆援 竹材特性研究及其进展 郾 世界林
业研究袁 员缘渊圆圆冤院 缘员 原 缘缘援
俞友明袁金永明袁於琼花袁等 郾 圆园园源郾 雷竹竹材物理力学性质变异规
律的研究 郾 竹子研究汇刊袁 圆猿渊圆冤院 缘园 原 缘源郾
郧则燥燥皂 蕴 匀袁 在蚤灶噪 粤 郧郾 员怨怨源郾 栽藻糟澡灶蚤择怎藻泽 蚤灶 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼葬造 皂藻糟澡葬灶蚤糟泽
葬责责造蚤糟葬遭造藻 贼燥 枣燥则藻泽贼 责则燥凿怎糟贼泽 则藻泽藻葬则糟澡郾 孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣 贼澡藻
耘曾责藻则蚤皂藻灶贼葬造 酝藻糟澡葬灶蚤糟泽 孕造藻灶葬则赠 杂藻泽泽蚤燥灶 葬贼 贼澡藻 云燥则藻泽贼 孕则燥凿怎糟贼泽
砸藻泽藻葬则糟澡 杂燥糟蚤藻贼赠 粤灶灶怎葬造 酝藻藻贼蚤灶早 孕燥则贼造葬灶凿援
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