ロールプレス法による木材の横圧縮大変形の機構解明

辊压法木材横向压​​缩大变形机理

• 批准号: 01J03786
• 负责人: 足立 幸司
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J03786/
• 关键词: ロールプレス; 木材; 横圧縮変形; せん断変形; 画像解析; 年輪傾角; スギ; 有節材; 横拘束; 摩擦

前年度までの研究成果から、ロールプレス時に木材に生じるひずみは、ロール径、変形量、材料厚さを元に算出される接触角θとの間に定性的な関係を有し、それに伴うせん断ひずみの発生がロールプレス後の木材の物性に及ぼすことが明らかになった。また、「木材-金属間の摩擦力」が木材の変形挙動に及ぼす独立した因子として見出された。本年度は、ロールプレス時の木材木口面および柾目面の変形挙動をひずみゲージ法および画像解析法を用いて解析し、「摩擦力」および「試験片の木取り」が接触角θに及ぼす影響を検討した。また、結果は以下の通りである。1.圧縮時の摩擦係数が木材の変形挙動に及ぼす影響木材試験片と平板プレス定盤の間の摩擦係数を変化させ、単軸圧縮試験を行った結果、金属の摩擦係数が小さいほど、木材の横方向への伸長が増大し、同ひずみにおける公称応力の値が低下した。ロールプレスを用いた場合は、摩擦係数が小さいほど、木材の表層部に圧縮ひずみが集中した。さらに表層の引張ひずみの増大に伴い、縦割れおよび表面割れの発生頻度が増加した。一方、木材表面の粗度が変形挙動に及ぼす影響はほとんど認められなかった。2.試験片の木取りが圧縮時の変形挙動に及ぼす影響木材の年輪傾角(板目材を0°、柾目材を90°とする)が異なる試験片間において、大変形領域における木材の変形形態の差異が認められた。スギ材の場合、0°〜40°では辷り座屈が、40°〜90°では曲げ座屈が優位に認められ、60°以上では年輪傾角の増加に伴い、座屈変形による晩材-早材界面のはく離が顕著になった。ホオノキ材では、スギ材とは異なり、年輪傾角が0°に近づくほど、曲げ座屈による材料破壊が顕著になった。また、バルサ材では年輪傾角に関わらず、変形形態はほぼ等しかった。このことから、樹種毎の比重、晩材率および放射組織の有無が木材の変形形態に大きな影響を及ぼすことが認められた。

Before the annual ま で の research か ら, ロ ー ル プ レ ス に に raw lumber when じ る ひ ず み は, ロ ー ル diameter, amount - shape, material thickness さ を yuan に calculate さ れ る contact Angle theta と の に between qualitative な masato を have し, そ れ に with う せ ん broken ひ ず み の 発 raw が ロ ー ル プ レ ス の after wood に の physical properties and ぼ す こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, "wood - の friction between metal" が wood の - shaped 挙 kinetic に ぼ す independent し た factor と し て shows さ れ た. This year は, ロ ー ル プ レ ス の timber wood when mouth お よ び 柾 mesh surface の - shaped 挙 dynamic を ひ ず み ゲ ー ジ method お よ び portrait analytic method を with い て analytical し, "friction" お よ び "test piece の wood take り" が contact Angle theta に and ぼ す influence を beg し 検 た. Youdaoplaceholder0, the result また the following である passes through である である. 1. の が friction coefficient when 圧 shrinkage wood の - shaped 挙 kinetic に ぼ す impact test piece of wood と tablet プ レ ス fixing の の を friction coefficient between variations change さ せ 圧 shrinkage test, 単 axis line を っ た results, metal の が small friction coefficient さ い ほ ど, wood の transverse direction へ の elongation, with ひ が raised large し ず み に お け る nominal 応 force の low numerical が し た. ロ ー ル プ レ ス を with い は た occasions, small friction coefficient が さ い ほ ど, wood surface layer の に 圧 shrinkage ひ ず み が concentrated し た. The frequency of さらに surface layer <s:1> extension ひずみ <e:1> increases に accompanied by が and 縦 cut れおよび surface cut れ <e:1> also increases が た. On the one hand, the が deformation of the surface coariness of wood 挙 movement に and ぼす influence に ほとん ほとん <e:1> and められな った. 2. The test piece の wood take り が 圧 shrinkage when の - shaped 挙 kinetic に ぼ す affect wood の rings Angle (plate mesh を 0 ° and 90 ° 柾 mesh material を と す る) が different な る test piece between に お い て, large - area に お け る wood の の differences - shaped form が recognize め ら れ た. ス ギ の occasions, 0 ° ~ 40 ° で は be り が flexion and 40 ° ~ 90 ° で は qu げ seat が optimal flexion に recognize め ら れ, more than 60 ° で は の raised plus に rings Angle with い, bend - shaped に よ る material a rainy night - early wood interface の は く from が 顕 the に な っ た. ホ オ ノ キ material で は, ス ギ material と は different な り が, rings Angle 0 ° に nearly づ く ほ ど, qu げ flexor に よ る material broken 壊 が 顕 the に な っ た. Youdaoplaceholder0, バ バ サ サ サ material で で annual ring inclination に relationship わらず, deformation form ほぼ ほぼ and other <s:1> った った. こ の こ と か ら, tree species in their の proportion, rainy night rate お よ び radiation organization の presence of が wood の に - shaped form large き な influence を and ぼ す こ と が recognize め ら れ た.

项目成果

Koji Adachi, 他2名: "Compression Behavior of Wood By A Roll-Press"The 6^<th> Pacific Rim Bio-based Composites Symposium. Vol.1. 232-239 (2002)

Koji Adachi 等 2 人：“辊压机对木材的压缩行为”第 6 届环太平洋生物基复合材料研讨会第 1 卷（2002 年）。

Adachi, K., Inoue, M., Kanayama, K., Rowell, R.M., Kawai, S: "Drying of Wood by Roller Pressing"The 8th International IUFRO Wood Drying conference. 2003. 164-168 (2003)

Adachi, K.、Inoue, M.、Kanayama, K.、Rowell, R.M.、Kawai, S：“辊压干燥木材”第八届国际 IUFRO 木材干燥会议。

足立幸司, 井上雅文, 金山公三, 川井秀一: "ロールプレス法による木材への液体注入(第1報)"木材学会誌. 49巻6号. 416-422 (2003)

Koji Adachi、Masafumi Inoue、Kozo Kanayama、Shuichi Kawai：“通过辊压法向木材中注入液体（第 1 次报告）”日本木材学会杂志第 49 卷，第 6 期。416-422（2003 年）。

Adachi, K., Inoue, M., Kanayama, K., Rowell, R.M., Kawai, S: "Water Removal of Wet veneer by Roller Pressing"Journal of Wood Science. 掲載号未定(印刷中). (2004)

Adachi, K.、Inoue, M.、Kanayama, K.、Rowell, R.M.、Kawai, S：“通过辊压去除湿单板的水”《木材科学》期刊尚未决定（2004 年）。

足立幸司, 井上雅文, 井上秀一: "ロールプレス法による木材への液体注入(第2報)"木材学会誌. 掲載号未定(印刷中). (2004)

Koji Adachi、Masafumi Inoue、Shuichi Inoue：“通过辊压法向木材中注入液体（第 2 次报告）”，日本木材学会期刊，出版号待定（2004 年）。