板材壓縮試驗

A. 木材如何壓縮

對軟化狀態的木材進行加壓變形，並使之定型的加工過程。木材壓縮工藝用於製造壓縮木、木材層積塑料和具有浮雕效果的模壓裝飾件。壓縮木有較高的強度和耐磨性，易於膠合，可用一般木工機床進行切削加工。它可用作某些有色金屬及其他材料的代用品，製造各種機器的軸承、軸瓦、織布梭子和梭子滑板、剎車塊等。模壓裝飾使用於傢具和建築構件。

木材壓縮方法

可分為單軸壓縮、回形壓縮和液體靜力壓縮（全面壓縮）3種（見圖）。①單軸壓縮時只在一個方向（通常為橫纖維方向）上對木材加壓。單軸壓縮又可分為均勻壓縮和不均勻壓縮。單軸均勻壓縮法用於製造織布梭子、軸承的毛料。②回形壓縮時，壓力垂直於木塊的縱向軸並作用於整個表面。該法便於壓縮圓柱形木材，製造軸瓦。③液體靜力壓縮法利用不能滲透到細胞腔和管孔中的液體進行加壓。在壓力鍋中進行。

木材壓縮工藝

通常包括毛料准備、軟化處理、壓縮和乾燥定型等工序。典型的木材壓縮工藝過程如下：

單軸壓縮

又分為木材預熱和預先汽蒸兩種。①木材預熱後的單軸均勻壓縮工藝是：將含水率為8～10%的木材先壓縮10%；通過壓模對初步壓縮的木材加熱1.5～2小時，使中心溫度為90～95℃；用20～30兆帕的單位壓力將木材壓縮45～50%（含初壓縮值），加壓時間約10～20分鍾；繼續加熱1小時，使木材中心溫度達95～105℃；冷卻到40～50℃；卸模，取出壓縮木。②木材預先汽蒸後的單軸均勻壓縮工藝是：先汽蒸木材，使其中心溫度達85～90℃；將木材壓縮45～50%；進行乾燥使其含水率達6～8%；冷卻到30～40℃；卸模。

回形壓縮

工藝過程是：汽蒸木材使其中心溫度達85～90℃→圓柱形木材在壓模中壓縮→將被壓縮木材（連同模具）乾燥到含水率8～10%→卸模→圓柱形壓縮木冷卻到30～40℃，室溫下放置24小時，使其含水率均勻。

木材層積塑料

用浸漬酚醛樹脂膠的旋切單板，在高溫高壓下壓製成的板材或成型零件。工藝過程為：單板旋制→將單板乾燥到4～8%→干單板浸漬在酚醛樹脂中，要求單板吸收干樹脂量為16～24%→乾燥浸膠單板→組坯和熱壓→鋸邊。浸醇溶性酚醛樹脂時，乾燥溫度不高於75℃，浸水溶性酚醛樹脂時乾燥溫度不高於90℃，浸膠單板乾燥後的樹脂固化率不大於2%。壓力為15兆帕，加壓時間按每毫米板坯厚需6分鍾進行計算。裝板時熱壓板溫度為40～50℃，熱壓板最高溫度為145～150℃，卸板時溫度為40～50℃。

浮雕裝飾件的模壓加工

利用帶圖案的金屬壓模在熱壓機中進行，也可用輥筒壓模進行，工件在輥筒和工作台間通過時連續地壓出圖案。熱壓參數根據木材樹種、受壓木材的纖維方向、木材斷面類型（弦向或徑向）、裝飾件表面輪廓的深淺和木材塑化處理狀況等因素確定。模壓工藝規程為：木材含水率8～12%；熱壓溫度120～200℃，壓力1～15兆帕，熱壓時間2～10分鍾。

B. 壓縮試驗能表徵什麼

測定材料在軸向靜壓力作用下的力學性能的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一。試樣破壞時的最大壓縮載荷除以試樣的橫截面積，稱為壓縮強度極限或抗壓強度。壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。

C. 壓縮實驗中壓縮時為什麼必須將試件對准中心位置,如沒隊中會產生什麼影響

主要因為是桿件受力均勻，使截面各處應力大致相等，儀器對中可盡量滿足條件，如果沒有對中，便會導致應力不均勻容易造成不穩定破壞， 使實驗破壞數據和實驗破壞截面形狀受影響。

試樣破壞時的最大壓縮載荷除以試樣的橫截面積，稱為壓縮強度極限或抗壓強度。壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。

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無法測出壓縮強度極限，但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。與拉伸試驗相似，通過壓縮試驗可以作出壓縮曲線。圖中為灰鑄鐵和退火鋼的壓縮曲線。曲線中縱坐標P為壓縮載荷，橫坐標Δh為試樣承受載荷時的壓縮量。

如將兩坐標值分別除以試樣的原截面積和原高度，即可轉換成壓縮時的應力－應變曲線。圖中Pp為比例極限載荷，P0.2為條件屈服極限載荷，P b為破壞載荷。在壓縮試驗中，試樣端面存在較大的摩擦力，影響試驗結果。

試樣越短影響越大，為減少摩擦力的影響，一般規定試樣的長度與直徑的比為1～3，同時降低試樣的表面粗糙度，塗以潤滑油脂或墊上一層薄的聚四氟乙烯等材料。

D. 金屬材料拉伸與壓縮試驗σs和σb是試樣屈服和破壞時的真實應力嗎

• 屈服強度σs和抗拉強度σb是兩種重要的材料性能指標，它的值是經過足夠多的試驗後而得出的真實壓力的平均值，可以作為大多數應用場合設計依據。其中的抗拉強度σb在工程中應用最多，最有代表性。但是有些材料的屈服點非常不明顯，σs值的測量值反復較大，那麼就有了條件屈服強度之說。

E. 壓桿穩定實驗和壓縮實驗有什麼不同

壓桿穩定實驗和壓縮實驗的不同如下：

1、試驗材料不同：壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。壓桿穩定試驗可以是任何材料，前提是構件是桿狀的。

2、針對的對象不同：壓縮試驗是針對構件做的，而壓桿穩定試驗是針對桿狀結構做的。

3、試驗目的不一樣：壓縮試驗是為了測試材料的壓縮破壞極限，壓桿穩定試驗主要是為了測量結構的穩定性。

4、試驗結果不一樣：壓縮試驗的結果是試件全部破壞，壓桿穩定試驗是桿狀結構彎曲直至破壞。

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壓桿穩定存的在問題

除壓桿外，其他構件也存在穩定失效問題。例如在內壓作用下的圓柱形薄殼，壁內應力為拉應力，這就是一個強度問題。蒸汽鍋爐、圓柱形薄壁容器就是這種情況；但如圓柱形薄殼在均勻外壓作用下，壁內應力變為壓應力，則當外壓到達臨界值時，薄殼的圓形平衡就變為不穩定，會突然變成由虛線表示的長圓形。

與此相似，板條或工字梁在最大抗彎剛度平面內彎曲時，會因載荷達到臨界值而發生側向彎曲(圖六)。薄殼在軸向壓力或扭矩作用下，會出現局部折皺。這些都是穩定性問題。

參考資料來源：網路—壓桿穩定

參考資料來源：網路—壓縮試驗