定向刨花板剪切模量和弹性模量动态测试

论文摘要

【目的】研究定向刨花板（OSB）的各向异性,探讨OSB面内剪切模量动态和静态测试方法,以提供一种快速、简便、重复性好、精度高的动态测试方法测量和分析OSB弹性常数。【方法】应用ANSYS程序计算OSB自由板和悬臂板试件的振形系数,给出振形系数依赖于板长宽比和宽厚比的关系式,通过仿真计算、动态试验和方板静态扭转试验验证其正确性。动态试验测试OSB剪切模量试件从一块整张OSB上下料制作,分为3个方向,即沿整板纵向下料制作的试件（0°或x向）、横向方向下料制作的试件（90°或y向）和沿与纵向呈45°方向下料制作的试件;方板扭转试验测试OSB剪切模量试件沿整板纵向或横向下料制作;动态测试OSB纵向、横向和45°方向弹性模量以及面内剪切模量和45°方向剪切模量。【结果】OSB实测纵向弹性模量是横向弹性模量的2.89倍, 45°方向剪切模量小于面内剪切模量。正交各向异性材料方板扭转试验测试剪切模量推算公式需用±45°方向应变测量值的差值进行推算,将其用于OSB,测得的静态剪切模量与动态测试的剪切模量相当吻合。【结论】OSB弹性模量具有方向性,纵向最大,横向最小,45°方向介于二者之间;自由板扭转振形法和悬臂板扭转模态法适用于动态测试OSB面内剪切模量,其正确性得到方板扭转试验验证; 0°和90°OSB动态测得的剪切模量几乎相等,可作为OSB面内剪切模量Gxy的估计值; OSB不宜按单向复合材料处理,在理论分析时宜按正交各向异性处理,OSB 45°方向的剪切模量G45°<G0°或G90°;方板扭转试验用于测试OSB面内剪切模量时,应在方板两表面中心沿2条对角线粘贴±45°应变片,按±45°方向应变测量值的差值进行推算;动态测试的剪切模量与方板扭转试验测试的剪切模量相当吻合,扭转振形法测试OSB剪切模量可行。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王正,付海燕,丁叶蔚,曹瑜,王韵璐,吴晓莉,张统越

关键词: 定向刨花板,弹性模量,剪切模量,动态测试,方板扭转试验

来源: 林业科学 2019年08期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 轻工业手工业

单位: 南京林业大学材料科学与工程学院,南京林业大学机械电子工程学院

基金: 2018年南京林业大学自制实验教学仪器项目(nlzzyq201804),2017年江苏省林业科技创新与推广项目(LYKJ[2017]41)

分类号: TS653.5

页码: 136-146

总页数: 11

文件大小: 1230K

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