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第1章 木材黏弹性的概念1

1.1 引言1

1.2 木材力学性能的特点2

1.3 弹性材料的模量、柔量和泊松比3

1.4 黏性流体的黏度8

1.5 黏弹性材料的力学行为10

1.6 木材的黏弹性12

1.6.1 木材黏弹性的分类12

1.6.2 高聚物的力学状态和热转变13

1.6.3 木材的松弛转变15

第2章 木材动态黏弹性基础理论16

2.1 引言16

2.2 黏弹性材料的动态力学性能基本参数16

2.3 黏弹性材料的动态力学性能温度谱19

2.3.1 微观分子运动与宏观性质的关系简述19

2.3.2 动态力学性能温度谱22

2.4 黏弹性材料的动态力学性能频率谱29

2.4.1 分子运动活化能30

2.4.2 减震阻尼31

2.5 黏弹性材料的动态力学性能时间谱34

2.6 黏弹性与时间、温度的关系——时温等效原理35

第3章 木材动态黏弹性的实验原理与方法39

3.1 引言39

3.2 动态力学分析仪的基本结构与性能40

3.3 形变模式的理论计算43

3.3.1 拉伸模式43

3.3.2 压缩模式45

3.3.3 弯曲模式46

3.3.4 剪切三明治模式48

3.4 基本实验模式与选择50

3.4.1 单点测定50

3.4.2 应变扫描50

3.4.3 温度扫描50

3.4.4 频率扫描51

3.4.5 频率-温度扫描52

3.4.6 多频温度扫描52

3.4.7 时间扫描52

3.5 影响动态力学分析实验结果的因素53

3.5.1 动态黏弹性能测试值的相对性53

3.5.2 影响贮存模量测试值的因素53

3.5.3 影响力学松弛转变温度测试值的因素54

3.5.4 关于动态力学分析实验中的误差54

第4章 木材动态黏弹性的主要影响因子解析56

4.1 引言56

4.2 组织构造56

4.2.1 树种、应力木与正常材56

4.2.2 心材与边材、幼龄材与成熟材57

4.2.3 纹理方向57

4.2.4 早材与晚材58

4.2.5 微纤丝角58

4.3 化学成分58

4.3.1 弹性纤维59

4.3.2 黏弹性基体59

4.3.3 抽提物60

4.4 水分60

4.5 温度61

第5章 木材线性黏弹区域的温度与含水率依存性62

5.1 引言62

5.2 材料与方法63

5.2.1 试样制备63

5.2.2 试样含水率调整63

5.2.3 动态应变扫描实验63

5.2.4 线性黏弹区域的确定66

5.3 全干材的线性黏弹区域66

5.3.1 线性黏弹区域的温度依存性66

5.3.2 临界应变值对测量频率的响应70

5.3.3 弹性势能与屈服应力的计算71

5.4 湿材的线性黏弹区域72

5.4.1 不同含水率木材线性黏弹区域的温度依存性72

5.4.2 不同含水率木材的弹性势能与屈服应力78

5.5 本章小结79

第6章 木材动态黏弹性的各向异性81

6.1 引言81

6.2 材料与方法81

6.2.1 试样制备81

6.2.2 试样含水率的调整82

6.2.3 动态黏弹性能温度谱测定82

6.3 木材贮存模量的各向异性83

6.4 木材损耗模量与损耗因子的各向异性86

6.5 本章小结88

第7章 木材动态黏弹性能温度谱90

7.1 引言90

7.2 材料与方法90

7.2.1 试样制备90

7.2.2 全干材的制备90

7.2.3 试样含水率的调整90

7.2.4 动态黏弹性能温度谱测定91

7.3 全干材的动态黏弹性能温度谱91

7.3.1 贮存模量温度谱91

7.3.2 损耗模量温度谱93

7.3.3 力学损耗峰温度94

7.4 木材动态黏弹性的含水率依存性95

7.4.1 单频测定条件下木材的动态黏弹性95

7.4.2 复频测定条件下木材的动态黏弹性97

7.4.3 木材力学松弛过程的表观活化能99

7.5 湿热环境中木材动态黏弹性能温度谱101

7.5.1 单频测定条件下的温度谱101

7.5.2 复频测定条件下的温度谱103

7.6 本章小结107

第8章 木材动态黏弹性能时间谱109

8.1 引言109

8.2 材料与方法110

8.2.1 试样制备110

8.2.2 全干材的制备110

8.2.3 试样含水率的调整110

8.2.4 动态黏弹性能时间谱测定110

8.3 热作用温度和时间对全干材动态黏弹性的影响111

8.3.1 试样质量变化111

8.3.2 恒温过程的贮存模量时间谱112

8.3.3 恒温过程的损耗模量和损耗因子时间谱114

8.4 温湿度场中不同含水率木材的动态黏弹性能时间谱117

8.4.1 试样含水率的变化117

8.4.2 湿热耦合作用过程的贮存模量时间谱118

8.4.3 湿热耦合作用过程的损耗因子时间谱124

8.5 本章小结128

第9章 木材动态黏弹性能频率谱130

9.1 引言130

9.2 材料与方法130

9.2.1 试样制备130

9.2.2 动态黏弹性能频率谱测定131

9.3 稳态试样的动态黏弹性131

9.4 稳态试样与非稳态试样的动态黏弹性比较134

9.5 本章小结140

第10章 木材动态黏弹性的时温等效原理适用性分析141

10.1 引言141

10.2 材料与方法142

10.2.1 试样制备142

10.2.2 全干材的制备142

10.2.3 试样含水率调整142

10.2.4 实验仪器142

10.2.5 基础数据测定143

10.2.6 数据分析143

10.3 主曲线的合成145

10.4 移动因子与温度关系曲线的模型拟合153

10.5 木材时温等效原理适用性评价156

10.6 本章小结156

参考文献157