木質(zhì)材料緩沖性能與應(yīng)用

目錄
第1章 緒論 1
1.1 基本分類、胞元結(jié)構(gòu)與材料方向 2
1.1.1 木材基本分類 2
1.1.2 木材胞元結(jié)構(gòu) 3
1.1.3 主要材料方向 5
1.2 木材宏觀力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究 6
1.2.1 主要力學(xué)性能指標(biāo) 7
1.2.2 木材準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn) 10
1.2.3 動態(tài)力學(xué)性能測試研究 16
1.3 木材力學(xué)性能影響因素 18
1.3.1 含水率效應(yīng) 19
1.3.2 溫度效應(yīng) 20
1.3.3 應(yīng)變率效應(yīng) 21
1.4 木材改性技術(shù) 22
參考文獻(xiàn) 23
第2章 木質(zhì)材料準(zhǔn)靜態(tài)壓縮各向異性力學(xué)行為 26
2.1 云杉準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為 27
2.1.1 云杉彈性模量 28
2.1.2 云杉準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn) 30
2.1.3 云杉準(zhǔn)靜態(tài)壓縮吸能行為 35
2.2 水杉準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為 37
2.2.1 水杉彈性模量 39
2.2.2 水杉準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn) 40
2.2.3 水杉準(zhǔn)靜態(tài)壓縮吸能行為 45
2.3 毛白楊準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為 45
2.3.1 毛白楊彈性模量 47
2.3.2 毛白楊準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn) 48
2.3.3 毛白楊準(zhǔn)靜態(tài)壓縮吸能行為 52
2.4 人工木材準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為 53
2.4.1 中密度纖維板準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為 53
2.4.2 刨花板準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為 57
2.5 木材壓縮能量耗散機(jī)制理論分析 60
2.5.1 能量耗散方式 60
2.5.2 順紋壓縮屈曲分析 60
2.5.3 橫紋壓縮塌陷分析 63
2.6 本章小結(jié) 65
參考文獻(xiàn) 66
第3章 中應(yīng)變率加載下云杉力學(xué)行為研究 68
3.1 試件制作 69
3.2 中應(yīng)變率壓縮實(shí)驗(yàn) 71
3.2.1 高速材料實(shí)驗(yàn)機(jī) 71
3.2.2 實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果 72
3.3 各向異性特性與應(yīng)變率效應(yīng)分析 76
3.3.1 各向異性特性 76
3.3.2 應(yīng)變率效應(yīng) 77
3.4 空間屈服面 79
3.5 本章小結(jié) 84
參考文獻(xiàn) 84
第4章 高應(yīng)變率加載下木質(zhì)材料力學(xué)行為實(shí)驗(yàn)測試 87
4.1 動態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)原理 88
4.2 云杉動態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn) 89
4.2.1 順紋方向加載實(shí)驗(yàn) 89
4.2.2 橫紋徑向加載實(shí)驗(yàn) 91
4.2.3 橫紋弦向加載實(shí)驗(yàn) 92
4.2.4 應(yīng)變率效應(yīng) 94
4.3 水杉動態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn) 94
4.3.1 順紋方向加載實(shí)驗(yàn) 95
4.3.2 橫紋徑向加載實(shí)驗(yàn) 96
4.3.3 橫紋弦向加載實(shí)驗(yàn) 97
4.3.4 應(yīng)變率效應(yīng) 98
4.4 毛白楊動態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn) 99
4.4.1 順紋方向加載實(shí)驗(yàn) 99
4.4.2 橫紋徑向加載實(shí)驗(yàn) 101
4.4.3 橫紋弦向加載實(shí)驗(yàn) 102
4.4.4 應(yīng)變率效應(yīng) 103
4.5 人工木材動態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn) 104
4.5.1 中纖板動態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn) 104
4.5.2 刨花板動態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn) 105
4.6 本章小結(jié) 107
參考文獻(xiàn) 107
第5章 正交各向異性圓柱體在軸壓作用下的應(yīng)力場 109
5.1 軸向載荷與環(huán)向應(yīng)變關(guān)系 111
5.2 試件軸向作用下的響應(yīng)和應(yīng)力分布 112
5.2.1 尺寸變形和徑向加速度 112
5.2.2 試件徑向、環(huán)向應(yīng)力分析 113
5.3 Hill-蔡強(qiáng)度理論分析 117
5.4 徑向壓縮失效簡化理論分析 119
5.5 本章小結(jié) 122
參考文獻(xiàn) 123
第6章 木材失效行為的多尺度數(shù)值分析 125
6.1 壓縮載荷曲線與宏細(xì)觀變形特征 126
6.2 單根纖維力學(xué)性能分析 128
6.2.1 單根纖維模型建立 128
6.2.2 單根纖維數(shù)值模擬 129
6.3 云杉胞元結(jié)構(gòu)壓縮數(shù)值模擬 131
6.3.1 代表體積元模型 131
6.3.2 準(zhǔn)靜態(tài)順紋壓縮數(shù)值模擬 132
6.3.3 準(zhǔn)靜態(tài)橫紋壓縮數(shù)值模擬 135
6.4 加載速度對云杉細(xì)觀結(jié)構(gòu)壓縮行為影響分析 138
6.4.1 加載速度對順紋壓縮行為影響分析 138
6.4.2 加載速度對橫紋壓縮行為影響分析 140
6.5 本章小結(jié) 141
參考文獻(xiàn) 142
第7章 含木材包裝箱模型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值分析 144
7.1 包裝箱模型 145
7.2 加載設(shè)備與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 147
7.3 模型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn) 148
7.3.1 正撞擊實(shí)驗(yàn) 148
7.3.2 30°斜撞擊實(shí)驗(yàn) 151
7.4 數(shù)值模擬 153
7.4.1 有限元模型 153
7.4.2 材料參數(shù)選取 155
7.4.3 正撞擊模擬 157
7.4.4 斜撞擊模擬 158
7.5 本章小結(jié) 160
參考文獻(xiàn) 161
第8章 含木材“三明治”結(jié)構(gòu)抗槍擊性能 163
8.1 槍擊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 163
8.1.1 含木材“三明治”結(jié)構(gòu)概述 163
8.1.2 參試子彈 164
8.1.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 165
8.2 “三明治”結(jié)構(gòu)抗槍擊性能與破壞形貌 166
8.2.1 抗5.8mm普通彈 166
8.2.2 抗7.62mm普通彈 170
8.2.3 抗12.7mm穿燃彈 176
8.2.4 “三明治”結(jié)構(gòu)抗三種子彈打擊的破壞對比 180
8.3 “三明治”結(jié)構(gòu)抗槍擊性能表征 182
8.3.1 “三明治”結(jié)構(gòu)組元抗槍擊性能表征模型 182
8.3.2 “三明治”結(jié)構(gòu)抗槍擊性能表征 186
8.4 本章小結(jié) 189
參考文獻(xiàn) 189
第9章 總結(jié)與展望 191
9.1 總結(jié) 191
9.2 展望 192
索引 195