Effects on aging of mechanical characteristics of bamboo caused by conditions of harvest, preservation and treatment method, and usage environment

采收条件、保存处理方法、使用环境对竹材力学性能老化的影响

基本信息

批准号：
21K14292
负责人：
永井拓生
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Shiga Prefecture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

竹の物性に関する工学的評価，さらには建築利用を促進するためには，物性に影響する様々なパラメータ（種別，伐採時期，含水率等の物理的性質）を整理し，各パラメータと物性との関係を入念に明らかにする必要がある。本年度は以下の項目を実施した。（１）丸竹の曲げ特性・・・丸竹が曲げを受ける場合にもBrazier効果は生じるが，竹稈に局部座屈が生じることはほとんどなく，稈壁の割裂破壊が先行する場合が多い。これは，竹の特徴である「節」によって局部座屈が抑制されるか，もしくは竹稈の円周方向の破壊が先行するためである。本年度は，Brazier効果に関する先行研究をもとに定式化を行い，実験との比較を通じ，丸竹の曲げ破壊メカニズムおよび曲げ強度の推定について考察した。丸竹の曲げ破壊モードは，繊維直交方向の物性値から，含水率等によらず推定可能であることを実証した。（２）未乾燥・非保護処理竹を用いた丸竹柱の座屈荷重について検討を行った。竹稈の曲げヤング係数および断面形状を一定の精度で反映したモデル化を行うことにより，線形座屈解析により十分な精度で座屈荷重の推定が可能であることが分かった。（３）竹の保護処理方法について，国内外で用いられている方法・事例を調査し，効果的な方法を選定した。ホウ酸＋ホウ砂溶液を用いた方法（Boron solution）を採用し，実際に保護処理を実施した。

为了评估竹子的物理特性并促进其构建使用，有必要组织各种影响物理特性（类型，切割时间和水分含量）的参数，并仔细阐明每个参数与物理特性之间的关系。今年，实施了以下项目：（1）圆竹的弯曲特性：当圆竹弯曲时，巴西的效果发生，但是当地的屈曲很少发生在竹culm中，而culm壁的破裂通常由前体之前。这是因为当地的屈曲被竹子的特征的“结”抑制了，或者是因为竹头的绕过竹culm的绕过造成的破坏。今年，该公式基于先前对巴西效应的研究，并通过与实验进行了比较，讨论了弯曲机制和圆形竹子的弯曲强度的估计。已经证明，无论湿度含量如何，都可以从垂直于纤维的方向上的物理特性估算圆竹的弯曲和断裂模式。（2）研究了使用未受保护的竹子的圆形竹柱的屈曲负荷。通过以恒定的精度对弯曲的竹头轴的系数和横截面形状进行建模，发现可以通过线性屈曲分析以足够的精度来估算屈曲载荷。（3）关于保护和处理竹子的方法，我们研究了在国内和国际上使用的方法和案例，并选择了有效方法。采用了使用硼酸 +硼砂溶液（硼溶液）的方法，实际上进行了保护性处理。