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GFRP-轻木夹芯梁弯曲蠕变试验及预测

复合材料学报 2023年

作者：李晓龙方海吴鹏江苏开放大学建筑工程学院南京工业大学土木工程学院

以玻璃纤维增强复合材料（GFRP）为面层，轻木（balsa）为芯材的GFRP-balsa夹芯结构在基础设施领域的应用范围不断扩大，但GFRP-balsa夹芯结构具有粘弹性，易于发生蠕变变形。为此，在温度为(25±1)°C，相对湿度为55%±5%的环境下，利... 详细信息

以玻璃纤维增强复合材料（GFRP）为面层，轻木（balsa）为芯材的GFRP-balsa夹芯结构在基础设施领域的应用范围不断扩大，但GFRP-balsa夹芯结构具有粘弹性，易于发生蠕变变形。为此，在温度为(25±1)°C，相对湿度为55%±5%的环境下，利用自主设计的弯曲蠕变加载装置对GFRP-balsa夹芯梁在20%、25%和30%荷载等级下的三点弯曲蠕变性能进行了3000～8760 h的测试，并利用多种模型对GFRP-balsa夹芯梁的蠕变响应进行了模拟和预测。结果表明：在试验荷载等级下，GFRP-balsa夹芯梁表现出线性粘弹性；弯曲蠕变对GFRP-balsa夹芯梁的跨中挠度具有重要影响，所有试件在3000 h的蠕变系数均不小于0.35；Findley模型适用于单一荷载等级下GFRP-balsa夹芯梁时变总挠度的拟合，在3000 h的拟合值与试验值之间的最大相对误差仅为0.7%；Bailey-Norton模型和通用幂次律模型分别适用于荷载等级不超过30%的GFRP-balsa夹芯梁蠕变挠度和时变总挠度的预测，在一年时，Bailey-Norton模型和通用幂次律模型预测值与试验值之间的最大相对误差分别为8.3%和5.9%。

关键词：玻璃纤维增强复合材料轻木夹芯梁弯曲蠕变预测模型

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厚轻木芯材造成的风电叶片质量缺陷研究

复合材料科学与工程 2023年第5期 80-85页

作者：刘靖宇袁炜宋厚利梅同瑞吉林重通成飞新材料股份公司重庆401336

轻木,别名巴沙木,是一种原产于南美洲及西印度洋群岛的木棉科热带速生乔木,具有密度小、体积结构稳定、不易变形的特点,通过多年应用验证,其性能被风电叶片行业充分认可。近年随着风电度电成本不断下探,风力发电整机价格持续走低,作为... 详细信息

轻木,别名巴沙木,是一种原产于南美洲及西印度洋群岛的木棉科热带速生乔木,具有密度小、体积结构稳定、不易变形的特点,通过多年应用验证,其性能被风电叶片行业充分认可。近年随着风电度电成本不断下探,风力发电整机价格持续走低,作为占整机成本25%~30%的关键部件,风电叶片通过配合整机大型化等方式为行业成本降低提供支撑;应结构设计需要,以往较少使用的30 mm以上厚度轻木成为大型风电叶片结构中的常见选择;在风电叶片实际生产制造过程中,由此类厚度轻木导致的气泡、吸胶爆聚等缺陷多发,严重影响风电叶片制造质量。为改善该问题,从缺陷发生机理、轻木材料特性及影响等方面进行分析,提出破坏结合水附着、降低剩余水分总含量的解决方案。

关键词：复合材料风电叶片轻木芯材缺陷

轻木萌发条件、低温耐受性及最适pH值条件探索

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四川林业科技 2023年第4期44卷 88-96页

作者：成统白雪钱容段柱标席会鹏唐明勇中国科学院西双版纳热带植物园种子创新研究院热带植物资源可持续利用重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学生命科学学院北京100049 中国科学院大学西双版纳热带植物园核心植物园经济植物中心云南勐腊666303

轻木(Ochroma lagopus)是木棉科多年生木本植物,其木材主要用于制造风力发电机叶片;然而我国轻木完全依赖进口。为保障新能源产业稳定发展,轻木国产化刻不容缓;本研究探索轻木种子的最佳萌发条件、轻木对低温的耐受性以及苗木生长的最... 详细信息

轻木(Ochroma lagopus)是木棉科多年生木本植物,其木材主要用于制造风力发电机叶片;然而我国轻木完全依赖进口。为保障新能源产业稳定发展,轻木国产化刻不容缓;本研究探索轻木种子的最佳萌发条件、轻木对低温的耐受性以及苗木生长的最适pH值,完善轻木种植技术,指导轻木国产化种植。(1)轻木种子浸泡过夜后分别置于45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃水浴中处理50 min后,置于培养基上萌发;(2)轻木幼苗分别在0℃、2℃、4℃、6℃、8℃低温条件下处理3 d后,比较损伤率和恢复指数;(3)轻木植株用不同pH值的水持续浇灌调节土壤pH值,设置4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0七个pH值进行持续处理,并统计轻木幼苗120 d的生长量。轻木种子55℃处理后萌发率最高,可达80%;而未处理的种子萌发率仅34%,热处理提高了轻木种子的萌发率。低温处理结果显示4℃、6℃、8℃处理幼苗几乎不受损伤,0℃和2℃幼苗叶片损伤严重;0℃、2℃和4℃处理后幼苗死亡率分别为79.24%、35.83%和6.28%。5℃和4℃低温处理土培苗3 d后死亡率分别为58.33%和33.33%。不同pH值条件下轻木长势统计结果显示pH值6.0时轻木长势最佳,平均株高增长量为188.67 cm,而pH值4.0时,株高平均增长量仅102.26 cm,pH值6.0比pH值4.0增长量高84.97%。研究表明轻木种子最佳萌发条件为种子浸泡后55℃热处理50 min,4℃以上低温对轻木损伤不明显,轻木种植最适pH值为6.0。

关键词：轻木种子萌发率最适pH值低温耐受性

GFRP复合材料-轻木夹芯梁弯曲疲劳性能试验

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复合材料学报 2018年第5期35卷 1114-1122页

作者：史慧媛刘伟庆方海霍瑞丽东南大学土木工程学院南京210096 南京工业大学土木工程学院南京211800

为研究真空导入成型的玻璃纤维增强树脂基复合材料-Balsa轻木(GFRP-Balsa)夹芯梁弯曲疲劳性能,进行了普通无格构、单格构增强、双格构增强三种类型共42根试件在不同荷载等级下的四点弯曲疲劳试验,得到夹芯梁的弯曲疲劳破坏模式、疲劳寿... 详细信息

为研究真空导入成型的玻璃纤维增强树脂基复合材料-Balsa轻木(GFRP-Balsa)夹芯梁弯曲疲劳性能,进行了普通无格构、单格构增强、双格构增强三种类型共42根试件在不同荷载等级下的四点弯曲疲劳试验,得到夹芯梁的弯曲疲劳破坏模式、疲劳寿命和损伤演化规律,分析了三种类型夹芯梁在弯曲疲劳载荷下不同的损伤机制。研究结果发现,无格构夹芯梁的失效模式统一为芯材剪切和面板脱粘,格构增强夹芯梁的失效模式随格构设置及载荷等级变化,主要有上面板屈曲或压坏、下面板拉断等;采用指数经验模型拟合夹芯梁的疲劳荷载-寿命(S-N)曲线,得到三种类型夹芯梁的寿命预测公式;夹芯梁的位移演化历经"位移瞬降-平稳演化-损伤萌生至破坏"三个阶段,相对于无格构试件,格构增强试件在疲劳失效前有较明显预兆。

关键词：玻璃纤维增强树脂基复合材料轻木夹芯梁疲劳试验格构增强

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轻木组培快繁育苗技术

桉树科技 2022年第4期39卷 51-55页

作者：高丽琼林彦中国林业科学研究院速生树木研究所广东湛江524022

以轻木种子发芽后的芽苗为外植体材料,研究不同激素配比的培养基对其丛生芽增殖及生根培养的影响,筛选适宜各阶段培养的最佳培养基配方。结果表明:轻木种子A用0.1%的HgCl2处理15 min消毒效果最好,污染率仅为6.6%。芽苗在S4增殖培养基(MS... 详细信息

以轻木种子发芽后的芽苗为外植体材料,研究不同激素配比的培养基对其丛生芽增殖及生根培养的影响,筛选适宜各阶段培养的最佳培养基配方。结果表明:轻木种子A用0.1%的HgCl2处理15 min消毒效果最好,污染率仅为6.6%。芽苗在S4增殖培养基(MS+6-BA0.5 mg·L^(-1)+NAA0.2 mg·L^(-1))中生长最佳,增殖效果最好;T2生根培养基(1/2MS+IBA0.3 mg·L^(-1)+NAA0.1 mg·L^(-1))生根率可达94.8%,根系发达,茎上生长良好。本研究初步筛选出瓶内繁殖率高、生长良好、生根率高的优良无性系为A40,其根系发达、生长良好易移栽。

关键词：轻木芽增殖生根培养移栽

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轻木木材吸声性能的研究

林产工业 2018年第8期45卷 33-35页

作者：余珊王军锋陈悦栾洁国家林业局林产工业规划设计院广西林业科学研究院

以世界上密度最小的轻木为研究对象,采用基于传递函数法理论的阻抗管研究轻木木材吸声性能与纹理方向、材料厚度、含水率、背后空气层厚度的关系。结果表明:轻木木材的横切面吸声性能最好;在一定范围内增加材料的厚度,吸声性能增大;纤... 详细信息

以世界上密度最小的轻木为研究对象,采用基于传递函数法理论的阻抗管研究轻木木材吸声性能与纹理方向、材料厚度、含水率、背后空气层厚度的关系。结果表明:轻木木材的横切面吸声性能最好;在一定范围内增加材料的厚度,吸声性能增大;纤维饱和点以下时轻木木材的吸声性能远大于纤维饱和点以上;增加材料背后空气层厚度,吸收峰往低频方向移动。

关键词：轻木阻抗管吸声性能

用于农田灌溉的轻木基水蒸发器的制备和性能研究

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南方农机 2024年第3期55卷 58-60页

作者：褚小龙浙江农林大学化学与材料工程学院浙江杭州311300

【目的】在淡水资源愈发短缺的背景下,解决传统的海水淡化技术存在的能耗大、成本高、污染重等问题,利用海水淡化技术为农田灌溉提供可持续的水资源。【方法】通过利用植酸水溶液(Phytic acid,PA)对轻木(Balsa wood,BW)表面进行改性,成... 详细信息

【目的】在淡水资源愈发短缺的背景下,解决传统的海水淡化技术存在的能耗大、成本高、污染重等问题,利用海水淡化技术为农田灌溉提供可持续的水资源。【方法】通过利用植酸水溶液(Phytic acid,PA)对轻木(Balsa wood,BW)表面进行改性,成功制备了具备优异蒸发性能的植酸改性轻木水蒸发器(PA-BW)。以自浮性优异的轻木为研究基础,利用植酸对轻木蒸发面进行一步处理,在120℃的环境中进行保温处理,成功制作了具有优异光-热转化能力的太阳能界面水蒸发器。【结果】PA-BW蒸发器在1个太阳的光照强度下有着1.64 kg·m-2·h-1的蒸发速率和高达94.1%的光-汽转化效率,远远优于未经处理的轻木(0.81 kg·m-2·h-1,44.7%)。【结论】PA-BW蒸发器由于实验步骤简单、成分不会对环境造成负担和污染,具有很大的优势。并且木材改性的方案具有简便、温和、通用性强等优点,在未来利用海水淡化技术助力农田灌溉的研究中具有一定的借鉴意义。

关键词：海水淡化植酸轻木太阳能界面水蒸发器

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轻木植物组织培养研究

湖北民族大学学报（自然科学版） 2020年第3期38卷 253-256页

作者：李翠新何德孟德中西南林业大学生命科学学院昆明650224

以轻木种子发芽后的叶片为外植体材料,对轻木进行植物组织培养研究.结果表明:最佳的愈伤组织诱导培养基为:MS+0.5 mg/L 6-BA,诱导率达83.3%;最佳的不定芽诱导增殖培养基为:MS+0.5 mg/L 6-BA+0.02 mg/L TDZ+0.005 mg/L NAA,增殖系数达到3... 详细信息

以轻木种子发芽后的叶片为外植体材料,对轻木进行植物组织培养研究.结果表明:最佳的愈伤组织诱导培养基为:MS+0.5 mg/L 6-BA,诱导率达83.3%;最佳的不定芽诱导增殖培养基为:MS+0.5 mg/L 6-BA+0.02 mg/L TDZ+0.005 mg/L NAA,增殖系数达到3.48;最佳的生根的培养基为:1/2 MS+0.008 mg/L NAA,生根率可达82.1%.本研究为国内外有关轻木植物组织培养的首次报道,为轻木今后的发展和利用提供了一定的基础研究.

关键词：轻木组织培养增殖生根

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植物有话说(十八)轻木:飞上天的好木头

科学大众（小诺贝尔） 2023年第12期 12-13页

作者：史军中科院中国植物学会科普工作委员会中国科普作家协会

一个小朋友举起一段半米高的大树桩,一个成年人扛起一段三四米长的大树干小跑而去,如果你第一次看到这种画面,一定会想:这八成是电影特效,世界上哪有这么轻的木头?还真有,这种叫“轻木”的木头真的非常轻,甚至一度成为制造轰炸机的重要... 详细信息

一个小朋友举起一段半米高的大树桩,一个成年人扛起一段三四米长的大树干小跑而去,如果你第一次看到这种画面,一定会想:这八成是电影特效,世界上哪有这么轻的木头?还真有,这种叫“轻木”的木头真的非常轻,甚至一度成为制造轰炸机的重要材料。

关键词：电影特效轻木有话说会想成年人轰炸机