重组竹材料强度参数实验方案

重组竹纵向拉伸实验方案

1. 实验目的

对重组竹进行纵向抗拉实验，在比例极限内按应力与应变关系，肯定重组竹纵向抗拉弹性模量；按最大加载力与面积的关系，肯定重组竹纵向抗拉极限强度。

2. 实验设备

本次实验所用设备有：SANS全能力学实验机、TDS-530静态数据收集系统。

3. 实验概述

试件制作

参考《建筑用竹材物理实验方式》JG/T 199-2021 关于竹材抗拉试件的相关要求，本次实验采用的竹材抗拉试件尺寸如图所示，夹头结尾到有效区间始端弧度依照标准半径R=280mm，有效区域长度L0=70 mm，宽度W0=8 mm，厚度T0=8 mm；试件总长度L=250 mm。试件编号依次为：1-1,1-2……1-30。

，整个试样上各尺寸的相对误差，试样长度、宽度和厚度的允许误差为0.5mm

不该大于0.1mm。

图纵向抗拉试件尺寸

实验步骤

（1）测量三次抗拉试件有效区域（中间段长度70 mm）宽度和厚度，取平均值并记录；标记抗拉试件有效区间中线，用于粘贴应变片及加载时调整试件的垂直度。

（2）在抗拉试件有效区间的中部一侧粘贴应变片。实验采用的应变片栅格大小为20 mm×3 mm，灵敏系数为。

（3）将抗拉试件安装到实验机上，并将力传感器、应变片与TDS-530静态数据收集系统连接，测定收集仪电压与荷载转换系数K为。

（4）随机选取6个试件测定材料的弹性区间，最终肯定的弹性循环区间为1000~2000N；加载速度为50 N/s。由程序控制的加载制度如下：

1.力控制50 N/s，目标力控制1000 N（下限荷载值）；

2.力控制50 N/s，目标力控制2000 N（上限荷载值）；

3.力控制50 N/s，目标力控制800 N（倍下限荷载值）；

4.力控制50 N/s，目标位移控制100 mm。

其中，步骤1~3循环6次。

（5）计算。计算弹性模量和极限拉应力。在六次循环加载中，取后四次平均值别离按式3-1计算弹性模量。按式3-2计算抗拉强度。

ε

A ΔΔF

E t =

(3-1)

式中：t E ——抗拉弹性模量，MPa ；

ΔF ——受拉荷载增量，N ； Δε——受拉纵向应变增量； A ——试件有效截面面积，2mm 。

A

F σu

t =

(3-2) 式中：t σ——抗拉强度，MPa ；

u F ——极限拉力，N ；

A ——试件抗拉截面积，2mm 。

参考GB1938-91《木材顺纹抗拉强度实验方式》，试样含水率为9%～15%时，顺纹抗拉强度按3-3式计算，准确至。

12=[1+0.015-12w W σσ（）] （3-3） 式中：12σ——试样含水率为12%时的抗拉强度，可取12=t σσ； W ——试样含水率，%。 实验结果

表重组竹纵向抗拉强度、弹性模量

试件

截面长

截面宽

截面积

最大力

抗拉强

度

弹性模量（MPa ）

编

（mm）（mm）（mm2）（kN）（MPa）号

1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

1-6

1-7

1-8

1-9

1-1

1-1

1

1-1

2

1-1

3

1-1

4

1-1

1-1 6

1-1 7

1-1 8

1-1 9

1-2 0

1-2 1

1-2 2

1-2 3

1-2 4

1-2 5

1-2

1-2

7

1-2

8

1-2

9

1-3

平

均值

标

准差

重组竹纵向紧缩实验方案

1. 实验目的

重组竹纵向紧缩实验时，在比例极限阶段内以应力、应变的关系，肯定重组竹纵向抗压弹性模量；按最大加载力与面积的关系，肯定重组竹纵向抗压强度。

2. 实验设备

微机控制电液伺服压力实验机（最大负荷1000 kN）及TDS-530静态数据收集系统。

3. 实验概述

试件制作

参考ASTM D143-09 关于竹材抗压试件的相关要求，本次实验采用的竹材纵向抗压试件尺寸如图所示。试件编号依次2-1,2-2……2-15。试样长度、宽度

，整个试样上各尺寸的相对误差，不该大于0.1mm。和厚度的允许误差为0.5mm

本实验设计尺寸为50 mm×50 mm×200mm。

图纵向抗压试件尺寸

实验步骤

（1）测量三次抗压试件截面长度、宽度和试件高度，精准至mm，取平均值并记录；称量每一个抗压试件质量，并记录。

（2）选取竹丝纹理清楚、大体无缺点的两对面，标记侧面中心线并粘贴应变片。实验采用应变片栅格大小为20 mm×3 mm，灵敏系数为。

（3）将抗压试件安装到实验机，并将力传感器、应变片与TDS-530静态数据收集系统连接。

（4）随机选取6 个试件测定重组竹纵向抗压的弹性区间，最终肯定的弹性循环区间为30~150 kN；加载速度为700 N/s。由程序控制的加载制度如下：

1.力控制700 N/s，目标力控制30 kN（下限荷载值）；

2.力控制700 N/s，目标力控制150 kN（上限荷载值）；

3.力控制700 N/s，目标力控制24 kN（倍下限荷载值）；

4.力控制700 N/s，目标力控制1000 kN。

其中，步骤1~3循环6 次；全程加载时间约50分钟。