非均勻竹材各單層順紋抗壓彈性模量的測定

摘要：竹材作為非均勻梯度生物材料因受生物結構的制約難以制作試件單獨測定其各單層的力學性能。基于這一原因,提出了“逐次削減法”測定竹材單層力學特性的方法,構建了竹材縱向沿壁厚方向任意單層竹片與整片竹材之間順紋抗壓彈性模量的數學模型。文中介紹了“逐次削減法”模型制作方法,完成了竹材多層順紋抗壓彈性模量的測試,并對竹材各單層順紋抗壓彈性模量計算模型進行了驗證。結果表明:竹材各單層順紋抗壓彈性模量呈非線性變化,竹青單層與竹黃單層模量相差較大,二者模量比值最大值達201%,最小值比值為173%。該方法制作試件簡單、測試方法簡便、計算模型準確、實驗結果可靠,有效地解決了竹材單層試件加工及測試難題。為竹材的開發利用與研究提供了重要的基礎性數據。