水分增塑桦木黏弹性分析.pdfVIP

摘要 摘要 本文旨在研究水分增塑桦木的黏弹性，深化木材的黏弹性理论研究并为其应用提 供科学依据。采用带湿度附件的 DMA(Q800)加试件包膜的方法，研究了 0%、6%、 12%、18%、24%和30%六个含水率水平的桦木试件在 5-105℃范围内 11 个温度水平 的蠕变、应力松弛特性和动态黏弹性，用Burgers 模型和 Findley Power Law 拟合了蠕 变实验结果并进行了时温等效，用 Zener 模型和对数模型拟合了应力松弛实验结果并 进行了时温等效。 结果表明：1.试件的总柔量、瞬时柔量和蠕变柔量均随温度升高而增大，初始松 弛模量和终了松弛模量均随温度升高而减小。低含水率试件受温度的影响较小，而高 含水率试件的受温度的影响很大，两者存在着数量级的差距。在一定的温度下，蠕变 柔量和松弛模量会出现突变。2.试件含水率对总柔量、瞬时柔量、蠕变柔量和松弛模 量都有很大影响。总柔量、瞬时柔量随含水率的增大而显著增大，初始松弛模量和终 了松弛模量随含水率的增大而减小，含水率越高受温度影响越大。3.在较高温度和含 水率下，温度与含水率对总柔量、瞬时柔量和蠕变柔量都有很大的交互作用。4.在一 定的温度和含水率下，30min 时的蠕变柔量大于瞬时柔量。5.Burgers 模型和 Findley Power Law 对桦木 30min 的蠕变曲线都有好的拟合效果，相对而言，Findley Power Law 的拟合效果更好。Zener 模型和对数模型对桦木 30min 的应力松弛模量曲线都有好的 拟合效果，相对而言，对数模型的拟合效果更好。6.利用时温等效原理可将短期蠕变 曲线和短期应力松弛模量曲线分别等效为光滑的长期蠕变曲线和长期应力松弛模量 曲线。7.试件的储能模量随着温度的升高、含水率的增大而随之减小。温度越高，试 件含水率越大，储能模量下降的幅度也越大。含水率试件的损耗因子随试件含水率的 增大而增大。 关键词：木材 蠕变 柔量 温度 含水率 应力松弛 动态黏弹性 I ABSTRACT ABSTRACT This study was aimed at investigating the creep behavior, stress relaxation behavior, and dynamic viscoelasticity of birch plasticized by moisture and temperature, deepening theoretical study of wood viscoelasticity, and providing a scientific basis for its application. Creep and stress relaxation behavior were both examined at six constant MCs (0%, 6%, 12%, 18%, 24%, 30%) and 11 temperatures ranging from 5 ℃ to 105 ℃. Experiments were conducted using Dynamic Mechanical Analyzer with its Relative Humidity Control (Q800). Burgers model and Findley power law were used to fit the measured creep data. Zener and logarithmic models were used to fit the measured stress relaxation data. Time–temperature superposition (TTS) was attempted for long-term