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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 生物資源暨農學院
  3. 森林環境暨資源學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97957
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor蔡明哲zh_TW
dc.contributor.advisorMing-Jer Tsaien
dc.contributor.author游詠祺zh_TW
dc.contributor.authorYong-Chi Youen
dc.date.accessioned2025-07-23T16:14:39Z-
dc.date.available2025-07-24-
dc.date.copyright2025-07-23-
dc.date.issued2022-
dc.date.submitted2025-07-11-
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97957-
dc.description.abstract本研究以抗彎試驗及非破壞性檢測技術超音波法、打音法測得柳杉(Cryptomeria japonica)集成元之抗彎彈性模數(Modulus of elasticity, MOE)與動彈性模數(Dynamic modulus of elasticity, DMOE),並評估其相關性。結果顯示,DMOE皆與MOE值成正相關性,其中,超音波DMOE(DMOEu)與MOE之R2值為0.92;打音DMOE(DMOEt)與MOE之R2為0.98。此外MOE、DMOEu及DMOEt三者數值呈現DMOEu>DMOEt>MOE之趨勢。顯示超音波法與打音法可用於評估集成元之MOE。將集成元之MOE依據中華民國國家標準CNS 11031(2016)進行等級區分,配置成同等級集成材,利用集成理論公式預測集成材之MOE。本研究利用該推算式所得之預測MOE分別為Eb與Eb’,Eb為未帶入膠合層之預測結果;Eb’為帶入膠合層之預測結果。結果顯示,Eb與Eb’皆較實際MOE大。此外,由於膠合層厚度於集成材厚度占有比例不大,因此可以忽視膠合層進行MOE預測。另以柳杉無節材製成與同等級集成材尺寸相同之實木試材,以抗彎試驗、超音波法、打音法測得MOE與DMOE,探討集成材與實木之DMOE與MOE相關性。結果顯示,集成材與實木兩者之DMOE皆與MOE呈正相關性,DMOEu與MOE以及DMOEt與MOE之R2值於實木分別為0.93與0.95;於集成材分別為0.94與0.96。顯示超音波法與打音法可用於評估集成材與實木之MOE。針對相同尺寸與相同機械等級之集成材與實木試材,比較兩者抗彎強度(Modulus of rupture, MOR)及剪斷模數(Shear modulus, G)之差異。結果顯示,兩者之 MOR與G皆無顯著差異,推斷集成材與實木試材於相同尺寸與相同機械等級狀態下,集成材之膠合層不影響其MOR與G。綜合以上所述,非破壞性檢測技術可用於評估柳杉製材品(實木、集成材)之MOE,且透過集成元等級區分、配置與設計,可使集成材力學性質相當於實木試材之學性質,進而提升原木利用率。zh_TW
dc.description.abstractFirstly, this study investigated the modulus of elasticity (MOE) and dynamic modulus of elasticity (DMOE) of Cryptomeria japonica laminae using static bending test and nondestructive testing (NDT) techniques, including ultrasonic wave method and tap tone method. The correlation between MOE and DMOE was evaluated. The results showed a positive correlation between DMOE and MOE, the coefficients of determination (R²) between DMOEu (DMOE from ultrasonic wave method) and MOE being 0.92, and between DMOEt (DMOE from tap tone method) and MOE being 0.98. Furthermore, the values of MOE, DMOEu and DMOEt have the trend of DMOEu > DMOEt > MOE. It shows that both ultrasonic wave method and tap tone method are effective for evaluating the MOE of laminae. Secondly, The MOE values of laminae were graded according to the National Standards of the Republic of China, CNS 11031 (2016). Then assembled into Homogeneous-grade glulam. Predicting MOE of the glulam were predicted by formula, with Eb representing the value excluding the glue layer and Eb' representing the value including the glue layer. The results showed that both Eb and Eb' overestimated the actual MOE. Additionally, the effect of the glue layer was considered negligible due to its relatively small proportion of the total glulam thickness. Thirdly, solid wood specimens with the same dimensions and mechanical grade as glulam, were fabricated from Cryptomeria japonica for comparison. The MOE and DMOE were measured using static bending test, ultrasonic wave method, and tap tone method to evaluate the correlations between MOE and DMOE in glulam and solid wood. The results showed MOE and DMOE of glulam and solid wood have a positive correlation. The R2 between DMOEu and MOE of solid wood is 0.93, the R2 between DMOEt and MOE of solid wood is 0.95; the R2 between DMOEu and MOE of glulam is 0.94, the R2 between DMOEt and MOE of glulam is 0.96. It shows that the NDT can be used to evaluate MOE of solid wood and glulam. Furthermore, glulam and solid wood specimens with identical dimensions and mechanical grades were compared to examine differences in their modulus of rupture (MOR) and shear modulus (G), both obtained from static bending tests. The results indicated no significant differences in either MOR or G between glulam and solid wood , suggesting that the presence of glue layers does not affect these properties under equivalent conditions. It leads to the conclusion that, NDT can be used to evaluate the MOE of wood products of japonica (solid wood and glulam). Glulam mechanical properties can be similar to solid wood by design, and glulam can improve the utilization rate of wood.en
dc.description.provenanceSubmitted by admin ntu (admin@lib.ntu.edu.tw) on 2025-07-23T16:14:39Z
No. of bitstreams: 0
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-07-23T16:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0en
dc.description.tableofcontents口試委員會審定書 i
誌謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目次 vi
圖次 ix
表次 xi
第一章、 前言 1
第二章、 文獻回顧 2
2.1 國產材推廣現況 2
2.1.1 森林資源永續議題對國內林業之影響 2
2.1.2 國產柳杉於國內之發展與應用 3
2.2 集成材 4
2.2.1集成材概述 4
2.2.2 集成材之優勢 6
2.2.3 積層理論與集成材力學性質 7
2.3 木材等級區分 9
2.3.1 非破壞性檢測 9
2.3.2 集成元之等級區分 10
第三章、 材料與方法 14
3.1 試驗材料 14
3.1.1 柳杉 14
3.1.2 膠合劑 14
3.2 集成元之等級區分 16
3.2.1 抗彎試驗 16
3.2.2 非破壞性檢測技術 17
3.3 集成材製程 19
3.3.1 斷面25 × 40 mm之實木製成集成元 19
3.3.2集成元配置 19
3.3.3 斷面25 × 40 mm之實木製成集成元之集成元配置 19
3.3.4 集成材理論強度 20
3.3.5 集成材膠合作業 26
3.4 集成材與實木性質檢測 27
3.4.1 抗彎強度試驗 27
3.4.2 剪斷模數(Shear modulus, G)試驗 28
3.4.3 非破壞性檢測試驗 29
3.5 集成材膠合性質檢測 30
3.5.1 煮沸剝離試驗 30
3.5.2 膠合剪斷試驗 30
第四章、 結果與討論 32
4.1柳杉集成元 32
4.1.1 集成元之等級區分 32
4.1.2 集成元非破壞性檢測性質與MOE相關性 35
4.2 雙層集成材試驗 38
4.2.1 膠合層於試材中影響 38
4.3 柳杉實木試材與同等級集成材之機械性質 42
4.3.1 實木試材與同等級集成材之基本性質 42
4.3.2 實木試材與集成材之機械等級區分 45
4.4 集成材之集成理論公式 51
4.4.1 膠合層對集成理論公式影響 51
4.4.2 集成材之抗彎彈性模數預估 52
4.4.3 剪斷模數對集成材MOE影響 56
4.5柳杉實木試材與同等級集成材之抗彎強度 60
4.5.1 實木試材MOR與其它機械性質之相關性 60
4.5.2 集成材MOR與其它機械性質相關性 62
4.5.3實木試材與同等級集成材之抗彎強度比較 63
4.6 柳杉實木試材與同等級集成材之剪斷模數 69
4.6.1 實木試材與集成材跨距對抗彎彈性模數影響 69
4.6.2 實木試材與同等級集成材剪斷模數之比較 72
4.7 抗彎強度評估 74
4.8 抗彎破壞型態 78
4.8.1 實木試材之斷裂型態 78
4.8.2 集成材之斷裂型態 80
4.9 集成材膠合性質檢測 82
第五章、 結論 84
參考文獻 85
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dc.language.isozh_TW-
dc.subject非破壞性檢測zh_TW
dc.subject剪斷模數zh_TW
dc.subject抗彎強度zh_TW
dc.subject抗彎彈性模數zh_TW
dc.subject集成材zh_TW
dc.subject非破壞性檢測zh_TW
dc.subject柳杉zh_TW
dc.subject剪斷模數zh_TW
dc.subject抗彎強度zh_TW
dc.subject抗彎彈性模數zh_TW
dc.subject集成材zh_TW
dc.subject柳杉zh_TW
dc.subjectShear modulusen
dc.subjectCryptomeria japonicaen
dc.subjectNondestructive teseingen
dc.subjectGlulamen
dc.subjectModulus of elasticityen
dc.subjectModulus of ruptureen
dc.subjectShear modulusen
dc.subjectCryptomeria japonicaen
dc.subjectNondestructive teseingen
dc.subjectGlulamen
dc.subjectModulus of elasticityen
dc.subjectModulus of ruptureen
dc.title同等級柳杉集成元製造集成樑之力學性能zh_TW
dc.titleMechanical Properties of Homogeneous-grade Glulam made of Japanese Cedaren
dc.typeThesis-
dc.date.schoolyear113-2-
dc.description.degree碩士-
dc.contributor.oralexamcommittee王松永;楊德新;莊閔傑zh_TW
dc.contributor.oralexamcommitteeSong-Yung Wang;Te-Hsin Yang;Min-Jay Chungen
dc.subject.keyword柳杉,非破壞性檢測,集成材,抗彎彈性模數,抗彎強度,剪斷模數,zh_TW
dc.subject.keywordCryptomeria japonica,Nondestructive teseing,Glulam,Modulus of elasticity,Modulus of rupture,Shear modulus,en
dc.relation.page89-
dc.identifier.doi10.6342/NTU202501576-
dc.rights.note未授權-
dc.date.accepted2025-07-15-
dc.contributor.author-college生物資源暨農學院-
dc.contributor.author-dept森林環境暨資源學系-
dc.date.embargo-liftN/A-
顯示於系所單位:森林環境暨資源學系

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