木材顺纹压缩与多维弯曲技术

木材顺纹压缩与多维弯曲技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

宋魁彦 著
图书标签:
  • 木材加工
  • 顺纹压缩
  • 多维弯曲
  • 木材弯曲
  • 木材力学
  • 结构设计
  • 木工技术
  • 材料科学
  • 工程应用
  • 创新技术
想要找书就要到 静思书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!
出版社: 科学出版社
ISBN:9787030267245
版次:1
商品编码:10320167
包装:精装
开本:16开
出版时间:2010-02-01
用纸:胶版纸
页数:167
字数:227000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

利用多学科知识交叉融合提出的木材顺纹压缩与多维弯曲技术,已成为木材科学新技术之一。通过试验研究,作者所在的研究团队实现了木材顺纹压缩和多维弯曲,并可获得较小的弯曲曲率半径。这一技术必将改变木材的特性,提高木材的使用价值。《木材顺纹压缩与多维弯曲技术》是在系统的科学试验研究的基础上撰写而成的,详细地阐述了适合木材顺纹压缩的软化处理方法,木材顺纹压缩的机理,顺纹压缩中应力一应变的本构关系,压缩和回弹中木材弹性、弹塑性的变化规律,顺纹压缩木材在允许的应变范围内木材弯曲后弹性、弹塑性的变化规律,确定木材单维和多维弯曲的最小曲率半径;探讨了弯曲的曲线形零件定形处理方法、定形过程中的各种条件变化对木材弯曲定形的影响。
《木材顺纹压缩与多维弯曲技术》可供木材科学与技术、生物质复合材料、木材功能性改良、木材保护、家具和木制品设计,以及生产等领域的研究人员、工程技术人员及相关专业的师生学习和参考。

目录


前言
1 绪论
1.1 木质曲线形零件生产现状
1.1.1 实木单向弯曲
1.1.2 薄板胶合弯曲
1.1.3 锯制曲线形零部件
1.2 木材顺纹压缩与多维弯曲技术概述
1.2.1 木材顺纹压缩与多维弯曲技术要点
1.2.2 木材顺纹压缩与多维弯曲技术特点和应用
1.2.3 木材顺纹压缩与多维弯曲技术研究难点
1.3 木材顺纹压缩与多维弯曲技术研究的设想和创新
1.3.1 木材顺纹压缩与多维弯曲技术研究的设想
1.3.2 木材顺纹压缩与多维弯曲技术创新
2 木材顺纹压缩与弯曲技术基本理论
2.1 木材细胞壁结构概述
2.1.1 木材细胞壁层结构
2.1.2 细胞壁的超微结构
2.1.3 细胞壁的结构特征
2.1.4 木材微观构造
2.2 木材主要成分的物理化学性质概述
2.2.1 木材中的纤维素
2.2.2 木材中的半纤维素
2.2.3 木材中的木质素
2.2.4 木材中的抽提物
2.3 木材软化处理基本理论
2.3.1 物理方法
2.3.2 化学方法
2.4 木材压缩基本理论
2.4.1 材料力学特征
2.4.2 木材横纹压缩
2.4.3 木材顺纹压缩
2.5 木材弯曲基本理论
2.5.1 木材弯曲原理
2.5.2 木材单维弯曲研究要点
2.6 木材弯曲定形基本理论
2.6.1 木材定形机理
2.6.2 木材弯曲定形方法
3 木材顺纹压缩与多维弯曲技术研究内容和试材制备
3.1 研究内容
3.2 技术路线
3.3 树种选择与试材制备
3.3.1 树种选择
3.3.2 试材制备
4 木材顺纹压缩软化处理技术
4.1 试验和测试方法
4.1.1 水热软化处理
4.1.2 复配碱液软化处理
4.1.3 水热-微波软化处理
4.1.4 最大顺纹压缩率测试
4.1.5 单维和多维弯曲曲率半径测试
4.1.6 木材纤维相对结晶度测试
4.1.7 木材表面性质的FTIR测试
4.1.8 木材化学组分测试
4.2 结果和讨论
4.2.1 水热软化处理
4.2.2 复配碱液软化处理
4.2.3 水热-微波软化处理
4.2.4 木材软化处理技术要点
5 木材顺纹压缩技术
5.1 试验和测试方法
5.1.1 木材力学指标测试
5.1.2 木材密度测试
5.1.3 木材微观构造观察
5.1.4 木材顺纹压缩率和PDR测试
5.2 结果与讨论
5.2.1 木材顺纹压缩应力一应变关系
5.2.2 木材顺纹压缩应力一应变本构关系建立
5.2.3 木材顺纹压缩率和PDR变化
5.2.4 木材顺纹压缩前后密度变化
5.2.5 木材顺纹压缩前后微观构造变化
5.2.6 木材顺纹压缩技术要点
6 木材多维弯曲技术
6.1 试验和测试方法
6.1.1 木材力学指标测试
6.1.2 木材微观构造观察
6.1.3 木材弯曲曲率半径测试
6.2 结果和讨论
6.2.1 木材弯曲曲率半径变化规律
6.2.2 木材弯曲力学分析
6.2.3 木材单维弯曲应力一应变本构关系的建立
6.2.4 木材弯曲后微观构造变化
6.2.5 木材多维弯曲技术要点
7 木材多维弯曲定形技术
7.1 试验和测试方法
7.1.1 直接干燥定形
7.1.2 水热-干燥定形
7.1.3 微波-干燥定形
7.1.4 异氰酸酯树脂定形
7.1.5 酚醛树脂定形
7.1.6 定形结果的快速测试
7.1.7 弯曲木材含水率变化测试
7.1.8 微波处理的木材温度测试
7.2 结果和讨论
7.2.1 榆木木材多维弯曲定形分析
7.2.2 水曲柳木材多维弯曲定形分析
7.2.3 木材多维弯曲定形技术要点
参考文献
后记

精彩书摘

1.1.3 锯制曲线形零部件
锯制曲线形零部件方法有两种:一是直接在锯材的配料上通过画线工序,配制出曲线形方材毛料,然后采用铣型加工制成曲线形零件;二是根据生产的效率、曲线形部件的复杂程度、曲线形部件的曲率半径等要求,首先采用实体木材制成实木拼板和集成材,再经过画线工序、配料和铣型加工制成曲线形部件。
锯制曲线形零部件生产和应用的优点是:加工工艺简单,不需要专门的生产设备;可以按需要生产各种类型的曲线形零部件,因此在现代木制品生产中得到了广泛的应用。
锯制曲线形零部件生产和应用的缺点是:锯制的曲线形零部件,由于木材的横向部分纤维被切断,因此零部件的强度低;木材的损失率大,通常随着制成的曲线形零部件曲率半径减小,木材的损失率逐渐加大,目前国内生产企业生产的锯制曲线形零部件的木材平均净料损失率高达35%~50%。

前言/序言

  多年来,人们针对木材弯曲进行了大量的研究和实践,但是都没有彻底地解决木材弯曲曲率半径小、成功率低及难以实现多维弯曲的问题。随着木制品设计和生产的不断发展,常常需要在产品的造型设计上添加曲线和曲面以满足制品的审美和使用功能的要求,但是采用实木单向弯曲方法生产的曲线形零件存在曲率半径大、成功率低等问题,一直是阻碍国内外木制曲木产品开发和生产的关键问题。
  木材顺纹压缩与多维弯曲技术是木材在纵向上进行压缩,然后进行多维方向的弯曲并可获得较小弯曲曲率半径的一项技术,该技术可以拓宽木材应用领域,是一项能够科学、合理地利用木材资源,有利于环保的新技术。木材顺纹压缩与多维弯曲技术可以改变产品的造型、结构和生产现状,使产品的造型优美、结构,简洁,同时在生产上既可以实现大规模的专业化生产,又适用于小批量的个性化生产,必将在木制品、建筑门窗、楼梯扶手及装饰材料等领域得到高效的利用。该项研究结果的取得,可以实现木材的精深加工,提高木材的附加值,降低木制品的生产成本,提高企业的经济效益,因此该技术符合我国倡导的由粗放型向集约型方向转化的政策,同时也是一个无污染、投资回报率高且能充分利用我国有限木材资源的先进技术。应用这项技术,必将给我国的木制品行业创造新的活力和经济增长点,为有效地利用木材创造更加广阔的空间。
  关于木材顺纹压缩与多维弯曲技术,迄今为止,国内外尚无相关理论的研究报道。丹麦工艺研究所下属的木材和家具研究所经过8年多的生产应用研究,于1988年取得了突破性的进展,并由丹麦压缩木机器有限公司首先制造了工业用的木材纵向压缩样机,用于生产压缩木。国内一些企业引进了几台设备,但是由于丹麦的设备对木材树种的选择要求比较严格,多数国内树种被排除在木材顺纹压缩的范围之外。国内使用这类设备的厂家已开始试图利用我国生长的树种木材试验生产压缩弯曲木,但是由于木材顺纹压缩率较低,获得的木材弯曲曲率半径较大,难以满足木制曲线形零件的生产需要。由于我国树种和国外树种在结构和细胞壁的成分上存在差异,因而必须从基础上下工夫,以解决基础理论研究上的缺憾。
《木材顺纹压缩与多维弯曲技术》图书简介 一、 引言:超越材料边界的革新之路 木材,作为一种历史悠久且应用广泛的天然材料,其独特的性能一直吸引着工程师、设计师和工匠们的目光。从古老的建筑梁柱到现代的家具和乐器,木材以其优异的力学强度、温润的质感和可再生性,在人类文明的发展进程中扮演着不可或缺的角色。然而,传统木材加工技术在应对日益复杂的设计需求和严苛的性能要求时,往往面临着诸多局限。例如,木材天然的各向异性使其在特定方向上的力学性能表现不均衡;天然木材的弯曲能力受限于其纤维结构,难以实现大曲率或复杂曲面造型;而材料尺寸的限制也制约着大型结构的整体化设计。 正是在这样的背景下,《木材顺纹压缩与多维弯曲技术》应运而生。本书并非简单介绍木材的传统加工方法,而是聚焦于一种前沿的、颠覆性的材料变形与结构塑造技术——即通过精密的顺纹压缩和多维弯曲,实现对木材内部结构进行重塑,从而赋予其前所未有的可塑性和高性能。这本书将带领读者深入探索木材在受控应力作用下的形变机理,解锁其隐藏的巨大潜力,为木材的应用开辟全新的维度。 二、 核心技术解析:顺纹压缩的精髓与多维弯曲的艺术 本书的核心在于对“顺纹压缩”和“多维弯曲”这两项关键技术进行系统而详尽的阐述。 (一) 顺纹压缩:重塑纤维排列,解锁变形潜能 顺纹压缩,顾名思义,是指在木材纹理(即木材纤维的生长方向)上施加压力,使其发生一定程度的压缩变形。这并非简单的挤压,而是一种高度可控的、旨在微观层面改变木材结构的技术。 机理深度剖析: 书中将首先深入浅出地解析木材顺纹压缩的微观力学机理。我们将探讨木材纤维、细胞壁、中胶层等微观结构的响应机制。当外部压力施加时,纤维之间的结合力发生变化,细胞壁的形态可能发生微小但累积的改变,这些变化协同作用,使得原本刚性的木材在顺纹方向上表现出一定的塑性。我们将详细分析温度、湿度、施压速率、施压幅值等关键参数对压缩效果的影响,揭示不同木材种类在顺纹压缩下的差异性表现。 技术工艺流程: 本书将详细介绍顺纹压缩的工艺流程,包括但不限于: 前期准备: 木材选材、预处理(如窑干、调湿)等,强调如何选择合适的木材基材以获得最佳的压缩效果。 施压设备与方法: 介绍用于实现顺纹压缩的各类设备,从实验室级的精密压床到工业级的生产线,分析不同设备的优缺点及适用范围。重点讲解如何设计和优化施压模具,以确保压力均匀分布,避免局部损伤。 过程控制: 详细阐述在压缩过程中如何实时监测和控制压力、温度、时间等参数,以实现预期的压缩量和压缩精度。例如,如何通过精确的温度控制来软化木材的细胞壁,从而提高其可塑性。 后处理: 压缩完成后,木材可能需要进行固化、干燥等后处理步骤,以稳定其形变并恢复部分强度。本书将提供相关的技术指导。 性能提升与形变控制: 顺纹压缩最显著的优势在于能够显著提升木材在顺纹方向上的抗压强度和稳定性。同时,通过精确控制压缩的程度,可以有效减小木材的尺寸变化(如收缩和膨胀),从而提高其尺寸稳定性。更重要的是,顺纹压缩为后续的多维弯曲奠定了基础,它在一定程度上“软化”了木材的纤维结构,使其更容易在不同方向上发生塑性变形。 (二) 多维弯曲:打破束缚,塑造自由形态 多维弯曲是本书的另一项核心技术,它指的是在三维空间中,将木材塑造成复杂曲面或非直线形结构的能力。这项技术与顺纹压缩紧密结合,相辅相成。 弯曲的物理学基础: 本书将从材料力学的角度,深入探讨木材在弯曲过程中的应力分布和形变规律。我们将分析木材纤维在弯曲时的拉伸和压缩行为,以及木材内部的剪切应力。传统弯曲技术通常面临内侧受压、外侧受拉,容易出现开裂或变形不均的问题。 顺纹压缩对弯曲的影响: 顺纹压缩通过调整木材内部纤维的排列和结合方式,能够显著改善其弯曲性能。压缩后的木材,其纤维间的约束力有所减弱,整体延展性有所提高,从而能够承受更大的弯曲应变,实现更小的弯曲半径。特别是,在顺纹压缩的基础上进行的弯曲,可以显著减少或消除木材在弯曲过程中出现的表面开裂和内部断裂现象,保证弯曲后的结构完整性和力学性能。 多维弯曲的实现路径: 本书将系统介绍实现多维弯曲的多种方法和技术: 模具成型技术: 详细讲解不同类型的弯曲模具,包括固定曲率模具、可调节曲率模具、真空吸附模具等。分析如何根据设计需求和木材特性,设计和制造合适的弯曲模具,以实现精确的曲面塑造。 热压弯曲技术: 探讨在加热和加压的协同作用下,如何使木材纤维更容易塑形。我们将介绍不同加热方式(如蒸汽加热、红外加热、电磁加热)及其优缺点,并重点分析温度、湿度、压力和时间之间的协同关系,以实现高效且高质量的弯曲。 分段弯曲与组合成型: 对于一些极端复杂的曲面,可能需要将木材分成若干段进行分别弯曲,然后再进行组合。本书将提供相关的分段设计原则和组合工艺方法。 智能弯曲与自动化: 展望未来,本书还将探讨一些前沿的智能弯曲技术,例如利用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术,结合机器人技术,实现木材的精确、高效、自动化多维弯曲。 曲面精度控制与形态保持: 弯曲后的曲面精度和形态保持是衡量技术成功与否的关键。本书将提供多种方法来确保弯曲后木材的曲面光滑、形变稳定,并具有理想的力学性能。 三、 应用领域展望:颠覆传统,创造无限可能 《木材顺纹压缩与多维弯曲技术》所介绍的技术,其应用前景极为广阔,将深刻影响多个行业的发展。 家具设计与制造: 摆脱传统直线条的束缚,设计出更加符合人体工程学、更具艺术性的曲面家具。例如,一体成型的座椅、流线型的沙发、造型独特的桌面等。这些家具不仅美观,而且由于其结构上的优化,可能拥有更好的舒适度和耐久性。 建筑与结构工程: 实现木材在建筑结构中的新型应用。例如,用于建造大跨度的木结构屋顶、曲面墙体、仿生学的结构节点等。这些应用能够提升建筑的美学价值,同时可能带来更轻质、更环保的建筑方案。 航空航天与交通运输: 探索利用经过处理的木材制造轻质、高强度的构件,应用于飞机内饰、汽车内饰、船舶内饰等领域。木材的可持续性将成为其在这些领域的重要优势。 艺术品与工艺品创作: 为艺术家和工艺美术家提供了全新的创作媒介。通过对木材进行精密的变形,可以创作出更具表现力和想象力的雕塑、装置艺术品等。 乐器制造: 传统乐器制造对木材的声学性能有着极高的要求。通过顺纹压缩与多维弯曲技术,可以在保证木材优异声学特性的前提下,实现更复杂、更优化的乐器外形设计,从而可能进一步提升乐器的音质和表现力。 四、 本书特色与价值 理论与实践相结合: 本书不仅深入讲解了顺纹压缩和多维弯曲的技术原理,还提供了大量具体的工艺流程、设备选型、参数设置和案例分析,确保读者能够将理论知识转化为实际操作。 前沿性与创新性: 该技术处于木材加工领域的前沿,本书是对这一新兴技术进行的系统性梳理和深度解读,具有极高的前瞻性和指导意义。 跨学科整合: 内容涵盖了材料科学、力学、机械工程、设计艺术等多个学科的知识,为读者提供了一个多角度、全方位的理解视角。 图文并茂: 配以大量的示意图、实物照片、性能测试图表等,直观易懂,帮助读者更好地理解复杂的技术概念和工艺过程。 解决实际问题: 旨在为木材加工企业、设计师、工程师、科研人员以及木材爱好者提供解决木材变形、造型限制等实际问题的有效方法和技术支持。 五、 结语:开启木材应用的崭新篇章 《木材顺纹压缩与多维弯曲技术》不仅仅是一本关于木材加工的书籍,它更是一次对材料潜能的深度挖掘,一次对设计边界的有力拓展,一次对可持续发展理念的积极践行。本书将帮助读者打破传统思维的局限,掌握一项能够实现木材“变形记”的关键技术,从而在各自的领域内开启木材应用的新篇章,创造出更多令人惊叹的产品和艺术。

用户评价

评分

这本书的阅读体验,很大程度上取决于作者那行云流水的叙事风格。它不是那种干巴巴的教科书,更像是一位经验丰富的老教授,坐在你面前,用最朴实的语言为你剖析最尖端的技术难题。我特别赞赏作者在逻辑构建上的严谨性,从基础的材料学原理出发,步步为营地推导出高阶的结构优化方案,过渡自然得几乎感觉不到章节的更迭。其中关于“顺纹压缩”在不同湿度和温度梯度下的动态响应分析那一部分,简直是教科书级别的典范。作者没有停留在定性描述,而是深入到了有限元分析(FEA)的具体建模思路,甚至连网格划分的敏感性测试都做了详尽的说明。这种极致的细节把控,让这本书的实用价值大大提升。我尝试着将书中的某些计算模型套用到我手头的一个小型项目中,发现结果与实际测量值高度吻合,这种即时反馈带来的成就感是其他读物难以给予的。

评分

从排版和装帧来看,这本书的制作水准非常高,完全配得上其内容的含金量。纸张的质量很好,印刷清晰,即便是那些需要仔细分辨的细微纹理图也能看得一清二楚。一个很小的细节,但非常体现作者的专业素养:书中对于不同木材种类(如北美硬枫、白橡、松木等)在进行特定处理后的力学性能差异表格,做得异常详尽和规范,并附注了取样的标准和环境条件,这体现了极高的可信度和可复现性。整本书的阅读流向是极其流畅的,它成功地将一个高度技术化的主题,转化成了一场引人入胜的探索之旅。如果你对木材的极限性能、结构优化以及如何用科学的方法驯服这种不规则材料感兴趣,那么这本书绝对是案头必备的“武功秘籍”。读完之后,我感觉自己对木结构工程师这个职业的理解,上升到了一个新的维度。

评分

坦白说,这本书的深度已经超出了我原先的预期,它更像是一本面向研究人员和资深工程师的“操作手册”而非入门指南。对我来说,最挑战的部分在于那些涉及高阶张量分析和非线性材料模型的章节。作者在处理这些复杂数学工具时,并没有完全抛弃物理直觉的引导,而是巧妙地将数学符号与其所代表的物理现象联系起来,比如用三维坐标系的变化来解释应力集中点的转移。这种“数学美学”的展现,让我对木材这种天然材料的复杂性有了更深层次的敬畏。书中的参考文献列表也极为权威,涵盖了近几十年该领域的核心文献,对于希望做进一步深入研究的读者来说,这简直是一座金矿。唯一美中不足的是,对于初学者来说,可能需要搭配一些基础的材料力学书籍一起阅读,才能完全消化那些深奥的推导过程。

评分

这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴,那种深邃的木纹肌理和光影的处理,让人一眼就能感受到它内容的厚重与专业。我本来是抱着试试看的心态翻开的,没想到第一章就给我带来了巨大的冲击。作者在开篇就提出了一个颠覆性的观点,挑战了传统木材工程学的几个核心假设,这一点非常吸引我。特别是关于木材内部微观结构如何影响其宏观力学性能的探讨,讲解得深入浅出,即使是像我这样刚接触这个领域的读者,也能很快跟上思路。书中引用的案例也极其丰富,不仅仅是实验室数据,还有大量实际工程中的应用实例,这让理论变得非常“接地气”。我尤其喜欢它在图表和示意图上的用心,那些复杂的应力分布图和材料断裂面分析图,清晰到几乎可以用手触摸到材料的纹理,这对于理解那些抽象的力学概念起到了决定性的作用。读完前几章,我已经开始重新审视我过去对木结构的一些固有认知,迫不及待想知道后面如何展开更复杂的多维弯曲技术。

评分

这本书最让我眼前一亮的是它对“多维弯曲”这一概念的重新定义和创新应用。以往我们总将木材的弯曲视为一个二维问题,但作者通过引入剪切变形和横向泊松效应的耦合模型,彻底打开了全新的思路。书中展示的那些通过精确控制内部预应力和层合角度来实现复杂曲面的案例,简直令人拍案叫绝,这已经超越了传统木结构工艺的范畴,迈入了精密制造的领域。我特别关注了其中关于“仿生结构优化”的那一节,作者将自然界中某些植物的弯曲生长机制引入到工程设计中,极大地提高了材料的利用率和结构的稳定性。这不仅仅是一本技术书,它还蕴含着一种对自然智慧的尊重和学习,这一点非常打动我,让我觉得这次阅读不仅是知识的获取,更是一次思维的革新。

评分

在1300点下我们应该抛弃恐慌和不自信,毕竟现在政策需要做多。这才是事情的本质。我们国家不是完全的技术市场,而是标准的政策市场。国家信用最能体现的就是政策的力量。我想问大家:当年邓小平先生主张的开发深圳现在如何?深圳从一个小渔村发展到现在1200万人口的国际化城市,靠的是什么?当然就是政策。海南开发,西部开发,东北振兴,哪个不是政策在起决定性作用?那么现在国家要把股改进行下去,大盘不涨才是违背政策的,国家都在维护市场的正常发展,大家怕的又是什么?国家3500亿的资金在股票市场中,全部券商都被命令进入市场,股改被提高到政治任务的地位,国外资金被完全开闸,这都说明国家对未来的中国股市充满了信心。那么大家还在怕什么?

评分

学习中

评分

下面的是我2005年10月13日写的文章:

评分

可见,我当时的预测是完全准确的,踏空者想见的800点没见到,那么现在这些更多的踏空者想见的1150点也是根本看不到的。

评分

在1300点下我们应该抛弃恐慌和不自信,毕竟现在政策需要做多。这才是事情的本质。我们国家不是完全的技术市场,而是标准的政策市场。国家信用最能体现的就是政策的力量。我想问大家:当年邓小平先生主张的开发深圳现在如何?深圳从一个小渔村发展到现在1200万人口的国际化城市,靠的是什么?当然就是政策。海南开发,西部开发,东北振兴,哪个不是政策在起决定性作用?那么现在国家要把股改进行下去,大盘不涨才是违背政策的,国家都在维护市场的正常发展,大家怕的又是什么?国家3500亿的资金在股票市场中,全部券商都被命令进入市场,股改被提高到政治任务的地位,国外资金被完全开闸,这都说明国家对未来的中国股市充满了信心。那么大家还在怕什么?

评分

可见,我当时的预测是完全准确的,踏空者想见的800点没见到,那么现在这些更多的踏空者想见的1150点也是根本看不到的。

评分

2. 股改不止,多头不死

评分

可见,我当时的预测是完全准确的,踏空者想见的800点没见到,那么现在这些更多的踏空者想见的1150点也是根本看不到的。

评分

[QY]"

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 book.idnshop.cc All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有