竹材非对称性弯曲行为对弯曲构件性能的影响

李喆喆, 施江靖, 陈红, 吴智慧, 季加贵, 胡永茂

北京林业大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (04) : 168 -176.

李喆喆, 施江靖, 陈红, 吴智慧, 季加贵, 胡永茂

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摘要

【目的】竹材因其自身结构差异（如非对称性弯曲行为），在相同工艺条件下制备的弯曲构件品质不稳定。本研究旨在探索不同部位竹条在不同弯曲模式下的成型规律，以提高竹条弯曲构件制备的可控性，并为其工艺优化提供科学依据。【方法】采用一体式弯曲成型工艺，研究竹青侧受压（Type Ⅰ）和竹黄侧受压（Type Ⅱ）两种弯曲模式下，竹秆不同部位（基部、中部、梢部）竹条的弯曲性能以及弯曲构件的弯曲合格率、最小弯曲半径范围和弯曲稳定性。【结果】竹秆中部竹条的纤维体积分数最高，基部次之，梢部最低，且竹条的弯曲性能与纤维体积分数呈正相关。在相同部位，Type Ⅰ模式下竹条的弯曲强度和模量高于Type Ⅱ模式，但Type Ⅱ模式下竹条的弯曲韧性更高。Type Ⅱ模式更易于成功制备弯曲构件，并可实现更小的弯曲半径。相比基部与梢部，中部竹条制备的弯曲构件的弯曲合格率更高，中部竹条在Type Ⅱ模式下的最小弯曲半径（R）范围为30 mm