毛竹材纖維細胞壁動靜態(tài)納米力學(xué)性能研究.pdf

1、本文以毛竹材為研究對象，探討不同竹齡、竹竿部位、竹壁部位的結(jié)晶度和微纖絲角變化規(guī)律，分析不同竹齡、竹竿部位、竹壁部位對毛竹材纖維細胞次生壁S2層動靜態(tài)力學(xué)性能的影響。其主要結(jié)論如下：
　　（1）隨著竹齡的增加，毛竹材的微纖絲角從2年至6年呈先增大后減小變化趨勢，毛竹材的結(jié)晶度隨竹齡的增大呈遞減趨勢；在竹竿方向上（軸向），毛竹材1m處、3 m處和5 m處的微纖絲角分別為9.07°、8.66°和7.81°，毛竹材微纖絲角隨竹竿高度的增

2、加而降低，結(jié)晶度隨竹竿高度的增加呈遞增趨勢；在竹壁方向上（徑向），由外向內(nèi)，毛竹材的結(jié)晶度逐漸減小，近竹青部位毛竹材的結(jié)晶度最大，竹肉部位和近竹黃部位的結(jié)晶度差異不大，毛竹材的微纖絲角最大值和最小值分別為10.87°、8.66°，毛竹材的微纖絲角至近竹青部位呈現(xiàn)出最大值。
　?。?）不同竹齡的毛竹纖維細胞次生壁S2層的彈性模量（REM）和硬度的平均值隨著竹齡增加呈遞減趨勢，2、4、6年生的毛竹纖維細胞次生壁的REM的平均值分別為2

3、3.23GPa、21.35GPa、19.57GPa，其硬度的平均值分別為0.67GPa、0.59GPa、0.49GPa；不同竹竿部位的毛竹纖維細胞次生壁的REM和硬度平均值隨著竹竿高度增加呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢，1、3、5米處的毛竹纖維細胞次生壁的REM的平均值分別為22.83GPa、19.57GPa、23.86GPa，其硬度的平均值分別為0.58GPa、0.49GPa、0.53GPa。；不同竹壁部位的毛竹纖維細胞次生壁的REM和硬度的

4、平均值均由內(nèi)而外呈遞增趨勢，近竹青、竹肉、近竹黃部位的毛竹纖維細胞次生壁的REM的平均值分別為20.65GPa、19.57GPa、17.82GPa，其硬度的平均值分別為0.54GPa、0.49GPa、0.44GPa。
　?。?）不同竹齡毛竹材纖維細胞壁的儲存模量（Er'）均隨著加載頻率的增加呈上升趨勢；在相同加載頻率下，2年生毛竹材Er'＞4年生毛竹材Er'＞6年生毛竹材Er'；不同竹齡的損耗模量（Er"）均隨著加載頻率的增加而降

5、低；在相同加載頻率下，Er"變化趨勢為2年生Er"大于4年和6年生的Er"。不同竹竿部位毛竹材的Er'均隨著加載頻率增加而增大；在相同加載頻率下，1米處毛竹材Er'>3米處毛竹材Er'>5米處毛竹材Er'；不同竹竿部位的Er"隨著加載頻率增加而逐漸降低；在相同加載頻率下，1米、3米和5米處的毛竹材Er"之間差距不明顯。不同竹壁部位毛竹材的Er'均隨著加載頻率的增加呈增大趨勢；近竹青的毛竹材Er'略大于竹肉和近竹黃部位的Er'；不同竹壁部