[发明专利]一种半分式测定棕榈藤材顺纹抗拉强度的方法

说明书

本发明公开了一种半分式测定棕榈藤材顺纹抗拉强度的方法，木材加工的技术领域，该方法将待测藤材的节间截取为长度为160mm的试样，自试样中心沿轴向一分为二，获得两个半分体试件，将其中一个半分体试件位于中部削去1/4藤材直径的藤皮部分，另一个削去1/4藤材直径的藤芯部分；抗拉实验时需在半分式试样弧形一侧加垫弧形垫片，以保持受力均衡。同时给出了半分式试件顺纹抗拉强度σ计算方法，即再根据半分式试件断口处面积、通过面积加权平均可得棕榈藤材整根藤茎的顺纹抗拉强度，为棕榈藤材性的全面研究和高加值加工利用提供理论基础。

技术领域

本发明涉及的是木材加工的技术领域，尤其涉及的是半分式测定棕榈藤材顺纹抗拉强度新方法。

背景技术

棕榈藤(rattan)为单子叶植物，属棕榈科(PALMAE)省藤亚科(Calamoideae)类植物，是热带森林宝库中重要的，仅次于木、竹材的可再生非木材资源，无次生生长，藤茎一般不再长粗。藤茎俗称藤条，表皮呈奶黄、乳白、黄褐等颜色，透气、柔韧、轻巧、坚固、可生物降解，被广泛用于制造桌、椅、床、柜、茶几、沙发、屏风等藤制家具，以及灯罩、果篮、吊篮、花架等各种藤编小饰品。

由于棕榈藤自身结构的特点，即藤皮强度大、而藤芯强度非常低，如想拉断就必需夹紧藤茎，这就造成力学试机夹头夹碎藤茎；而要保证藤茎不被夹碎，则又无法拉断藤茎。这一矛盾造成了目前对于棕榈藤材整根藤茎的顺纹抗拉强度测试方法尚无统一的标准，严重制约了棕榈藤材的精细加工和高附价值利用。国外学者Bhat，以及国内学者蔡则谟、吴顺昭、王艳波、吕文华等人设计了与试验设备相适应的抗拉试样，如藤皮法、藤芯法、藤片法、哑铃形、半哑铃形、端头浸胶强化等方法。但这些方法要么不具有代表性，要么试验过程中试件在夹头处断裂，现有设备和夹具、方法难以测定整根藤茎的顺纹抗拉强度。因此本发明探索了棕榈藤材顺纹抗拉强度测试新方法，为后续棕榈藤材标准化的材性测试提供基础数据的同时，对于指导棕榈藤材高加值加工利用提供了具体的方法、手段和理论基础。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种半分式测定棕榈藤材顺纹抗拉强度的方法，以解决现有技术中难以准确测定棕榈藤材抗拉强度的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种半分式测定棕榈藤材顺纹抗拉强度的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、制样

将待测藤材的节间截取为长度为160mm的试样，自试样中心沿轴向一分为二，获得两个半分体试件，将其中一个半分体试件位于中部削去1/4藤材直径的藤皮部分，另一个削去1/4藤材直径的藤芯部分；

步骤2、获取抗拉强度抗拉强度

利用抗拉试验装置对两个半分体试件分别进行夹持两端后的抗拉试验，并利用公式1计算对应的顺纹抗拉强度σ；

式中：σ为半分式试件的顺纹抗拉强度，精确至0.01MPa；

Pmax为破坏载荷，N；

l为半分式试件扇形横截面处跨距，mm；

h为半分式试件扇形横截面处矢高，mm；

r为半分式试件扇形所在圆半径，mm；

再根据半分式试件断口处面积，通过面积加权平均可得棕榈藤材整根藤茎的顺纹抗拉强度。进一步，抗拉实验时需在对应的半分体试件两端的弧形一侧加垫弧形垫片，以保持受力均衡。

本发明相比现有技术具有以下优点：