实验三 实木弯曲实验
木材弯曲综合实验报告
木材弯曲综合实验报告
本实验主要目的是通过实际操作,探究木材在水中浸泡前后的弯曲性能和机械性能的变化规律,以及分析不同因素对木材弯曲性能的影响。
实验原理:
木材在水中浸泡后,由于吸水使得木材纤维产生膨胀,从而改变了木材的结构和力学性能。木材弯曲性能的改变主要与木材吸水率、纤维饱和点和骨架结构等因素有关。实验中通过对木材的浸泡时间和水温进行控制,观察木材的弯曲性能变化,并对实验结果进行分析和解释。
实验步骤:
1. 准备木材样品,选择具有一定长度和宽度的实验木材,保证木材的质量均匀。
2. 测量木材样品的初始长度、宽度和厚度,并记录下来,作为对照组。
3. 将木材样品分别放入不同温度的水中浸泡,分别浸泡时间为10分钟和30分钟。
4. 取出木材样品,使用测微计测量浸泡后样品的长度、宽度和厚度,并记录下来。
5. 将木材样品放在弯曲测力计上,施加力使其弯曲,并记录下所施加的最大力值。
6. 重复以上步骤,并对实验结果进行统计和分析。
实验结果:
根据实验数据统计和分析,得出以下结论:
1. 随着木材浸泡时间的增加,木材的吸水率增加,导致木材纤维膨胀,木材的弯曲性能降低。
2. 随着浸泡时间的增加,木材的长度、宽度和厚度均有所增加,说明木材吸水后发生了膨胀现象。
3. 不同温度的水对木材的吸水性能和弯曲性能有一定影响,一般情况下,水温较高时木材吸水较快,膨胀程度较大。
4. 实验中所施加的最大力值与木材的弯曲性能密切相关,力值越大,说明木材的弯曲性能越差。
实验讨论:
本实验主要讨论了木材在水中浸泡后的弯曲性能变化规律,但实验中未考虑木材的种类和来源等因素对实验结果的影响。同时,实验中所使用的木材样品可能存在质量差异,也可能对实验结果产生一定的影响。
一个实木弯曲工艺,竟有这么多学问!
一个实木弯曲工艺,竟有这么多学问!
实木弯曲技术历史悠久。19世纪中期,德国人Thonet(索耐特)采用蒸汽软化和定型技术实现了实木弯曲,先后推出了Sessel系列14套曲木椅,开创了近代实木弯曲研究的先例。
其中最值得纪念的产品当属14号木椅,是家具史上第一把实现量产的设计师椅,只有6个部件和10颗螺丝。它不仅简化了形式,实现平板包装,结构的稳定性和工艺的高超性也都得到了完美的诠释,在1850年至1930年间,此款座椅的生产量就超过了五千万,缔造了那个时代的神话。
一立方体的包装箱可以装下36把Thonet 14号椅
实木弯曲椅不仅仅是那个时代的奇迹,在造型和工艺上也一直影响着现代实木家具的设计与制造。而它的核心技术就是实木弯曲工艺。
毕加索与Thonet 1号摇椅
卓别林电影《摩登时代》中出现的Thonet 18号椅
蒸汽弯木技术是目前工业生产中使用最广泛的一种方法。笔者在之前也就这项工艺的原理做过解读,有幸收到读者的留言,希望了解详细的工艺流程。为此,笔者特意请教了灿高的高总就实木弯曲工艺作了更深层次的了解,谨以此献给一直支持关注鲁班园的朋友们!
一、毛料选择
一般不进行软化处理而直接弯曲的毛料含水率控制在10%-15%;要进行蒸煮软化处理的方材含水率应为25%-30%;高频软化处理的毛料含水率应大于20%,而处理后的毛料含水率为10%-12%。
二、软化处理
软化处理中最适合工业化大规模生产的方法是高温蒸汽法,蒸汽压力为0.02-0.05MPa,蒸汽温度为100-140℃。
蒸汽法示意图
水煮法适用于含水率较低的材料,并且会带出抽提物,造成水污染;高频加热法加热速度快,软化周期短、加热均匀,木材越厚,该优点越明显;微波加热软化效果好,速度快,软化均匀,是发展方向;
工程力学三点弯曲实验报告
工程力学三点弯曲实验报告
一、实验目的
1、用电测法测量梁在纯帝曲的情况下,横截面上正应力分布规律,并写理论计算结果进行比较,以验证弯曲正应力公式。
2、学习电测方法。
二、实验仪器
电阻应变仪、预调平衡箱、被测矩形直梁实验装置、游标卡尺
三、实验原理
1、电测法是以电阻应变仪为传感器,将试件非电量的应变转变为应变片的电阻敏变,再由电阻应变仪测量电阻改变商待到试件的应变。将应变片粘贴在梁的试验表面需测应力的部位,当该部位沿应变方向产生应变EW应变O片(随d被O便应变片电阻产生一个变化量AR:
AR/R=kE由上式,即可确定试件的应变E,式中,k为应变片灵敏系数。
2、当梁受纯弯曲时,其横截面上的正应力为线性分布,理论计算公式o=My/Iz y:中性轴到所求应力点的距离,分别为:+15,+9,0,一9,一15(mm);Iz:梁的横截面对中性轴Z的惯性矩,Iz=bh3/12
3、3在比例极限内应用单向应力状态的虎克定律o=Ea计算各点正应力o,即可得到横截面上正应力的分布规律,然后将正应力值与相应的理论值进行比较,从而验证弯曲应力公式的正确性。本实验通过测直粱应力点的E(应变),计算各点的o;(E为材料的弹性模
量,E=205×103MPa)
4、本实验采用增量法,加载级数为4级:最终载荷(P):800N;初载荷(P。):0N;加载级数(n):4;每级加载增量(AP):10×20=200 N;(杠杆放大倍数为20);
四、实验结果
相对弯曲半径越小,弯曲的变形程度越大,塑性变形在总变形中所占比重越大,因此卸载后回弹随相对弯曲半径的减小而减小,因而回弹越小。相对弯曲半径越大,弯曲的变形程度越小,但材料断面中心部分会出现很大的弹性区,因而回弹越大;弯曲角度越大,表明变形区的长度越长,故回弹的积累值越大,其回弹角越大;材料的屈模比越大,则回弹越大。
实验3弯曲实验
1、试件准备:矩形横截面试件应在跨距的两端和中间处分别测量其高度和宽度。取用三处宽度测量值的算术平均值和三处高度测量值的算术平均值,作为试件的宽度和高度。
2、试验机准备:按试验机→计算机→打印机的顺序开机,开机后须预热十分钟才可使用。运行配套软件,根据计算机的提示,设定试验方案,试验参数。
4、游标卡尺。
三、实验试件
实验所用试件如下图1所示,试件截面为矩形,其中,b为试件宽度,h为试件高度,L为试件长度。
图1 矩形截面试件
四、实验原理
1、三点弯百度文库试验装置
图2所示为三点弯曲试验的示意图。其中,F为所施加的弯曲力,Ls为跨距,f为挠度。
图2 三点弯曲试验示意图
2、弯曲弹性模量 的测定(图解法):
6、试验结束:试验结束后,清理好机器,关断电源。
六、实验报告要求
1、实验数据及计算结果处理:
材料
试件宽度(b/mm)
试件高度(h/mm)
跨距(Ls)
最大弯曲力( /kN)
最大挠度(f/mm)
弯曲弹性模量( /MPa)
最大弯曲应力( /MPa)
低碳钢
2、绘制弯曲力-挠度曲线(F-f曲线)。
通过配套软件自动记录弯曲力-挠度曲线(见图3)。在曲线上读取弹性直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量,按式(1)计算弯曲弹性模量,其中,I为试件截面对中性轴的惯性矩, 。
实木 静曲强度测试标准
实木静曲强度测试标准
对于实木材料的静曲强度测试,通常使用弯曲试验(Bending Test)来评估其抗弯性能。以下是一些可能与实木材料静曲强度测试相关的一些常见标准:
1.ASTM D143 - Standard Test Methods for Small Clear
Specimens of Timber:
•这个标准涵盖了对小尺寸的清晰木材样品进行弯曲试验的方法。ASTM是美国材料与试验协会的标准。
2.ISO 3133 - Timber structures - Test methods -
Determination of characteristics values for structural timber in bending and tension parallel to grain:
•这个ISO标准规定了在弯曲和拉伸(沿纹理方向)方向上对结构木材进行特性值测定的试验方法。
3.EN 408 - Timber structures - Structural timber and glued
laminated timber - Determination of some physical and mechanical properties:
•这是欧洲标准,用于确定结构木材和胶合木材的一些物理和机械性能,包括弯曲性能。
请注意,具体的测试标准可能因国家或地区而异,而且可能会根据所研究的木材类型和用途的不同而有所不同。如果你有特定的实木材料或国家/地区的要求,最好查阅相关的本地或国际标准以确保测试符合适当的标准。
实木弯曲木工艺流程
实木弯曲木工艺流程
实木弯曲木工艺流程是一种将实木材料通过特定的工艺进行加工,使之成为带有弯曲形状的家具或装饰件的技术。这种工艺具有独特的优点,如造型美观、结构稳定、适用范围广等,因此在家具制造和室内装饰领域得到了广泛应用。
实木弯曲木工艺的流程主要可以分为材料准备、弯曲加热、模具成型、冷却固化、整形修饰几个步骤。
首先,进行材料准备。选择适合弯曲的实木材料,这些材料通常具有较高的韧性和柔软度。常用的材料有樱桃木、榉木、橡木等。根据设计要求,将实木材料锯成适当尺寸和形状。
然后,进行弯曲加热。将实木材料放入专用的弯曲机中,通过加热来软化材料,使其具有一定的可塑性。加热的温度和时间需要根据材料的种类和厚度来调整,以免过度加热导致材料变形或破损。
接着,进行模具成型。将加热后的实木材料迅速放入预先准备好的模具中。模具的形状和尺寸可以根据设计需求来定制,一般使用金属或硅胶等材料制作。实木材料在模具中逐渐恢复原状,与模具紧密贴合形成弯曲的曲线。为了强化连接效果,还可以使用胶水或螺丝固定实木和模具之间的连接。
然后,进行冷却固化。将模具中的实木材料放置在通风良好的环境中进行冷却。冷却过程可以使实木材料恢复原本的硬度和稳定性,固化成所需的弯曲形状。冷却的时间一般取决于材料
的厚度和环境温度,一般需要数小时到数天不等。
最后,进行整形修饰。将冷却固化后的实木材料从模具中取出,进行进一步的整形修饰。可以使用砂纸或木功刀等工具,去除表面的不平整或瑕疵,使其达到预期的光滑度和美观度。然后,可以进行上光、上色或涂漆等后续处理,使其更加养眼和耐用。
三点弯曲实验 实验要求
三点弯曲实验实验要求
三点弯曲实验实验要求:
三点弯曲实验是一种常用的力学实验方法,用于确定材料的弯曲性能。它可以
测量材料在受到外力作用下的弯曲变形以及其承载能力。本实验的要求如下:
1. 实验样品准备:选择合适的样品几何形状和尺寸,确保样品具有代表性。样
品的表面应光滑、清洁,无明显缺陷。样品应根据实验要求进行预处理,如热处理、正火等。
2. 实验设备准备:确认实验设备完好并准备就绪。包括弯曲试验机、测量仪器等。弯曲试验机要能够施加均匀加载,并能够准确测量弯曲力和位移。
3. 实验参数设定:根据材料特性和实验目的,设置合适的实验参数。包括加载
速度、加载范围、试验温度等。确保参数设定与实际应用环境相符合。
4. 实验操作过程:根据实验要求,将样品放置在弯曲试验机上,并将其固定在
合适的位置。开始加载,逐渐增加加载力,记录加载过程中的弯曲力和位移数据。
5. 实验数据处理:根据实验数据计算弯曲应力和应变。可以使用适当的数学模型,如梁理论等进行计算和分析。根据实验结果,评估材料的弯曲性能。
6. 实验结果分析:根据实验结果,进行结果分析和讨论。可以比较不同材料的
弯曲性能,探讨材料的应用范围和潜力。
7. 安全注意事项:在进行实验过程中,要注意安全操作。遵循实验室安全规范,穿戴合适的防护装备。确保实验环境安全,避免人员和设备的意外伤害。
三点弯曲实验是一种常用的材料力学实验方法,通过采集和分析实验数据,可
以获得材料的弯曲性能参数,为材料的设计和应用提供重要参考依据。在进行实验
时,确保实验样品和设备的准备工作充分,操作过程合理规范,结果分析准确可靠,同时注重实验安全。
材料弯曲实验报告doc
材料弯曲实验报告
篇一:3-材料力学实验报告(弯曲)
材料力学实验报告(二)
实验名称:弯曲正应力实验
一、实验目的
二、实验设备及仪器
三、实验记录
测点1的平均读数差ΔA1平=
? ? ? ? A? 10 ? ?6
1平1平梁的材料:低碳钢(Q235) 梁的弹性模量E=200GPa
梁的截面尺寸高H=宽b= 加载位置 a=
W ? bH2抗弯截面模量 Z 6
?
平均递增载荷? P 平 ?
与ΔP相应的弯矩 ? M ? ?Pmax
2
平? a ?
四、测点1实验应力值与理论应力值的比较
?
1 实 ?E . ??1平?
? ?Mmax
1 理 ?W?Z
误差: ?1理??1实
? 100
?%?
1理
五、回答问题
1.根据实验结果解释梁弯曲时横截面上正应力分布规律。
2.产生实验误差的原因是由哪些因素造成的?
审阅教师
篇二:材料力学实验报告(2)
实验一拉伸实验
一、实验目的
1.测定低碳钢(Q235)的屈服点?s,强度极限?b,延伸率?,断面收缩率?。 2.测定铸铁的强度极限?b。
3.观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(如屈服、强化、颈缩等),并绘制拉伸曲线。 4.熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备
1.液压式万能实验机;2.游标卡尺;3.试样刻线机。
三、万能试验机简介
具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的
试验机称为万能材料试验机,万能材料试验机一般都由两个基本部分组成;
1)加载部分,利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形,从而使试件受到力的作用,即对试件加载。
2)测控部分,指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、试验方法
弯曲实验
实验二弯曲实验
一、实验目的
1、观测不同材质和变形程度对弯曲回弹值的影响。
2、通过V形件的弯曲实验,掌握角度回弹值及最小相对弯曲半径的测
定方法。
3、验证角度回弹值理论计算公式
Δα=αp-α=f(σs,E,r,α,t)
二、实验材料、设备仪器与工具
1、试件:试件材料为Q235和弹簧钢,料厚t=1mm,外形尺寸为45
×15mm,数量若干。注意试件长度方向和材料碾压纤维方向一致。
2、实验弯曲模一套。弯曲凹模为固定尺寸和形状。弯曲凸模为快速装
卸凸模,弯曲凸模弯曲角为90°,弯曲圆弧半径分别为r=1.5。
3、工具:万能量角仪、r规一套、放大镜、螺丝刀和扳手等。
三、实验原理
弯曲成型的弯曲回弹是弯曲成形的质量问题,是弯曲冲压工艺编制和模具设计时必须解决的问题。
弯曲角度和弯曲半径回弹值是弯曲成型的重要工艺参数。弯曲角度回弹值的大小与材料的屈服强度σs成正比,与材料的弹性模数E成反比,材料的屈服强度及硬化指数n值越大,角度回弹值也越大。而相对弯曲半径r/t对角度回弹值也有影响,当r/t越大,角度回弹值也越大,r/t与角度回弹角成正比。
相对弯曲半径r/t反映了弯曲变形程度,r/t越小则弯曲变形程度越大。当r/t过小时,可能会造成弯曲变形程度区外表面的材料开裂,而使试材料外表面不发生裂纹时的最小弯曲半径与板料厚的比值称为最小相对弯曲半径,是弯曲成形的极限工艺参数。最小相对弯曲半径与材料的机械性能、弯曲线与材料的碾压方向、板料表面状态、弯曲角的大小有关。通过实验对不同材料、不同凸模圆角半径的弯曲成型,可以得到:相同材料,不同变形程度的弯曲回弹值;不同材料,在同样弯曲变形程度的不通弯曲回弹值。通过不同情况回弹值的测量、计算和分析,进一步掌握各种因素对回弹值的影响以及极限弯曲变形程度的确定。
弯曲变形实验报告
弯曲变形实验报告
《弯曲变形实验报告》
实验目的:通过对不同材料进行弯曲变形实验,观察材料在受力下的变形情况,了解材料的弯曲性能。
实验材料:我们选择了钢材、铝材和塑料材料作为实验材料,这些材料在工程
领域中被广泛应用,对它们的弯曲性能进行研究具有重要意义。
实验方法:首先,我们准备了一台弯曲试验机,利用其施加不同大小的力来对
材料进行弯曲变形实验。然后,我们将每种材料分别放入试验机中,施加不同
大小的力,记录下材料在不同受力情况下的变形情况。
实验结果:通过实验我们发现,钢材在受力下表现出较高的强度和硬度,变形
较小;铝材在受力下也表现出较好的弯曲性能,变形相对较小;而塑料材料在
受力下则表现出较大的变形,弯曲性能较差。
实验结论:通过弯曲变形实验,我们了解到不同材料在受力下的弯曲性能差异。钢材和铝材具有较好的弯曲性能,适用于需要较高强度和硬度的工程领域;而
塑料材料在受力下容易发生较大的变形,适用于对弯曲性能要求较低的场合。
总结:弯曲变形实验为我们提供了重要的材料性能数据,有助于工程领域中材
料的选择和设计。通过对不同材料的弯曲性能进行研究,可以更好地满足工程
实践中的需求,提高材料的利用效率和安全性。
三点弯曲实验和四点弯曲的区别实验
弯曲实验
适用用于镜面、平面材料等;一般以三点弯曲为主,可是少部份客户要求四点弯曲来测试。此刻咱们来区分三点弯曲和四点弯曲的区别。
一般有两种加载应力方式,即三点弯曲和四点弯曲,不同的加载方式取得的抗弯强度亦不同,二者加载方式各有好坏,三点弯曲加载方式简单,单由于加载方式集中,弯曲散布不均匀,某处部位的缺点可能显示不出来,达不到效果,四点弯曲则弯矩均匀散布,实验结果较为准确,可是压夹结构复杂,工业生产中较少利用。
三点弯曲概念:测量材料弯曲性能的一种实验方式。将条状试样平放于弯曲实验夹具中,形成简支梁形式,支撑试样的两个下支撑点间的距离视试样长度可调,而试样上方只有一个加载点。
四点弯曲概念:测量材料弯曲性能的一种实验方式。将条状试样平放于弯曲实验夹具中,形成简支梁形式,支撑试样的两个下支撑点间的距离视试样长度可调,试样上方有两个对称的加载点。
抗弯强度:试样弯曲断裂前达到的最大弯曲力,依照加载方式和试样形状,抗弯强度有不同的计算方式。
对于宽度为b,高度为h的矩形试样
三点弯曲公式:S=3FL/2bh²
四点弯曲公式:S=FL/bh²(美国标准)
弯曲实验报告模板
实验(实习)报告
课程名称:
实验题目:弯曲正应力实验
学生姓名:
学号:
专业班级:
年月日
1
2
3
4
5
材料弯曲实验报告
材料弯曲实验报告
引言
弯曲实验是材料力学实验中常用的一种实验方法,通过施加力使材料发生弯曲
变形,从而研究材料的力学性能。本实验旨在探究材料的弯曲行为,并分析其与材料的力学性能之间的关系。
实验装置与材料
本次实验使用的主要装置为一台弯曲试验机,其包括一个加载系统和一个记录
和读取弯曲力的力传感器。我们选取了常见的金属材料——钢板作为实验材料。
实验步骤
1.准备工作:将实验装置调整至合适的工作状态,确保其能够稳定运行,
并保证实验材料的质量和尺寸符合要求。
2.安装实验材料:将待测试的钢板固定在弯曲试验机上,并确保其固定
牢固。
3.设置实验参数:根据实验要求,设定加载系统的初始位置、载荷速度
以及加载方式等实验参数。
4.开始实验:启动弯曲试验机,加载系统会开始施加力对实验材料进行
弯曲。同时,力传感器将持续记录所施加的力大小。
5.读取数据:实验过程中,及时读取并记录所施加的力大小和相应的位
移值。可以利用计算机系统进行数据记录和处理。
6.结束实验:当实验材料发生破坏或达到预设的弯曲程度时,停止加载
系统的运动,并记录最终弯曲力和位移数值。
7.数据分析:根据实验结果,通过绘制弯曲力-位移曲线和弯曲应力-应
变曲线,分析材料的弯曲性能。
实验数据与结果
在本次实验中,我们记录了实验材料在不同载荷下的弯曲力-位移数据,并绘制了相应的力-位移曲线。通过对实验数据的分析,我们得到了以下结论: 1. 随着加
载力的增加,材料的位移也随之增加,但增速逐渐减缓,呈现出一种非线性关系。
2. 在一定范围内,弯曲力和位移呈正相关,即加载力越大,位移越大。
必修实验三材料的弯曲实验
必修实验三 材料的弯曲实验
一、实验目的
1)测定脆性与非脆性材料的弯曲强度。
2)熟悉材料弯曲性能的测试条件、测试原理及其实验方法。
3)了解测试条件对测定结果的影响。
二、实验原理
弯曲性能测试主要用来检验材料在经受弯曲负荷作用时的性能,生产中常用弯曲实验来评定材料的弯曲强度和塑性变形的大小。弯曲强度是质量控制和应用设计的重要参考指标。
弯曲强度的测定,常常采用三点弯曲和四点弯曲法。将圆柱形或矩形试样放置在一定跨距L 的支座上,进行三点弯曲(图1a)或四点弯曲(图1b)加载;同时记录弯曲力P 和试样跨距中心的挠度f max 之间的关系曲线,绘成P -f max 关系曲线,称为弯曲图(图2)。
(a) 三点弯曲加载 (b) 四点弯曲加载
图 1 弯曲试验加载示意图
对塑性材料,弯曲试验不能使试件发生断裂,其曲线的最后部分可延伸很长,如图2a 。因此,塑性材料的弯曲强度可由当载荷达到某一值时材料的变形继续增加而载荷不增加时的强度来定义。对脆性材料,弯曲强度可根据其弯曲图(图2b 、图2c )中的最大破裂载荷进行计算。
材料的弯曲强度σbb ,可按公式bb M W
σ=进行计算,式中M 为最大弯矩;对三点弯曲加载,4PL M =;对四点弯曲加载,()4
P L l M -=;W 为试样抗弯截面系数;P 为最大的弯曲载荷。对于直径为d 的圆柱试样,32/)(3d W π=;对宽度
为b 、高度为h 的矩形试样,6/)(2bh W 。
图 2 典型材料的弯曲图
(a) 塑性材料;(b)中等塑性材料;(c) 脆性材料
三、实验材料与样品
三点弯曲实验原理
三点弯曲实验原理
一、引言
在材料科学和工程领域中,三点弯曲实验是一种常用的实验方法,用于研究材料的力学性能和变形行为。通过施加外力在材料上形成弯曲应力,可以得到材料的弯曲刚度、韧性和强度等参数。本文将介绍三点弯曲实验的原理和步骤,并讨论其应用和注意事项。
二、三点弯曲实验原理
三点弯曲实验是通过在一根材料上施加力,使其弯曲而不破断,从而对材料的力学性能进行评估。在实验中,一根长条形的材料被放置在两个支撑点上,然后在中间施加外力。一般情况下,外力施加垂直于材料的平面上,使材料在两个支撑点之间发生挠度。这个过程中,可以测量材料的挠度和外力之间的关系,进而得到材料的力学性能。
三点弯曲实验的原理基于材料的弯曲弹性力学理论,具体来说,可以按照以下步骤进行:
1. 确定实验参数
在进行实验之前,需要确定一些实验参数,包括悬臂梁的长度、宽度和高度等。这些参数将直接影响到实验的结果和分析。
2. 构建实验装置
根据实验参数,构建适当的实验装置。一般来说,实验装置包括两个支撑点和一个施加力的载荷点。支撑点通常是具有尖角或者球形的形状,以减小对材料的损伤。载荷点可以是机械装置或者电机。
3. 定义实验过程
通过控制载荷点施加的外力和时间,定义实验过程。可以根据需要进行等速或者等力的弯曲过程。
4. 进行实验测量
在实验过程中,需要测量材料的挠度和载荷点施加的外力。挠度可以使用位移传感器测量,外力可以使用负荷传感器测量。
5. 分析实验数据
根据实验测量结果,进行数据分析。常见的分析方法包括绘制载荷-挠度曲线、计算材料的弯曲刚度和强度等指标。
木材实验报告
木材实验报告
木材实验报告
引言:
木材作为一种常见的建筑和制造材料,其性能和特点对于各行各业都具有重要意义。本实验旨在通过对不同类型的木材进行测试和分析,探究木材的物理和力学性质,以及其在不同环境条件下的变化。
实验方法:
本实验选取了三种常见的木材材料:松木、橡木和胡桃木。首先,我们对每种木材进行了外观检查,观察其纹理、颜色和质地等特点。接下来,我们使用万能试验机对木材进行了弯曲强度和抗拉强度的测试。最后,我们将每种木材放置在不同湿度条件下,测量其吸湿性和收缩性。
实验结果:
外观检查结果显示,松木具有明显的纵向纹理,颜色较浅,质地相对较软;橡木则具有均匀的纹理,颜色较深,质地相对较硬;胡桃木则呈现出独特的深色纹理,质地坚硬。
在弯曲强度测试中,我们发现胡桃木具有最高的弯曲强度,其次是橡木,而松木的弯曲强度最低。这是由于胡桃木的纤维结构更加紧密,使其具有更好的抗弯性能。
在抗拉强度测试中,橡木表现出最高的抗拉强度,胡桃木次之,而松木的抗拉强度最低。这是因为橡木的纤维结构更加均匀,且纤维间的结合力更强。
在湿度测试中,我们将每种木材放置在不同湿度的环境中,测量其吸湿性和收缩性。结果显示,松木对湿度的变化最为敏感,吸湿性和收缩性都较高;橡木
次之,而胡桃木对湿度的变化相对较小。
讨论:
根据实验结果,我们可以得出以下结论:
1. 不同类型的木材具有不同的外观特点和质地,这与其树种和生长环境有关。
2. 木材的弯曲强度和抗拉强度与其纤维结构和纤维间的结合力密切相关。
3. 湿度对木材的吸湿性和收缩性有显著影响,松木对湿度变化最为敏感。
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实验三实木弯曲实验
一、实验目的
人们对木制品的要求,无论是功能需求方面,还是美学欣赏方面,在很多场合下,都需要将木材加工成各种弯曲结构,如曲木家具,运动器材等,工艺制品和拱形门窗等。但是木材是一种难以弯曲的材料,自足以来,人们一直在不断地探索将木材软化,然后弯曲成形的技术,木材成功弯曲的关键是要使木材充分地软化。而本次实验的目的则是使我们进一步地了解木材软化与弯曲成形的机理,了解和掌握木材软化和弯曲成形的工艺技术。
二、实验原理
木材弯曲时,以中性层为分界形成凹凸两面,在凸面产生拉伸应力,使凸面木材有不同程度的伸长;凹面产生压缩应力,使凹面木材有不同程度的压缩,其应力分布是由表面向中间逐渐减少,中间一层纤维(中性层)既不受拉伸,也不受压缩。当所受的拉伸和压缩应力超过该种材料的拉伸强度极限或压缩强度极限时,木材就遭到破坏。
三、实验步骤
实木弯曲成型可以分成三个阶段:塑化(软化)、弯曲和定型(在模型框架中干燥冷却)。
(1)塑化(软化)——将准备好的木材放在一定条件(压力、温度、湿度)的蒸汽中进行一段时间的软化,时间的长短与木材的初始含水率,树种和木材的厚度有关。木材弯曲最合适的含水率,是木材纤维饱和点的含水率,妈20%-30%,此时木材强度最小,可产生的变形最大。使用实木软化专用设备,可在较短的时间内以消耗较少的能量将木材转变为可以弯曲的状态。
(2)弯曲——在弯曲时,将工件自由地放在金属薄板中,以扼制弯曲过程中工件外表的拉伸,进而被弯曲成一定的形状。在弯曲过程中,弯曲构件内部将形成张力,这种张力在以后的定型阶段将完全消除。此外,还要对工件进行降温处理,并消除弯曲工艺流程中必须的水分,最好的方法是将其放在低温干燥室中进行干燥,为了使工件保持需要的形状,应将工件夹在一个干燥架上。
(3)成形——弯曲后,通过自然冷却可以明显减少内部应力,在含水率低于12%时,使弯曲成型的工件定型,它的形态在湿度增加时也不会发生明显的改变。
(4)总结——实木弯曲工艺流程为:毛坯加工→软化处理→弯曲成型→低温干燥→自然冷却→定型。
四、实验注意事项以及总结
(1)无论使用哪种弯曲方法,每种弯曲件都要配有专用的金属夹板和样模;(2)弯曲时务必使金属夹板和木材的拉伸面紧密接触为一个整体方能使中性层外移和保护拉伸面不受破裂;
(3)弯曲的速度宜慢,木材的厚度越大,弯曲速度越慢,一般以每分钟30---60为宜;
(4)应选择材质较好,纹理较直,光洁度较高的表面做拉伸面;
(5)由于木材缺乏塑性,故在木材弯曲之前必须进行软化处理。软化处理可增加木材的塑性,使弯曲加由工顺利,并在变形状态下进行干燥处理,恢复木材原有的刚性和强度。软化处理是实木加压弯曲的关键环节。
附:
1、树种的选择
(1)选择弯曲性能好,抗弯强度大的木材。不同树种,弯曲性能是有差异的:一般阔叶材比针叶材好,硬阔叶材比软阔叶材好。
(2)弯曲性能较好的树种有:榆木、水曲柳、柞木、山毛榉、桦木等,针叶材以松木和云杉较好。
2、材质的选择
(1)幼材比老年树材好
(2)边材比心材好
(3)顺纹材比斜纹材好
(4)弯曲部件不得有腐朽、裂缝、结疤等缺陷。
3、木材含水率
(1)弯曲时的含水率应该在25%----30%以内,过高和过低都不好。因为含水率过低会降低木材塑性;若过高木材细胞间隙水分多,弯曲时受压会冲破细胞,导致表层纤维开裂,并要增加弯曲动力,延长干燥定型时间,很不经济。