板材压缩试验
A. 木材如何压缩
对软化状态的木材进行加压变形,并使之定型的加工过程。木材压缩工艺用于制造压缩木、木材层积塑料和具有浮雕效果的模压装饰件。压缩木有较高的强度和耐磨性,易于胶合,可用一般木工机床进行切削加工。它可用作某些有色金属及其他材料的代用品,制造各种机器的轴承、轴瓦、织布梭子和梭子滑板、刹车块等。模压装饰使用于家具和建筑构件。
木材压缩方法
可分为单轴压缩、回形压缩和液体静力压缩(全面压缩)3种(见图)。①单轴压缩时只在一个方向(通常为横纤维方向)上对木材加压。单轴压缩又可分为均匀压缩和不均匀压缩。单轴均匀压缩法用于制造织布梭子、轴承的毛料。②回形压缩时,压力垂直于木块的纵向轴并作用于整个表面。该法便于压缩圆柱形木材,制造轴瓦。③液体静力压缩法利用不能渗透到细胞腔和管孔中的液体进行加压。在压力锅中进行。
木材压缩工艺
通常包括毛料准备、软化处理、压缩和干燥定型等工序。典型的木材压缩工艺过程如下:
单轴压缩
又分为木材预热和预先汽蒸两种。①木材预热后的单轴均匀压缩工艺是:将含水率为8~10%的木材先压缩10%;通过压模对初步压缩的木材加热1.5~2小时,使中心温度为90~95℃;用20~30兆帕的单位压力将木材压缩45~50%(含初压缩值),加压时间约10~20分钟;继续加热1小时,使木材中心温度达95~105℃;冷却到40~50℃;卸模,取出压缩木。②木材预先汽蒸后的单轴均匀压缩工艺是:先汽蒸木材,使其中心温度达85~90℃;将木材压缩45~50%;进行干燥使其含水率达6~8%;冷却到30~40℃;卸模。
回形压缩
工艺过程是:汽蒸木材使其中心温度达85~90℃→圆柱形木材在压模中压缩→将被压缩木材(连同模具)干燥到含水率8~10%→卸模→圆柱形压缩木冷却到30~40℃,室温下放置24小时,使其含水率均匀。
木材层积塑料
用浸渍酚醛树脂胶的旋切单板,在高温高压下压制成的板材或成型零件。工艺过程为:单板旋制→将单板干燥到4~8%→干单板浸渍在酚醛树脂中,要求单板吸收干树脂量为16~24%→干燥浸胶单板→组坯和热压→锯边。浸醇溶性酚醛树脂时,干燥温度不高于75℃,浸水溶性酚醛树脂时干燥温度不高于90℃,浸胶单板干燥后的树脂固化率不大于2%。压力为15兆帕,加压时间按每毫米板坯厚需6分钟进行计算。装板时热压板温度为40~50℃,热压板最高温度为145~150℃,卸板时温度为40~50℃。
浮雕装饰件的模压加工
利用带图案的金属压模在热压机中进行,也可用辊筒压模进行,工件在辊筒和工作台间通过时连续地压出图案。热压参数根据木材树种、受压木材的纤维方向、木材断面类型(弦向或径向)、装饰件表面轮廓的深浅和木材塑化处理状况等因素确定。模压工艺规程为:木材含水率8~12%;热压温度120~200℃,压力1~15兆帕,热压时间2~10分钟。
B. 压缩试验能表征什么
测定材料在轴向静压力作用下的力学性能的试验,是材料机械性能试验的基本方法之一。试样破坏时的最大压缩载荷除以试样的横截面积,称为压缩强度极限或抗压强度。压缩试验主要适用于脆性材料,如铸铁、轴承合金和建筑材料等。
C. 压缩实验中压缩时为什么必须将试件对准中心位置,如没队中会产生什么影响
主要因为是杆件受力均匀,使截面各处应力大致相等,仪器对中可尽量满足条件,如果没有对中,便会导致应力不均匀容易造成不稳定破坏, 使实验破坏数据和实验破坏截面形状受影响。
试样破坏时的最大压缩载荷除以试样的横截面积,称为压缩强度极限或抗压强度。压缩试验主要适用于脆性材料,如铸铁、轴承合金和建筑材料等。
(3)板材压缩试验扩展阅读:
无法测出压缩强度极限,但可以测量出弹性模量、比例极限和屈服强度等。与拉伸试验相似,通过压缩试验可以作出压缩曲线。图中为灰铸铁和退火钢的压缩曲线。曲线中纵坐标P为压缩载荷,横坐标Δh为试样承受载荷时的压缩量。
如将两坐标值分别除以试样的原截面积和原高度,即可转换成压缩时的应力-应变曲线。图中Pp为比例极限载荷,P0.2为条件屈服极限载荷,P b为破坏载荷。在压缩试验中,试样端面存在较大的摩擦力,影响试验结果。
试样越短影响越大,为减少摩擦力的影响,一般规定试样的长度与直径的比为1~3,同时降低试样的表面粗糙度,涂以润滑油脂或垫上一层薄的聚四氟乙烯等材料。
D. 金属材料拉伸与压缩试验σs和σb是试样屈服和破坏时的真实应力吗
屈服强度σs和抗拉强度σb是两种重要的材料性能指标,它的值是经过足够多的试验后而得出的真实压力的平均值,可以作为大多数应用场合设计依据。其中的抗拉强度σb在工程中应用最多,最有代表性。但是有些材料的屈服点非常不明显,σs值的测量值反复较大,那么就有了条件屈服强度之说。
E. 压杆稳定实验和压缩实验有什么不同
压杆稳定实验和压缩实验的不同如下:
1、试验材料不同:压缩试验主要适用于脆性材料,如铸铁、轴承合金和建筑材料等。压杆稳定试验可以是任何材料,前提是构件是杆状的。
2、针对的对象不同:压缩试验是针对构件做的,而压杆稳定试验是针对杆状结构做的。
3、试验目的不一样:压缩试验是为了测试材料的压缩破坏极限,压杆稳定试验主要是为了测量结构的稳定性。
4、试验结果不一样:压缩试验的结果是试件全部破坏,压杆稳定试验是杆状结构弯曲直至破坏。
(5)板材压缩试验扩展阅读
压杆稳定存的在问题
除压杆外,其他构件也存在稳定失效问题。例如在内压作用下的圆柱形薄壳,壁内应力为拉应力,这就是一个强度问题。蒸汽锅炉、圆柱形薄壁容器就是这种情况;但如圆柱形薄壳在均匀外压作用下,壁内应力变为压应力,则当外压到达临界值时,薄壳的圆形平衡就变为不稳定,会突然变成由虚线表示的长圆形。
与此相似,板条或工字梁在最大抗弯刚度平面内弯曲时,会因载荷达到临界值而发生侧向弯曲(图六)。薄壳在轴向压力或扭矩作用下,会出现局部折皱。这些都是稳定性问题。
参考资料来源:网络—压杆稳定
参考资料来源:网络—压缩试验