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木材變身“超級材料”：適用于汽車、航空航天和制造工程等領(lǐng)域
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隨著多年來鋼筋和混凝土樁的發(fā)展，木樁在民用基礎(chǔ)設(shè)施中的使用穩(wěn)步下降。雖然木樁是一種可再生且低成本的基礎(chǔ)系統(tǒng)，但它們的剛度和強(qiáng)度較低，限制了它們在輕負(fù)載結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
路易斯安那州立大學(xué)土木與環(huán)境工程系助理教授 Hai Thomas Lin 開發(fā)了具有高剛度和強(qiáng)度的木材，這種木材經(jīng)久耐用、具有成本效益，可用于稱為超級木材的重載和彈性民用基礎(chǔ)設(shè)施。
天然木材與超級木材。圖片來源：路易斯安那州立大學(xué)工程學(xué)院
“***近對木質(zhì)納米材料的研究導(dǎo)致了一種稱為超級木材的高性能結(jié)構(gòu)材料，”林說：“它適用于民用、汽車、航空航天和制造工程領(lǐng)域的**應(yīng)用。”
Superwood 是一種致密的木質(zhì)材料，通過對天然木材進(jìn)行部分脫木質(zhì)素并隨后通過熱壓進(jìn)行致密化生產(chǎn)。超級木材生產(chǎn)具有潛在的可持續(xù)性和成本效益，因為它避免了與波特蘭水泥和鋼鐵相關(guān)的能源密集型制造過程。
超級木材的強(qiáng)度和彈性模量不僅優(yōu)于天然木材，而且還可能超過混凝土，Superwood 還具有出色的耐用性，可抵抗?jié)駳庖鸬母癄�和昆蟲，例如白蟻，而強(qiáng)度降低***小。
超木樁有望減輕當(dāng)前木樁的缺點，例如結(jié)構(gòu)承載力低、在硬駕駛過程中易受損壞和易腐爛，并在使用和強(qiáng)度極限狀態(tài)下超過木樁和混凝土樁的性能。
Lin 的研究目標(biāo)是優(yōu)化生產(chǎn)超木樁的加工條件，以提高其機(jī)械性能和耐久性能，包括抗腐爛和抗白蟻性；通過實驗室試驗研究超木樁的土樁相互作用行為；開發(fā)數(shù)值模型來預(yù)測不同土壤和載荷條件下超木樁的響應(yīng)；通過生命周期分析評估超木樁的成本和環(huán)境影響。
“這項研究將促進(jìn)超級木材在巖土工程中的進(jìn)一步發(fā)展，包括地面改良、擋土墻和挖掘結(jié)構(gòu)的支撐，”林說。
林的研究將通過巖土工程和木材復(fù)合工程研究人員的合作，使用實驗和建模技術(shù)以及生命周期分析來設(shè)計和驗證超木樁基礎(chǔ)系統(tǒng)。他將在今年夏天從路易斯安那州立大學(xué)工程學(xué)院高中暑期研究或 HSSR 項目中招募兩名高中生。
“HSSR 計劃是一項外展計劃，旨在讓成績優(yōu)異的高中生參與工程領(lǐng)域的實際研究，”林說：“作為其戰(zhàn)略計劃、使命和愿景的一部分，工程學(xué)院致力于將學(xué)生培養(yǎng)成該地區(qū)、州及其他地區(qū)的下一代變革性問題解決者�！�
https://www.hongyantu.com/news/29129.html 20220414 |
| 名 稱： | 木材變身“超級材料”：適用于汽車、航空航天和制造工程等領(lǐng)域 |
類 型：
合作
地 區(qū)： 江蘇
用 戶： xiejm789
日 期： 2022-04-14 15:05:41
發(fā)布IP： 222.185.248.18 |
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