CN105784486A - 一种单板弹性模量检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利设计了一种单板弹性模量检测方法，其方法如下所示：S1:初始数据采集、S2:拉伸弹性模量(El)的测量、S3：弯曲弹性模量(Ew)的测量、S4：弯曲弹性模量(Ew)平均值的计算和S5：拉伸弹性模量(El)平均值的计算；通过采用上述方法本发明可以对木/竹质单板的拉伸弹性模量和弯曲弹性模量进行测量，从而使其能够对生产集装箱底板的原材料进行检测，起到了提高产品质量的作用。

Description

一种单板弹性模量检测方法
技术领域
本发明涉及一种测试木质单板弯曲弹性模量的方法，即通过试件纵横弯曲的方法测试木质单板拉伸和弯曲弹性模量。
背景技术
集装箱底板是集装箱的重要组成部分和承载配件，集装箱制造业要求底板具有较高的力学性能，良好的抗冲击性能和耐老化性能。集装箱底板通常由19层厚度为1.8mm木/竹质单板经涂胶、纵横组坯等工艺热压胶合而成，其纵向弹性模量要求大于10000MPa。目前集装箱底板生产厂对弹性模量的检验方法是取少量成品板并裁成小试件进行破坏试验，试验费用较高，且无法保证全部产品满足质量要求。集装箱底板的弹性模量与木/竹质单板的力学性能、涂胶、组坯和热压工艺等密切相关，只有对木/竹质单板的弹性模量进行质量控制才能保证集装箱底板的质量。由于木/竹质单板的厚度较薄，拉伸弹性模量很容易通过拉伸试验测得，但弯曲弹性模量较难测试。2013年9月的南京林业大学博士论文《竹木复合材料动态力学性能、物理性能试验研究分析》在木/竹质单板试件上贴应变片的方法对不同厚度的杨木单板进行了拉伸弹性模量的测试，但不能测试单板的弯曲弹性模量。
发明内容
本发明通过设计一种单板弹性模量检测方法来对生产集装箱底板的原材料(竹/木单板)进行检测，起到了提高产品质量的作用。
为解决上述的技术问题，本发明提供了一种单板弹性模量检测方法，其包括
S1:初始数据采集:选取单板试件，并测量单板试件的厚度(t)、宽度为(b)和长度为(l)；
S2:拉伸弹性模量(El)的测量：通过对步骤S1中选取单板试件进行轴向拉伸，测量其在一定轴向拉力(F)作用下的伸长量(Δl)，通过公式一计算单板试件的拉伸弹性模量(El)，公式一如下所示：
S3：弯曲弹性模量(Ew)的测量：在步骤S2中的单板试件的中点处再施加一个横向载荷(P)，使其在轴向拉力(F)和横向载荷(P)共同作用下发生纵横弯曲，利用仪器测量出单板试件中点处的扰度(f)，通过公式二计算出其的弯曲弹性模量(Ew)，公式二如下所示：其中公式二中的
S4：弯曲弹性模量(Ew)平均值的计算：在轴向拉力(F)不变的情况下，在单板试件的中点处施加不同的横向载荷(P)，利用仪器测量出单板试件的中点处在不同的横向载荷(P)作用下的扰度(f)，利用步骤S3中的公式求出不同横向载荷(P)下的弯曲弹性模量(Ew)，把计算出的弯曲弹性模量(Ew)逐一相加，其合再除以测量的次数求得弯曲弹性模量(Ew)的平均值；
S5：拉伸弹性模量(El)平均值的计算：测量单板试件在不同轴向拉力(F)下的伸长量(Δl)，然后通过步骤S2中的公式一逐一计算出该单板试件在不同拉力(F)下的拉伸弹性模量(El)，最后把计算出的拉伸弹性模量(El)逐一相加，其合再除以测量的次数求得拉伸弹性模量(El)的平均值。
进一步：所述的单板试件是由木质材料或竹质材料制成。
又进一步：所述的步骤S2：拉伸弹性模量(El)的测量的测量方法是A1：把步骤S1中选取的单板试件的一端进行固定，使其另一端可沿水平方向进行移动；A2：给单板试件可移动的一端施加一个轴向拉力(F)，测得该单板试件的伸长量(Δl)；A3：结合步骤S1中的测量结果通过公式一计算单板试件的拉伸弹性模量(El)。
又进一步：所述的步骤S3：弯曲弹性模量(Ew)的测量的测量方法是B1:通过步骤A2中施加的轴向拉力(F)对单板试件可移动的一端进行固定，从而使单板试件的两端都处于固定状态，在单板试件的中点处施加一个横向载荷(P)；B2：利用仪器测量出单板试件中点处的扰度(f)；B3：结合步骤S1和S2中的数据通过公式二求出单板试件的弯曲弹性模量(Ew)。
再进一步：所述的单板试件中点处的扰度(f)所用的测量仪器为千分表或激光位移传感器。
本发明通过设计一种单板弹性模量检测方法使其能够对木/竹质单板的拉伸弹性模量和弯曲弹性模量进行测量，从而使其能够对生产集装箱底板的原材料进行检测，起到了提高产品质量的作用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为步骤S2中测量拉伸弹性模量时单板试件的结构示意图。
图2为步骤S3中测量弯曲弹性模量时单板试件的结构示意图。
具体实施方式
本发明设计了一种单板弹性模量检测方法，其包括
S1:初始数据采集:选取单板试件1，并测量单板试件1的厚度(t)、宽度为(b)和长度为(l)；
S2:拉伸弹性模量(El)的测量(如图1所示)：通过对步骤S1中选取单板试件1进行轴向拉伸，测量其在一定轴向拉力(F)作用下的伸长量(Δl)，通过公式一计算单板试件1的拉伸弹性模量(El)，公式一如下所示：
S3：弯曲弹性模量(Ew)的测量(如图2所示)：在步骤S2中的单板试件1的中点处再施加一个横向载荷(P)，使其在轴向拉力(F)和横向载荷(P)共同作用下发生纵横弯曲，利用仪器测量出单板试件1中点处的扰度(f)，通过公式二计算出其的弯曲弹性模量(Ew)，公式二如下所示：其中公式二中的
S4：弯曲弹性模量(Ew)平均值的计算：在轴向拉力(F)不变的情况下，在单板试件1的中点处施加不同的横向载荷(P)，利用仪器测量出单板试件1的中点处在不同的横向载荷(P)作用下的扰度(f)，利用步骤S3中的公式求出不同横向载荷(P)下的弯曲弹性模量(Ew)，把计算出的弯曲弹性模量(Ew)逐一相加，其合再除以测量的次数求得弯曲弹性模量(Ew)的平均值；
S5：拉伸弹性模量(El)平均值的计算：测量单板试件1在不同轴向拉力(F)下的伸长量(Δl)，然后通过步骤S2中的公式一逐一计算出该单板试件1在不同拉力(F)下的拉伸弹性模量(El)，最后把计算出的拉伸弹性模量(El)逐一相加，其合再除以测量的次数求得拉伸弹性模量(El)的平均值。
上述的单板试件1是由木质材料或竹质材料制成。
上述的步骤S2(如图1所示)：拉伸弹性模量(El)的测量的测量方法是A1：把步骤S1中选取的单板试件1的一端101进行固定，使其另一端102可沿水平方向进行移动；A2：给单板试件可移动的一端102施加一个轴向拉力(F)，测得该单板试件的伸长量(Δl)；A3：结合步骤S1中的测量结果通过公式一计算单板试件的拉伸弹性模量(El)。
上述的步骤S3(如图2所示)：弯曲弹性模量(Ew)的测量的测量方法是B1:通过步骤A2中施加的轴向拉力(F)对单板试件1可移动的一端102进行固定，从而使单板试件的两端都处于固定状态，在单板试件的中点处施加一个横向载荷(P)；B2：利用仪器测量出单板试件中点处的扰度(f)；B3：结合步骤S1和S2中的数据通过公式二求出单板试件1的弯曲弹性模量(Ew)。
上述的单板试件1中点处的扰度(f)所用的测量仪器为千分表或激光位移传感器。
本发明通过设计一种单板弹性模量检测方法使其能够对木/竹质单板的拉伸弹性模量和弯曲弹性模量进行测量，从而使其能够对生产集装箱底板的原材料进行检测，起到了提高产品质量的作用。

Claims (5)

1.一种单板弹性模量检测方法，其特征在于：包括
S1:初始数据采集:选取单板试件，并测量单板试件的厚度(t)、宽度为(b)和长度为(l)；
S2:拉伸弹性模量(El)的测量：通过对步骤S1中选取单板试件进行轴向拉伸，测量其在一定轴向拉力(F)作用下的伸长量(Δl)，通过公式一计算单板试件的拉伸弹性模量(El)，公式一如下所示：
S3：弯曲弹性模量(Ew)的测量：在步骤S2中的单板试件的中点处再施加一个横向载荷(P)，使其在轴向拉力(F)和横向载荷(P)共同作用下发生纵横弯曲，利用仪器测量出单板试件中点处的扰度(f)，通过公式二计算出其的弯曲弹性模量(Ew)，公式二如下所示：其中公式二中的
S4：弯曲弹性模量(Ew)平均值的计算：在轴向拉力(F)不变的情况下，在单板试件的中点处施加不同的横向载荷(P)，利用仪器测量出单板试件的中点处在不同的横向载荷(P)作用下的扰度(f)，利用步骤S3中的公式求出不同横向载荷(P)下的弯曲弹性模量(Ew)，把计算出的弯曲弹性模量(Ew)逐一相加，其合再除以测量的次数求得弯曲弹性模量(Ew)的平均值；
S5：拉伸弹性模量(El)平均值的计算：测量单板试件在不同轴向拉力(F)下的伸长量(Δl)，然后通过步骤S2中的公式一逐一计算出该单板试件在不同拉力(F)下的拉伸弹性模量(El)，最后把计算出的拉伸弹性模量(El)逐一相加，其合再除以测量的次数求得拉伸弹性模量(El)的平均值。
2.根据权利要求1所述的一种单板弹性模量检测方法，其特征在于：所述的单板试件是由木质材料或竹质材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种单板弹性模量检测方法，其特征在于：所述的步骤S2：拉伸弹性模量(El)的测量的测量方法是A1：把步骤S1中选取的单板试件的一端进行固定，使其另一端可沿水平方向进行移动；A2：给单板试件可移动的一端施加一个轴向拉力(F)，测得该单板试件的伸长量(Δl)；A3：结合步骤S1中的测量结果通过公式一计算单板试件的拉伸弹性模量(El)。
4.根据权利要求3所述的一种单板弹性模量检测方法，其特征在于：所述的步骤S3：弯曲弹性模量(Ew)的测量的测量方法是B1:通过步骤A2中施加的轴向拉力(F)对单板试件可移动的一端进行固定，从而使单板试件的两端都处于固定状态，在单板试件的中点处施加一个横向载荷(P)；B2：利用仪器测量出单板试件中点处的扰度(f)；B3：结合步骤S1和S2中的数据通过公式二求出单板试件的弯曲弹性模量(Ew)。
5.根据权利要求1或4中任一项所述的一种单板弹性模量检测方法，其特征在于：所述的单板试件中点处的扰度(f)所用的测量仪器为千分表或激光位移传感器。
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GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20160720

Assignee: Anhui Arrow Electronics Co., Ltd.

Assignor: Nanjing Forestry University

Contract record no.: 2019320000232

Denomination of invention: Veneer elasticity modulus detection method

Granted publication date: 20180914

License type: Common License

Record date: 20190716

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20160720

Assignee: Nanjing Monte tech Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Assignor: NANJING FORESTRY University

Contract record no.: X2020320000111

Denomination of invention: A testing method for elastic modulus of veneer

Granted publication date: 20180914

License type: Common License

Record date: 20201105

Application publication date: 20160720

Assignee: Chuzhou Monte tech Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Assignor: NANJING FORESTRY University

Contract record no.: X2020320000112

Denomination of invention: A testing method for elastic modulus of veneer

Granted publication date: 20180914

License type: Common License

Record date: 20201104

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract