本书通过对毛竹宏观竹材、维管束以及单纤维等做系统力学测试，研究竹材在不同结构尺度下的力学行为，建立竹材结构多尺度力学模型，揭示竹材良好力学性能的本质。
主要内容包括：绪论、竹材宏观结构力学性能测试、竹材篾片纵向力学性能试验、竹材细观尺度力学性能试验、竹材薄片与维管束纵向力学性能、竹材微观尺度力学性能试验、竹纤维与竹维管束纵向力学性能、竹材结构多尺度力学性能的关联。
本书可供从事竹木材科学研究、竹质资源有效利用、竹材深加工的科学研究、工业生产的相关技术人员阅读，还可作为普通高等学校力学、材料工程以及木材科学与加工等相关专业师生的教材或教学辅助用书。
第1章 绪论 001
1.1 竹材力学性能基础 004
1.1.1 宏观结构（竹材）力学性能研究 006
1.1.2 竹维管束、竹纤维提取方法 010
1.1.3 细观结构（竹维管束）力学性能研究 013
1.1.4 微观结构（竹纤维）力学性能研究 017
1.1.5 竹纤维增强复合材料研究进展 023
1.1.6 竹材跨尺度力学性能研究现状 025
1.2 本书主要内容 026
第2章 竹材宏观结构力学性能测试 029
2.1 竹材节间纵向力学性能测试 030
2.1.1 竹材节间拉伸力学性能测试 031
2.1.2 竹材节间压缩力学性能测试 034
2.2 竹材节间横向力学性能测试 035
2.2.1 竹材节间横向压缩劈裂行为测试 035
2.2.2 正交各向异性中空竹材结构的失效机理 038
第3章 竹材篾片纵向力学性能试验 045
3.1 材料和方法 045
3.1.1 试验方案的制定 045
3.1.2 试样的选取 046
3.1.3 试验方法 046
3.2 结果与讨论 049
3.2.1 试样密度及含水率的测定 049
3.2.2 竹材薄片力学性能梯度分布规律 049
3.3 小结 053
第4章 竹材细观尺度力学性能试验 054
4.1 竹维管束试验方案的制定 054
4.2 竹维管束形态及体积含量变化规律 055
4.2.1 毛竹维管束的形态 055
4.2.2 维管束体积含量的测定 056
4.2.3 维管束体积含量变化规律 057
4.3 竹维管束拉伸测试 057
4.3.1 竹维管束的提取 057
4.3.2 试样横截面面积测量 059
4.3.3 拉伸试样预处理 059
4.3.4 拉伸测试 060
4.4 结果与讨论 061
4.4.1 维管束破坏模式 061
4.4.2 维管束拉伸测试结果 063
4.4.3 竹维管束不同位置处强度的梯度分布规律 066
4.4.4 竹维管束不同位置处弹性模量梯度分布规律 068
4.4.5 导管孔洞及综合多孔相对竹维管束力学性能的影响 069
4.4.6 竹材基体薄壁细胞组织的力学性能 072
4.5 小结 074
第5章 竹材薄片与维管束纵向力学性能 076
5.1 混合定律模型 076
5.2 混合定律模型在分析竹材力学性能时的不足 078
5.3 修正混合定律模型 080
5.3.1 竹材复合材料弹性模量计算公式 082
5.3.2 竹材复合材料强度计算公式 083
5.3.3 竹材宏观结构弹性模量梯度变化规律 084
5.3.4 竹材宏观结构强度梯度变化规律 085
5.4 小结 087
第6章 竹材微观尺度力学性能试验 088
6.1 竹材单纤维拉伸试验方案的制定 088
6.2 竹材单纤维试样的分离 090
6.3 竹材单纤维拉伸测试 091
6.3.1 单纤维试样制备 092
6.3.2 单纤维试样横截面面积测量 092
6.3.3 拉伸力学测试 094
6.4 结果与讨论 095
6.4.1 断裂载荷 095
6.4.2 抗拉强度 096
6.4.3 弹性模量 097
6.4.4 断裂应变 097
6.5 小结 098
第7章 竹纤维与竹维管束纵向力学性能 099
7.1 竹维管束及竹纤维的测试 099
7.1.1 竹纤维几何形态 099
7.1.2 胞间层厚度 101
7.1.3 竹维管束、竹纤维力学性能 102
7.2 细观力学模型 104
7.2.1 混合定律 104
7.2.2 Halpin-Tsai经验公式 104
7.2.3 Cox剪滞模型 105
7.2.4 拉剪链模型 109
7.2.5 BW模型 111
7.3 修正剪滞模型分析竹纤维应力场 112
7.3.1 纤维端部形态分析 113
7.3.2 代表体元的建立 114
7.4 竹维管束鞘纵向弹性模量求解 122
7.4.1 模型参数的选取 122
7.4.2 模型预测结果的比较 123
7.5 纤维几何参数对复合材料体内应力分布的影响效应 124
7.5.1 纤维长径比q对纤维应力的影响 125
7.5.2 纤维体积含量对纤维应力的影响 126
7.5.3 纤维锥尖长度对纤维应力的影响 127
7.5.4 纤维长径比对复合材料弹性模量的影响 128
7.5.5 模型待改进之处 129
7.6 小结 130
第8章 竹材结构多尺度力学性能的关联 132
8.1 竹材结构微观尺度和细观尺度力学性能之间的关系 132
8.2 竹材结构细观尺度和宏观尺度力学性能之间的关系 133
8.3 竹材宏观结构功能梯度力学性能变化规律的多尺度表征 134
参考文献 136
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