汽蒸预处理白栎木材弯曲蠕变的时温等效特性

作者：张毓格; 侯俊峰; 岑俊杰; 章卫钢; 姜志宏; 俞友明^*

来源：浙江农林大学学报, 2023, 40(05): 1121-1129.

• 白栎木材
• 弯曲蠕变
• 汽蒸预处理
• 早材导管带
• 时温等效

【目的】在采用MATLAB 2019a软件对早材导管带特征进行数字化表征的基础上，探究汽蒸预处理和早材导管带对白栎Quercus alba木材弯曲蠕变的时温等效特性影响规律。【方法】采用饱和蒸汽(100℃)及过热蒸汽(110、120℃)对试样进行预处理，利用动态热机械分析仪(DMA-Q800)在不同测试温度(20～80℃)条件下测试试样的弯曲蠕变曲线，最后选用测试温度20℃探究试样弯曲蠕变的时温等效特性，并运用Williams-Landel-Ferry (WLF)方程对水平移动因子与测试温度的关系曲线进行拟合。【结果】(1)试样的瞬时应变和恒定载荷5 MPa保持的45 min应变均随测试温度的升高而增大。然而，试样的瞬时应变和45 min应变均随汽蒸预处理温度的升高而减小。(2)基于时温等效原理，可将不同汽蒸预处理试样45 min的短期蠕变曲线平移得到测试温度20℃下白栎木材的长期蠕变曲线。试样的水平移动因子与测试温度的关系曲线满足WLF方程，回归系数(R2)均大于0.93，用WLF方程可以对蠕变特性的时间与测试温度关系进行有效表达。【结论】汽蒸预处理、测试温度和早材导管带对白栎木材的弯曲蠕变性能均影响显著；在20～80℃测试温度范围和汽蒸预处理温度(100～120℃)范围内，时温等效适用于白栎木材的弯曲蠕变。图9表2参25

• 单位
  化学与材料工程学院; 浙江农林大学