林业科学

作者：王正1,张栋1,邹红艳2,陈清平3,宋利明4,张一凡1

单位：1. 南京林业大学材料科学与工程学院　南京 2100372. 南京林业大学机械电子工程学院　南京 2100373. 福建鑫恒达车厢底板有限公司　三明 3660354. 江苏金迪木业股份有限公司　泗阳 223700

关键词：木材,泊松比,正方形截面,悬臂梁,/3跨贴片法')">1/3跨贴片法,动态测试

基金：2024年江苏省林业科技创新与推广项目（LYKJ〔2024〕05）。

目的: 提出一种悬臂梁1/3跨贴片法，以简化木材泊松比测试方法并提高测试精度。方法: 基于梁一阶弯曲振动的应力和应变分析提出一种动态测试木材泊松比的方形截面悬臂梁1/3跨贴片法。首先，对于云杉、欧洲赤松和山毛榉3个主向方形截面悬臂梁试件，长厚比为 8、10、12、16和20，应用ANSYS 19模态程序块计算其一阶弯曲模态应力和应变，确定横向应变与纵向应变比值的绝对值$ -{\varepsilon }_{y}/{\varepsilon }_{x} $沿悬臂梁表面中央线x/l 的变化曲线，即$ -{\varepsilon }_{y}/{\varepsilon }_{x}-x/l\mathrm{曲} $线以及横向应力σy=0的位置；其次，根据方形截面悬臂梁$ -{\varepsilon }_{y}/{\varepsilon }_{x}-x/l $曲线在x/l = 0.2~0.7范围内呈平直线的变化特征以及其上$ -{\varepsilon }_{y}/{\varepsilon }_{x} $等于相应的木材主向泊松比参考值，提出测试木材泊松比的1/3跨贴片法（应变片粘贴于距试件悬臂端 l/3处）；最后，利用1/3跨贴片法动态测试落叶松弦向（LT）和径向（LR）、西加云杉横切向（TR和TL）以及单板层积材（LVL）纵向和横向的泊松比。结果: 采用对称加载的四点弯曲梁法和轴向拉伸法试验验证了1/3跨贴片法动态测试木材泊松比的有效性（3种方法测试的落叶松、西加云杉和LVL泊松比十分吻合）；从试验方面说明1/3跨贴片法与σy = 0贴片法测试木材泊松比的一致性（1/3跨贴片法动态测试的落叶松和西加云杉的泊松比与σy = 0贴片法相当吻合）。结论: 方形截面悬臂梁1/3跨贴片法除具有试验操作简单和测试精度高的优点外，用3根方形截面悬臂梁试件即可动态测试LT、LR、RT、RL、TR和TL共6个木材主向泊松比，优于悬臂板试件σy = 0贴片法；该方法采用长厚比8~20的方形截面悬臂梁试件，适用于测试木材6个主向泊松比，贴片位置与木材主向和试件尺寸无关。

来源：2024年第12期

《林业科学》期刊编辑部

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