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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。

εA ΔΔFE 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 。

AF σut =(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1-11-21-31-41-51-61-71-81-91-11-111-121-131-141-11-1 61-1 71-1 81-1 91-2 01-2 11-2 21-2 31-2 41-2 51-21-271-281-291-3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。

(5)计算。

计算弹性模量、泊松比和极限压应力。

在六次循环加载中,取后四次平均值别离按式3-1和3-2计算弹性模量和泊松比。

6次加载循环完后继续加载,加载制度700N/S ,试件进入非线性变形后,改用位移控制单调加载,加载速度为1mm/min,直至试件破坏。

按式3-3计算抗压强度。

εA ΔΔFE C =(3-1) 式中:C E ——弹性模量,MPa ; ΔF ——荷载增量,N ; Δε——纵向应变增量; A ——试件抗压截面积,2mm 。

12εευ-= (3-2) 式中:υ——泊松比; 2ε——横向应变;1ε——纵向应变。

AF σuc =(3-3) 式中:c σ——抗压强度,MPa ;u F ——极限压力,N ;A ——试件抗压截面积,2mm 。

3.2.3实验结果表3. 1重组竹纵向抗压强度、弹性模量和泊松比表试件边长a边长b抗压截面积(mm 2) 极限压力(kN) 极限压应 力(MPa )弹 性泊松比编号(mm)(mm)模量(MPa)2-12-22-32-42-52-62-72-82-92-102-102-122-132-142-15平均值标准差变异系数重组竹横向紧缩实验方案1.实验目的重组竹横向紧缩实验时,在比例极限阶段内以应力、应变的关系,肯定重组竹横向抗压弹性模量;按最大加载力与面积的关系,肯定重组竹横向抗压强度。

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横向抗压试件尺寸如图所示。

试件编号依次3-1,3-2……3-15。

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×150mm。

图横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。

(5)计算。

计算弹性模量、泊松比和极限压应力。

在六次循环加载中,取后四次平均值别离按式3-1和3-2计算弹性模量和泊松比。

6次加载循环完后继续加载,加载制度700N/S ,试件进入非线性变形后,改用位移控制单调加载,加载速度为1mm/min,直至试件破坏。

按式3-3计算抗压强度。

εA ΔΔFE C =(3-1) 式中:C E ——弹性模量,MPa ; ΔF ——荷载增量,N ; Δε——纵向应变增量; A ——试件抗压截面积,2mm 。

12εευ-= (3-2) 式中:υ——泊松比; 2ε——横向应变;1ε——纵向应变。

AF σuc =(3-3) 式中:c σ——抗压强度,MPa ;F ——极限压力,N ;A——试件抗压截面积,2mm。

3.2.3实验结果表3. 1重组竹横向抗压强度、弹性模量和泊松比表试件编号边长a(mm)边长b(mm)抗压截面积(mm2)极限压力(kN)极限压应力(MPa)弹性模量(MPa)泊松比3-13-23-33-43-53-63-783-93-103-103-123-133-143-15平均值标准差变异数重组竹横向拉伸实验方案11. 实验目的对重组竹进行横向抗拉实验,测得相应横向抗拉强度、弹性模量及拉伸应力应变曲线。

2. 实验设备SANS全能力学实验机、TDS-530静态数据收集系统。

3. 试样概述形状及尺寸参考ASTM D143-09 关于竹材抗拉试件的相关要求,本次实验采用的竹材横向抗拉试件尺寸如图所示。

试件编号依次4-1,4-2……4-35。

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试样平面具体尺寸见图3,厚度为50mm。

图横向紧缩构件尺寸图实验步骤(1)测量三次抗拉试件有效区域(中间段长度25 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。

εA ΔΔFE 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 。

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