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Effects of the cyclic changes in moisture content and drying temperature on the mechanical properties of wood

Research Project

Project/Area Number 18K14505
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 40020:Wood science-related
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Toba Keisuke  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10709322)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords乾燥履歴 / 表面ひずみ / 残留応力 / 含水率変化 / 乾燥前処理 / 木取り / 脆化 / 破壊形態 / 木材乾燥 / 力学特性 / 平衡含水率 / 含水率 / 変形
Outline of Final Research Achievements

This study investigated the effects of the temperature and humidity including their cyclic variation on the mechanical and physical properties of drying wood. The swelling behavior of the surface strain indicated the symptom of occurrence of surface crack during the process of high temperature setting treatment. In addition, relaxation of tensile residual stresses, which arose in the process of that treatment, were induced by application of higher drying temperature. Appearance of fracture morphology after material tests of wood specimens suggested that cyclic changes in moisture content of wood reduced the resistance to shear stresses regardless of heating.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、木材利用において不可避である乾燥について、乾燥過程や木材利用時に起こる温度・湿度変化が木材に与える影響についての検証を試みた。乾燥過程での膨潤・収縮挙動の経過について、本研究で得られた木取りの影響や高い温度条件による残留応力の緩和といった新たな知見は、乾燥スケジュールの適正化を図る上で有益な知見であると考えられる。乾燥履歴による木材の耐せん断力の減少についても、木材科学における新規知見であることに加え、乾燥過程での不必要な湿度の増減を回避するべきであることを示唆する基礎的知見であると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 高温セット処理を用いた乾燥過程で起こるスギ心持ち材表面の収縮・膨潤挙動2018

    • Author(s)
      鳥羽景介、小林功、山本浩之、栗田悟
    • Journal Title

      木材工業

      Volume: 73 Pages: 550-554

    • NAID

      40021747827

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高温セット処理を用いた各種乾燥スケジュールにおける乾燥後のスギ心持ち平角表面の残留応力状態2021

    • Author(s)
      鳥羽景介、松元浩、石田洋二、村野朋哉
    • Organizer
      第71回日本木材学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる乾燥条件におけるスギ心持ち平角の乾燥後の残留ひずみの違い2020

    • Author(s)
      鳥羽景介、松元浩、石田洋二、村野朋哉
    • Organizer
      第30回日本MRS年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾燥・湿潤履歴が木材の力学特性に与える影響 II2020

    • Author(s)
      鳥羽景介、中井毅尚、内迫貴幸、渡部剣太、飯田隆一
    • Organizer
      第70回日本木材学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 木材の力学特性に対する乾燥温度の影響2019

    • Author(s)
      鳥羽景介、中井毅尚、飯田隆一、大谷忠
    • Organizer
      第69回日本木材学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 乾燥温度の違いが木材の横方向の力学特性に与える影響2018

    • Author(s)
      鳥羽景介、中井毅尚
    • Organizer
      第28回日本MRS年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 乾燥・湿潤履歴が木材の力学特性に与える影響2018

    • Author(s)
      鳥羽景介、中井毅尚、飯田隆一
    • Organizer
      第35回日本木材加工技術協会年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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