苎麻茎秆轴向压缩力学试验与分析(2)

2.2　茎秆试验结果与分析

茎秆的10组试样进行轴向整秆压缩试验，其应力—应变曲线如图5所示。从试验结果看，茎秆在拉伸载荷的作用下应力应变曲线在预紧段后先进入较为线性的弹性变形阶段，然后，载荷值达到最大后，试件开始破裂，曲线下降。

编号D/mmd/mmL/mmσp/MPaE/...............78平均值.93标准差

图5　茎秆轴向压缩应力—应变曲线Fig.5　Axial compressive stress-strain curve of stalk

根据计算，茎秆试样轴向压缩试验每组弹性模量值和抗压强度如表2所示。统计计算得其弹性模量平均值E秆为304.85 MPa，标准差为102.01 MPa，最大值E秆max为486.36 MPa，最小值E秆min为216.84 MPa；最大抗压强度平均值σp秆为12.58 MPa，标准差为2.17 MPa，最大值σp秆max为16.25 MPa，最小值σp秆min为9.52 MPa。

编号D/mmd/mmL/mmσp/MPaE/.................平均值.85标准差.01

2.3　压缩弹性模量和抗压强度对比

图6为木质部和茎秆的压缩弹性模量的对比图，由图中可以看出，木质部和茎秆弹性模量的区别不明显；图7为木质部和茎秆的抗压强度的对比图，由图中可以看出，木质部和茎秆抗拉强度的区别不明显。上述现象说明茎秆复合中木质部和韧皮部靠自身粘附力在表层粘结，其粘附力不能阻止韧皮部沿木质部表层滑移，在压缩试验中，表现更多为木质部的承载作用。另外，由试验分析结果发现木质部和茎秆的压缩弹性模量和抗压强度的标准差均较大，反映了不同苎麻茎秆之间的力学特性差异较大。苎麻作为植物体，其力学特性受其选取部位、成熟度、含水率等因素影响较大，后期研究和应用中选取苎麻力学特性参数时应在论文研究的基础上考虑扩大数值范围。

图6　各组分轴向压缩弹性模量对比图Fig.6　Comparison of axial compressive elasticity modulus of each part

图7　各组分轴向抗压强度对比图Fig.7　Comparison of axial compressive strength of each part

3　小结

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0412/478.html