[发明专利]一种竹材柔韧性测试方法

说明书

本发明公开了一种竹材柔韧性测试方法，将光谱仪、X射线衍射仪、马达和传感器与夹具组合起来，通过对竹片弯曲过程中化学物质的变化、晶体结构的变化以及造成形变的力的数据收集，记录竹片弯曲时内部的变化过程，即可有效了解竹片在弯曲变形过程中各化学物质发生的变化，以充分获取内部化学物质与柔韧性的实时动态变化关系，也有利于根据其内部化学组分变化与性能之间的关系将其应用在适合的领域。本发明操作起来简单，也无需费力，得到的数据也都很实用。

技术领域

本发明涉及竹材结构测试领域，具体涉及一种竹材柔韧性测试方法。

背景技术

竹材的主要化学组分为纤维素、半纤维素、木质素，种类与木材相近，但含量、组成与木材不同。竹材半纤维素的含量比针叶材高得多，且90％以上为木聚糖，与针、阔叶材木聚糖的组成比和聚合分子数上也不同；针叶材半纤维素除了木聚糖，还含有较多的葡甘露聚糖。竹材木质素是典型的草本木质素，由对-羟基苯丙烷(H)、愈创木基苯丙烷(G)和紫丁香基苯丙烷(S)按比例构成；针叶材木质素为G型木质素及少量H型木质素，阔叶材木质素为G、S型木质素及少量H型木质素。目前对竹子化学性质的研究主要集中于以下几个方面:①竹茎的基本成分研究：主要研究不同竹种、同种竹种的不同部位及不同生长阶段的竹茎的纤维素、半纤维素及木素含量的变化；②竹茎木素结构的研究：由于在竹茎造纸过程中,木素的去留对造纸的质量和工艺影响很大,故对木素结构研究开展较多。

竹片是指剖削成一定规格的竹皮或成条的薄竹片，可以编制成竹篮、篱笆等工具。薄竹片具有高强高柔韧性能，其不同化学组分对其高柔韧性的贡献如何，目前已有的测试方法得出的数据并不能很好地解释。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种竹材柔韧性测试方法，将将光谱仪、X射线衍射仪、马达和传感器与夹具组合起来，通过对竹片弯曲过程中化学物质的变化、晶体结构的变化以及造成形变的力的数据收集，记录竹片弯曲时内部化学物质的变化过程，即可有效了解竹片在弯曲变形过程中各化学物质发生的变化，以充分了解不同化学组分在竹子的高强高柔韧性中的贡献。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种竹材柔韧性测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、测试准备阶段

将两夹具分别安装在L形底座的侧边内侧和安装座的内侧上，并使得安装座与L形底座的底边滑接；

将竹片的两端分别通过夹具夹持，使其稳定的安装在L形底座的上方；

S2、测试阶段

通过马达驱动安装座在L形底座的底边上滑动，从而使得竹片弯曲，通过传感器进行竹片在弯曲过程中受力参数的采集，同时通过光谱仪和X射线衍射仪分别在竹片上投射X射线和拉曼光谱，拉曼光谱通过与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息；以横坐标表示拉曼频移，纵坐标表示拉曼光强，分析分子间键能的相关信息，从而实现竹片弯曲时化学组分变化的监测；同时通过X射线监测竹片弯曲过程中的化学物质的晶体结构等的实时变化。

进一步地，所述L形底座的底边上顶面开设有一水平滑槽。

进一步地，所述夹具通过安装轴对称安装在所述L形底座的侧边和安装座上，可旋转角度为180°。

进一步地，所述马达安装在所述安装座的外壁上，用于驱动安装座沿着水平滑槽滑动。

进一步地，所述传感器安装于所述马达与安装座之间，通过螺栓和螺母安装于安装座外侧壁上。

本发明具有以下有益效果：