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方竹材料基础力学性能试验研究
1
作者
王旭丹
张庆文
+4 位作者
刘春楠
董春雷
章煜
徐波
李伟
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第7期2874-2885,共12页
目前竹类研究主要以毛竹等大径级竹材为研究对象,方竹及小径级竹材的研究与应用较少。以竹材物理力学性能试验方法为依据,对3~5年生的111个昭通方竹片状试样进行了力学试验,测定了拉压强度、弹性模量等参数。基于试验数据,确定了强度概...
目前竹类研究主要以毛竹等大径级竹材为研究对象,方竹及小径级竹材的研究与应用较少。以竹材物理力学性能试验方法为依据,对3~5年生的111个昭通方竹片状试样进行了力学试验,测定了拉压强度、弹性模量等参数。基于试验数据,确定了强度概率分布并验证了其分布特性。结合木结构研究成果与可靠度极限状态设计法,得出了方竹的强度标准值和设计值,并通过与毛竹、落叶松等材料的对比,验证了其可行性。针对不满足规范要求的顺纹抗压强度设计值,进行了可靠度指标修正。本研究丰富了小径级竹材的力学性能数据库,也为方竹的进一步研究与应用开拓了新的方向。
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关键词
方竹
拉压性能
强度设计值
概率分布
可靠度分析
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职称材料
方竹的宏观和微观力学性能研究
2
作者
刘春楠
张庆文
+4 位作者
王旭丹
董春雷
章煜
徐波
李伟
《林产工业》
北大核心
2025年第7期10-16,共7页
云南昭通地区方竹资源丰富,具有开发潜力,探究了方竹从宏观力学性能到微观纤维形态的受力分析。宏观上,进行了顺纹抗压、抗拉、抗弯、抗剪力学试验;微观上,分析了顺纹抗压、受拉和剪切纤维形态,并进行有限元数据模拟。结果表明:宏观上...
云南昭通地区方竹资源丰富,具有开发潜力,探究了方竹从宏观力学性能到微观纤维形态的受力分析。宏观上,进行了顺纹抗压、抗拉、抗弯、抗剪力学试验;微观上,分析了顺纹抗压、受拉和剪切纤维形态,并进行有限元数据模拟。结果表明:宏观上会发生屈曲、脆性断裂、圆筒破坏错位等破坏形式。微观上,基于纤维形态对竹间进行受力分析,发现构件破坏主要发生在纤维和薄壁细胞中胞间层。把构件看作梁单元,把竹片看作均质材料,对其截面进行分层,根据每层纤维体积分数比,运用混合定律计算力学参数,并采用有限元对试件进行单轴拉伸和压缩模拟,发现模拟数据误差在10%以内。
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关键词
云南方竹
力学性能
纤维形态
混合定律
有限元模拟
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职称材料
轻木人工林生长及各器官碳、氮、磷化学计量对氮添加的响应
3
作者
文程敬
吴俊文
+5 位作者
赵志娟
陈刚
李志琪
段贵河
杜官本
梁文
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025年第1期188-200,共13页
【目的】研究轻木(Ochroma lagopus)人工林生长及各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对氮添加的响应,为轻木人工林的栽培提供理论依据。【方法】以两年生轻木为材料,在云南省勐腊县勐醒农场轻木人工林地进行田间试验,采用随机区组设...
【目的】研究轻木(Ochroma lagopus)人工林生长及各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对氮添加的响应,为轻木人工林的栽培提供理论依据。【方法】以两年生轻木为材料,在云南省勐腊县勐醒农场轻木人工林地进行田间试验,采用随机区组设计,设置不施氮对照(CK)和施尿素、缓释肥300 g/株(N1、H1)、450g/株(N2、H2)、600 g/株(N3、H3) 7个处理,施肥时间为2023年6月,2023年10月取样,测定轻木树高、胸径,分析叶、枝、根中的C、N、P含量,并计算各器官化学计量特征值。【结果】与CK相比,低施氮量(N1、H1)处理的轻木胸径增加不显著,N1处理的树高增加也不显著,中、高施氮量处理(N2、N3、H2、H3)的胸径、树高均显著高于CK,但这4个处理间差异不显著。施氮对轻木枝和根中C含量无显著影响,但N3和H3降低了叶片中C含量;施氮显著提高枝、叶和根中N含量,且增幅随施氮量的增加而显著提高。施氮显著降低了叶片中P含量,降幅随施氮量的增加而显著升高,但H1处理的叶片P含量显著低于N1,而H2与N2,以及H3与N3处理之间无显著差异;N3、H3处理降低了树枝中P含量;施氮增加了根中P含量,且增幅随施氮量的增加而提高,N3处理的根中P含量显著高于N1处理,而3个硫包衣缓释肥处理间的根中P含量无显著差异。CK处理叶片N:P<14,轻木生长受N元素的限制,在中、高氮添加处理下叶N:P>16,轻木生长由受N元素限制转变为受P元素限制,且H2、H3处理的叶片N:P显著高于N2、N3处理,即施用硫包衣缓释肥带来的磷限制大于尿素。相关性分析表明,轻木生长与各器官的养分含量及化学计量特征显著相关,且轻木生长受各器官的氮含量影响显著。表型可塑性与主成分分析结果显示,氮添加下轻木生长、各器官C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.05~0.52,主成分1和主成分2的累计方差贡献率为63.2%;轻木在氮添加处理下,主要通过调节各器官的N、P含量来适应外界变化,进而促进轻木的生长。【结论】氮添加对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有显著的影响,施用中、高量氮肥对提高轻木生长的效果优于低量氮肥,而且缓解了氮元素对轻木生长的限制,但影响了C、N、P在各器官中的分布,还引起了磷元素的限制,施用硫包衣缓释肥引起的磷元素限制更加严重。因此,在轻木人工林生产管理中,应注意氮肥的施用量,在施用硫包衣缓释肥时,尤其要注意补充磷肥。
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关键词
轻木
人工林
氮添加
化学计量特征
相关性
表型可塑性
主要成分
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职称材料
氮对轻木人工林生长及碳氮磷化学计量特征的影响
4
作者
文程敬
吴俊文
+5 位作者
刘元玺
陈刚
李志琪
段贵河
杜官本
梁文
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第6期37-47,共11页
[目的]研究氮对轻木(Ochroma pyramidale)人工林生长及C、N、P化学计量特征的影响,为轻木人工林的栽培提供理论依据。[方法]以1.5年生轻木为材料,采用随机区组设计,分别设置不施氮(N0)、50 kg/hm2尿素(N1)、50 kg/hm2缓释氮肥(PCU1)、10...
[目的]研究氮对轻木(Ochroma pyramidale)人工林生长及C、N、P化学计量特征的影响,为轻木人工林的栽培提供理论依据。[方法]以1.5年生轻木为材料,采用随机区组设计,分别设置不施氮(N0)、50 kg/hm2尿素(N1)、50 kg/hm2缓释氮肥(PCU1)、100 kg/hm2尿素(N2)、100 kg/hm2缓释氮肥(PCU2)5个处理,测定不同处理轻木树高、胸径以及叶、枝和根的C、N、P含量,计算各器官C/N、N/P和C/P,最后对轻木人工林生长和C、N、P含量及化学计量比进行了表型可塑性分析和主成分分析。[结果]与N0处理相比,N1、N2、PCU1和PCU2处理树高和胸径均显著增加,其中N2处理的树高和胸径均最高。与N0处理相比,各施氮处理轻木叶、枝、根的C含量总体无显著变化;轻木叶、枝、根的N含量明显增加,总体以N2和PCU2处理较高;P含量在叶中呈下降趋势,在枝和根中总体呈升高趋势。与N0处理相比,各施氮处理轻木叶、枝、根C/N均下降;C/P在叶和根中总体表现为升高,在枝中表现为下降;N/P在叶和根中表现为升高,在枝中则有升有降。不同处理轻木生长和C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.06~0.57,其中根N、根C/N、根N/P、叶N、叶N/P的表型可塑性指数均较大,根C、枝C及叶C的表型可塑性指数较小。主成分分析结果显示,前两个主成分的累计方差贡献率为54.3%,在主成分1中,叶N/P、根N、叶N及枝P的影响较大;在主成分2中,根P、叶C/P、枝C/P、叶C/N及根C/N、根C/P的影响较大。[结论]氮对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有明显的影响。施用氮肥不仅减缓了N元素对轻木生长的限制,而且影响了C、N、P在各器官中的分布。在以后轻木人工林的栽培中,在施用氮肥的基础上应适量补充磷肥。
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关键词
轻木人工林
氮添加
碳氮磷化学计量比
树高
胸径
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职称材料
题名
方竹材料基础力学性能试验研究
1
作者
王旭丹
张庆文
刘春楠
董春雷
章煜
徐波
李伟
机构
西南
林业大学
土木工程
学院
西南林业大学材料与化工学院
云南省
林业
调查规划院资源调查研究中心
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第7期2874-2885,共12页
基金
2022年云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目(202305AC160074)
云南省林草联合专项(202404CB090018)。
文摘
目前竹类研究主要以毛竹等大径级竹材为研究对象,方竹及小径级竹材的研究与应用较少。以竹材物理力学性能试验方法为依据,对3~5年生的111个昭通方竹片状试样进行了力学试验,测定了拉压强度、弹性模量等参数。基于试验数据,确定了强度概率分布并验证了其分布特性。结合木结构研究成果与可靠度极限状态设计法,得出了方竹的强度标准值和设计值,并通过与毛竹、落叶松等材料的对比,验证了其可行性。针对不满足规范要求的顺纹抗压强度设计值,进行了可靠度指标修正。本研究丰富了小径级竹材的力学性能数据库,也为方竹的进一步研究与应用开拓了新的方向。
关键词
方竹
拉压性能
强度设计值
概率分布
可靠度分析
Keywords
Fangzhu
tensile and compressive performance
strength design value
probability distribution
reliability analysis
分类号
TU366 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
方竹的宏观和微观力学性能研究
2
作者
刘春楠
张庆文
王旭丹
董春雷
章煜
徐波
李伟
机构
西南
林业大学
土木工程
学院
西南林业大学材料与化工学院
云南省
林业
调查规划院
出处
《林产工业》
北大核心
2025年第7期10-16,共7页
基金
2022年云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目(202305AC160074)
云南省林草联合专项(202404CB090018)。
文摘
云南昭通地区方竹资源丰富,具有开发潜力,探究了方竹从宏观力学性能到微观纤维形态的受力分析。宏观上,进行了顺纹抗压、抗拉、抗弯、抗剪力学试验;微观上,分析了顺纹抗压、受拉和剪切纤维形态,并进行有限元数据模拟。结果表明:宏观上会发生屈曲、脆性断裂、圆筒破坏错位等破坏形式。微观上,基于纤维形态对竹间进行受力分析,发现构件破坏主要发生在纤维和薄壁细胞中胞间层。把构件看作梁单元,把竹片看作均质材料,对其截面进行分层,根据每层纤维体积分数比,运用混合定律计算力学参数,并采用有限元对试件进行单轴拉伸和压缩模拟,发现模拟数据误差在10%以内。
关键词
云南方竹
力学性能
纤维形态
混合定律
有限元模拟
Keywords
Yunnan square bamboo
Mechanical properties
Fiber morphology
Hybrid law
Finite element simulation
分类号
TS6 [轻工技术与工程]
TS396 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
轻木人工林生长及各器官碳、氮、磷化学计量对氮添加的响应
3
作者
文程敬
吴俊文
赵志娟
陈刚
李志琪
段贵河
杜官本
梁文
机构
西南
林业大学
林
学院
西南林业大学材料与化工学院
景洪市景洪农场有限责任公司
出处
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025年第1期188-200,共13页
基金
国家自然科学基金项目(32071688)。
文摘
【目的】研究轻木(Ochroma lagopus)人工林生长及各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对氮添加的响应,为轻木人工林的栽培提供理论依据。【方法】以两年生轻木为材料,在云南省勐腊县勐醒农场轻木人工林地进行田间试验,采用随机区组设计,设置不施氮对照(CK)和施尿素、缓释肥300 g/株(N1、H1)、450g/株(N2、H2)、600 g/株(N3、H3) 7个处理,施肥时间为2023年6月,2023年10月取样,测定轻木树高、胸径,分析叶、枝、根中的C、N、P含量,并计算各器官化学计量特征值。【结果】与CK相比,低施氮量(N1、H1)处理的轻木胸径增加不显著,N1处理的树高增加也不显著,中、高施氮量处理(N2、N3、H2、H3)的胸径、树高均显著高于CK,但这4个处理间差异不显著。施氮对轻木枝和根中C含量无显著影响,但N3和H3降低了叶片中C含量;施氮显著提高枝、叶和根中N含量,且增幅随施氮量的增加而显著提高。施氮显著降低了叶片中P含量,降幅随施氮量的增加而显著升高,但H1处理的叶片P含量显著低于N1,而H2与N2,以及H3与N3处理之间无显著差异;N3、H3处理降低了树枝中P含量;施氮增加了根中P含量,且增幅随施氮量的增加而提高,N3处理的根中P含量显著高于N1处理,而3个硫包衣缓释肥处理间的根中P含量无显著差异。CK处理叶片N:P<14,轻木生长受N元素的限制,在中、高氮添加处理下叶N:P>16,轻木生长由受N元素限制转变为受P元素限制,且H2、H3处理的叶片N:P显著高于N2、N3处理,即施用硫包衣缓释肥带来的磷限制大于尿素。相关性分析表明,轻木生长与各器官的养分含量及化学计量特征显著相关,且轻木生长受各器官的氮含量影响显著。表型可塑性与主成分分析结果显示,氮添加下轻木生长、各器官C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.05~0.52,主成分1和主成分2的累计方差贡献率为63.2%;轻木在氮添加处理下,主要通过调节各器官的N、P含量来适应外界变化,进而促进轻木的生长。【结论】氮添加对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有显著的影响,施用中、高量氮肥对提高轻木生长的效果优于低量氮肥,而且缓解了氮元素对轻木生长的限制,但影响了C、N、P在各器官中的分布,还引起了磷元素的限制,施用硫包衣缓释肥引起的磷元素限制更加严重。因此,在轻木人工林生产管理中,应注意氮肥的施用量,在施用硫包衣缓释肥时,尤其要注意补充磷肥。
关键词
轻木
人工林
氮添加
化学计量特征
相关性
表型可塑性
主要成分
Keywords
Ochroma lagopus
plantation forest
N addition
stoichiometric characterization
correlation
phenotypic plasticity
principal components
分类号
S725 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
氮对轻木人工林生长及碳氮磷化学计量特征的影响
4
作者
文程敬
吴俊文
刘元玺
陈刚
李志琪
段贵河
杜官本
梁文
机构
西南
林业大学
林
学院
西南林业大学材料与化工学院
景洪市景洪农场有限责任公司
出处
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第6期37-47,共11页
基金
国家自然科学基金项目(32071688)。
文摘
[目的]研究氮对轻木(Ochroma pyramidale)人工林生长及C、N、P化学计量特征的影响,为轻木人工林的栽培提供理论依据。[方法]以1.5年生轻木为材料,采用随机区组设计,分别设置不施氮(N0)、50 kg/hm2尿素(N1)、50 kg/hm2缓释氮肥(PCU1)、100 kg/hm2尿素(N2)、100 kg/hm2缓释氮肥(PCU2)5个处理,测定不同处理轻木树高、胸径以及叶、枝和根的C、N、P含量,计算各器官C/N、N/P和C/P,最后对轻木人工林生长和C、N、P含量及化学计量比进行了表型可塑性分析和主成分分析。[结果]与N0处理相比,N1、N2、PCU1和PCU2处理树高和胸径均显著增加,其中N2处理的树高和胸径均最高。与N0处理相比,各施氮处理轻木叶、枝、根的C含量总体无显著变化;轻木叶、枝、根的N含量明显增加,总体以N2和PCU2处理较高;P含量在叶中呈下降趋势,在枝和根中总体呈升高趋势。与N0处理相比,各施氮处理轻木叶、枝、根C/N均下降;C/P在叶和根中总体表现为升高,在枝中表现为下降;N/P在叶和根中表现为升高,在枝中则有升有降。不同处理轻木生长和C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.06~0.57,其中根N、根C/N、根N/P、叶N、叶N/P的表型可塑性指数均较大,根C、枝C及叶C的表型可塑性指数较小。主成分分析结果显示,前两个主成分的累计方差贡献率为54.3%,在主成分1中,叶N/P、根N、叶N及枝P的影响较大;在主成分2中,根P、叶C/P、枝C/P、叶C/N及根C/N、根C/P的影响较大。[结论]氮对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有明显的影响。施用氮肥不仅减缓了N元素对轻木生长的限制,而且影响了C、N、P在各器官中的分布。在以后轻木人工林的栽培中,在施用氮肥的基础上应适量补充磷肥。
关键词
轻木人工林
氮添加
碳氮磷化学计量比
树高
胸径
Keywords
Ochroma pyramidale plantations
nitrogen addition
C,N and P stoichiometric ratio
height of the tree
diameter at breast height
分类号
S796 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
方竹材料基础力学性能试验研究
王旭丹
张庆文
刘春楠
董春雷
章煜
徐波
李伟
《科学技术与工程》
北大核心
2025
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职称材料
2
方竹的宏观和微观力学性能研究
刘春楠
张庆文
王旭丹
董春雷
章煜
徐波
李伟
《林产工业》
北大核心
2025
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职称材料
3
轻木人工林生长及各器官碳、氮、磷化学计量对氮添加的响应
文程敬
吴俊文
赵志娟
陈刚
李志琪
段贵河
杜官本
梁文
《植物营养与肥料学报》
北大核心
2025
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职称材料
4
氮对轻木人工林生长及碳氮磷化学计量特征的影响
文程敬
吴俊文
刘元玺
陈刚
李志琪
段贵河
杜官本
梁文
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
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