木材的力学性能参数分析整理
木材的物理力学性能研究
木材的物理力学性能研究木材是人类生活中不可或缺的一部分，它在建筑、家具、包装、运动器材等方面都扮演着重要的角色。
随着对木材使用需求的不断增加，研究木材的物理力学性能也变得越来越重要。
本文将重点探讨木材的物理力学性能研究。
首先，让我们了解一下木材的组成结构。
木材主要由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成。
其中，纤维素是木材的主要成分，它占据了木材的50%以上。
由于木材的这种特殊构成，导致了它拥有优异的物理力学性能。
第一种木材的物理力学性能是弹性模量。
弹性模量又称为杨氏模量，是表示材料抵抗形变能力的一个重要指标。
材料的弹性模量越大，表示材料越难形变。
而木材的弹性模量非常高，比较硬的木材可以达到100GPa以上。
这意味着，即使面对强大的力量作用，木材也不容易变形，保持其原有形态。
第二种木材的物理力学性能是抗拉强度。
木材在受到拉力作用时，会出现拉伸变形，且很容易出现拉断现象。
抗拉强度是表示木材轴向上最大承受拉力的指标。
在木材表面纤维的拉伸条件下，抗拉强度可以很大程度上体现木材的物理力学性能。
事实上，由于木材的结构独特，它可能在某些情况下比钢更强。
第三种木材的物理力学性能是硬度。
木材的硬度涉及到木材表面的耐磨性，即当木材表面受到异物磨损时，木材能否抵御损害。
硬度的另一方面体现在木材的耐冲击性上。
除了纵向外，木材的横向物理力学性能同样值得注意。
很多人认为，木材是一种不稳定的构材。
确实，在湿度、温度等自然条件的变化下，木材的物理力学性能可能会发生一些变化。
这是由于木材中的半纤维素和木质素成分具有可塑性和膨胀性。
因此，在设计和使用木材的时候，需要考虑到木材的这种不稳定性，采取相应的可调节措施。
当然，除了上述性能外，木材还有其他的物理力学性能。
如压缩性能、剪切性能、挠曲性能等。
通过研究这些木材的物理力学性能，人们可以更好地利用木材，在建筑、制造等领域发挥更大的作用。
总之，木材是一种优良的构材，其物理力学性能在很多方面都很突出。
木材力学性能的检测与分析研究
木材力学性能的检测与分析研究木材在建筑、家具制造等方面有着广泛的应用。
然而，不同种类的木材具有不同的力学性能，这直接关系到其使用寿命和使用效果。
因此，对木材的力学性能进行检测与分析研究具有重要的意义。
一、木材力学性能检测方法1. 弯曲强度测试弯曲测试常用于表征木材的强度和坚固度，可以通过测定弯曲载荷和弯曲位移获得相应的参数。
2. 抗压强度测试抗压测试可以测量木材在受压力作用下的强度。
压缩试验中，木样通常被置于试验机之下，沿木材长度方向卸载，以测量材料在受压状态下的强度。
压缩测试还可以测量木材的纵向变形率。
3. 抗拉强度测试拉伸试验可以测量木材的抗拉强度和弹性模量。
在该测试中，材料被拉伸，并通过暴露样品的两端来应用外部力。
4. 剪切强度测试剪切测试会测量材料沿剪切面抵抗踩踏和分裂的能力。
剪切测试让木材在机器之下部分剪断，通过测量所需的切割力来测定木材剪切强度。
二、影响木材力学性能的因素1. 木材年轮木材年轮认为是一种显著的木材力学性能因素。
纵向拉伸试验等工业测试表明，木材的年轮会影响它的拉伸强度和其底杆点。
2. 木材物种不同种类的木材由不同的树种遗传，以及生长环境变因，因此，不同种类的木材具有着不同的性能。
松木是一种轻质木材具高硬度、高强度、高韧性，是建筑和工业用材的优选。
激素树、榉树等是高雅的家居木材，其触感具有细腻、光滑、挺拔等特点。
3. 湿度木材不锈柿将会随着环境湿度发生变化，湿度过高或过低都会导致木材吸收或释放水份，会影响它的大小和形状以及相对的力学性能。
4. 微观结构微观结构也是一种影响木材力学性能的因素，如木材横向壁厚比例及孔隙率等，都会影响它的强度和韧性等综合性能。
三、木材力学性能分析通过上述方法检测不同种类、不同生长环境和不同干燥要求的木材力学性能，我们也可以对其进行分析。
分析的方式有很多种，从简单的屈服点分析，到详细的材料模拟和流场仿真分析。
1. 屈服点分析在材料力学中，材料屈服点有着重要的意义。
木材属性介绍
木材的力学性质木材的力学性质1. 抗压强度木材受到外界压力时，抵抗压缩变形破坏的能力，称为抗压强度。
其单位为Pa。
通常分为顺纹与横纹两种抗压强度。
（1）顺纹抗压强度，外部机械力与木材纤维方向平行时的抗压强度，称为顺纹抗压强度。
由于顺纹抗压强度变化小，容易测定，所以常以顺纹抗压强度来表示木材的力学性质。
一般木材顺纹可承受（30〜79） *106Pa的压力。
其计算公式如下：Dw=P/ab式中D -一含水率为W制，木材的顺纹抗压强度（Pa）,P 式样最大载荷（N）,a,b 试样的厚度和宽度（M）（2）横纹抗压强度：外部机械力与木材纤维方向互相垂直时的抗压强度，称为横纹抗压强度。
由于木材主要是由许多管状细胞组成，当木材横纹受压时，这些管状细胞很容易被压扁。
所以木材的横纹抗压极限强度比顺纹抗压极限强度低。
但是，横纹受压的面积往往较大，所以破坏时的载荷也相应大些，其公式如下：dw=P/ab式中D -一含水率为W制，木材的横纹抗压强度（Pa）,P 式样最大载荷（N）,a,b 试样的厚度和宽度（M）由于横纹压力测试较困难，所以我们常以顺纹抗压强度的白分比来估计横纹抗压强度。
但树种不同，比例也不同。
一般针叶树材横纹抗压极限强度为顺纹的10%阔叶树材的横纹抗压极限强度为顺纹的15〜20%2抗拉强度木材受外加拉力时，抵抗拉伸变形破坏的能力，称为抗拉强度。
它分为顺纹和横纹两种抗拉强度。
（1）顺纹抗拉强度；即外部机械拉力与木材纤维方向相互平行时的抗拉强度。
木材的顺纹抗拉强度是所有强度中最大的，各种树种平均为117.6*106Pa（2）横纹抗拉强度：即外部机械拉力与木材纤维方向相互垂直时的抗拉强度。
木材的顺纹抗拉强度。
木材横纹抗拉极限强度远较顺纹抗拉极限强度低，一般只有顺纹抗拉强度的1/10〜1/40。
这是因为木材纤维这间横向联系脆弱，容易被拉开。
因此，家具结构上应避免产生横纹拉力3抗剪强度使木材的相邻两部分产生相对位移的外力，称为剪力。
工业用木材物理力学性能
53
白桦
甘肃洮河
0.615
0.466
41.7
4.7
3.4
101.4
85.6
9.0
7.820
11.6
38
蚬木
广西龙津县
1.130
0.806
75.1
17.8
12.5
—
158.2
20.7
17.856
20.7
140
高叶鹅耳栎
海南尖峰岭
0.651
0.518
44.1
7.8
5.1
—
71.3
11.2
5.037
127.5
12.3
15.053
15.0
82
2.8
111.5
81.1
11.4
4.1
6.1
34
华山松
贵州威宁
0.476
0.449
35.3
4.3
2.6
85.5
63.3
8.5
3.6
7.5
25
红松
小兴安岭、长白山
0.440
0.459
32.7
3.7
—
96.1
64.0
9.8
3.4
6.8
21
广东松
湖南莽山
0.501
0.409
31.4
—
6.1
96.2
89.9
79.4
103.2
10.0
4.567
4.7
49
紫椴
东北长白山
0.493
0.470
28.4
2.7
—
105.8
59.2
11.0
木材力学性能(参考)
及含水率有关。
（3）蠕变与松弛对工程的影响
（4）木材蠕变特性研究简介
木材的蠕变特性曲线是一 粘弹性曲线。
(t ) J (t ) 0
木材的蠕变变形由三个部 分组成：
第一部分 是由木材内部高度结晶的微纤丝构架而引起的 弹性变形，这种变形是瞬间完成；
（4）木材蠕变特性研究简介
第二部分是链段的伸展而 引起的延迟弹性 变形，这种变形 是随时间而变化 的； 第三部分是高分子的相 互滑移引起的 粘性流动。
木材横纹抗压强度测定试样与受力方向 1-径向全部抗压 2-径向局部抗压
针叶材及阔叶树环孔材径向受压 时应力与应变间的关系
5.2.3 木材的抗弯强度
5.2.3.1 木梁承受弯曲荷载时应力的分布特点 木材抗弯强度是指木材承受逐渐施加弯曲荷载的最大能力， 可以用曲率半径的大小来度量。它与树种、树龄、部位、含 水率和温度等有关。 木材抗弯强度亦称静曲强度，或弯曲强度，是重要的木材力 学性质之一，主要用于家具中各种柜体的横梁、建筑物的桁 架、地板和桥梁等易于弯曲构件的设计。静力荷载下，木材 弯曲特性主要决定于顺纹抗拉和顺纹抗压强度之间的差异。 因为木材承受静力抗弯荷载时，常常因为压缩而破坏，并因 拉伸而产生明显的损伤。对于抗弯强度来说，控制着木材抗 弯比例极限的是顺纹抗压比例极限时的应力，而不是顺纹抗 拉比例极限时应力。
木材材料力学特性测试与分析
木材材料力学特性测试与分析一、引言木材是一种常见的建筑材料，其在建筑、制造、家具工业和造船业中有广泛应用。
为了确保木材的质量和性能，需要对其力学特性进行测试和分析。
本文将简要介绍木材的力学特性，以及常用的测试方法和分析技术。
二、木材力学特性木材在力学方面的特性指的是其承载力、刚度和变形等方面的性能。
木材的强度和刚度受到许多因素的影响，包括木材的物种、年轮方向、含水率和温度等因素。
通常情况下，木材的强度和刚度主要通过抗弯强度、抗压强度、抗拉强度、剪切强度和应变等指标来衡量。
三、木材力学特性测试方法1. 木材弯曲测试弯曲测试是一种常用的测试方法，可用于测量木材抗弯强度和弯曲刚度。
该测试方法需要将木材放置在两个支撑点之间，并施加一个断面恒定直线负载。
此时，可以通过记录木材的挠度和应力来计算其抗弯强度和弯曲刚度。
2. 木材压缩测试压缩测试可用于测量木材抗压强度。
该测试方法需要将木材的端面放置在两个支撑点之间，并施加一个垂直于端面的直线负载。
在测试过程中，需要记录木材的应力和变形数据以计算其抗压强度。
3. 木材拉伸测试拉伸测试可用于测量木材的抗拉强度。
该测试方法需要将两个木材棒头拉伸并施加一个直线负载。
在测试过程中，需要记录木材的应力和变形数据以计算其抗拉强度。
4. 木材剪切测试剪切测试可用于测量木材剪切强度。
该测试方法需要将木材的断面放置在两个支撑点之间，并施加一个剪切负载。
在测试过程中，需要记录木材的应力和变形数据以计算其剪切强度。
四、木材力学特性分析技术1. 应力-应变关系分析应力-应变关系是描述木材力学性能的一种基本方法。
该方法可以通过实验数据计算得到，并可用于评估木材的强度和刚度。
此外，通过应力-应变关系还可以确定木材的断裂点和屈服点等关键特征点。
2. 弹性模量计算弹性模量是表征木材刚度的重要参数。
它可以通过测量木材的应变和应力来计算。
由于弹性模量受到多个因素的影响，包括木材物种、含水率和年轮方向等因素，因此需要根据不同的情况进行调整和修正。
木材的纤维结构与力学性能分析
木材的纤维结构与力学性能分析木材作为一种常见的建筑材料，广泛应用于建筑、家具制造、造船和纺织等领域。
了解木材的纤维结构与力学性能对于合理利用木材、提高产品质量具有重要意义。
本文将从木材的纤维结构以及与之相关的力学性能两个方面进行详细的分析和讨论。
一、木材的纤维结构木材的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，其中纤维素是木材的主要强度成分。
纤维素是由一种叫做纤维的细胞组成的，这些细胞排列成纵向的纤维束。
纤维束是构成木材的基本结构单位，也是木材力学性能的主要来源。
木材的纤维束呈螺旋状排列，这种排列方式赋予了木材较高的抗张强度。
在受力时，纤维束能够相互协作，以承受外力。
此外，纤维束内部还存在许多纤维单元，它们具有各向同性的特点，从而增加了木材的抗弯强度。
通过合理利用这些结构特点，可以最大限度地提高木材的力学性能。
二、木材的力学性能1. 抗压强度：木材受到压力作用时的抵抗能力被称为抗压强度。
由于木材的纤维结构，使得其在承受压力时能够分散应力，并具有相对较高的抗压强度。
2. 抗拉强度：木材受到拉力作用时的抵抗能力被称为抗拉强度。
由于木材的纤维束排列具有较高的抗张特性，使得木材在承受拉力时具有较高的抗拉强度。
3. 抗弯强度：当木材受到弯曲作用时，其所能承受的最大弯曲应力称为抗弯强度。
木材内部的纤维束结构和纤维单元的存在使得木材具有较高的抗弯性能。
4. 抗剪强度：木材受到剪切力作用时的抵抗能力被称为抗剪强度。
木材纤维束的存在能够提高木材的抗剪性能。
5. 弹性模量：弹性模量是衡量材料抵抗变形的能力。
对于木材而言，弹性模量较高，即具有较好的抗变形能力。
6. 密度：木材的密度是指单位体积的木材所含质量。
通常情况下，木材的密度与其力学性能有着一定的关系。
具有较高密度的木材通常具有较好的力学性能。
通过对木材的纤维结构和力学性能的分析，我们可以看出木材的纤维结构是其力学性能的重要原因之一。
了解木材的纤维结构和力学性能有助于我们更好地利用木材，提高产品质量，合理选择使用木材的场合。
木材结构材料的力学性能评估
木材结构材料的力学性能评估木材是一种常见的建筑材料，由于其天然、环保、易加工等优点，广泛应用于各个领域。
然而，不同种类、不同等级的木材在力学性能方面存在着很大的差异，因此需要对其进行力学性能评估，以确定其适用范围和强度等级。
第一部分：木材结构及其力学性能木材是由纤维素、半纤维素和木质素等成分组成的生物高分子材料，通过细胞壁的纤维素和木质素组成的复合材料结构使得其具有较好的力学性能。
木材具有纵向、横向和剪切三个方向的力学性能，其总体强度主要由纵向成分决定。
纵向强度是指木材在纵向载荷下的承受能力，也是最主要的一种力学性能。
其决定因素包括材料的密度、结构和水分含量等。
横向强度是指木材在侧向载荷下的承受能力，主要取决于木材的质量和结构。
剪切强度是指木材在剪切载荷下的承受能力，主要由木材的密度和纤维方向决定。
第二部分：木材力学性能评估方法确定木材的力学性能主要有两种方法：实验方法和计算方法。
实验方法是通过对各种木材材料进行实验测试得出其力学性能的方法。
包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种试验，通过得出力学性能指标如弹性模量、抗压强度、抗弯强度、剪切强度等数据来评估木材的性能。
该方法精度高、可靠性强，但需考虑实验设备和材料的成本等因素。
计算方法是根据木材的结构、密度和水分含量等因素进行理论计算，并得出其力学性能指标的方法。
其中比较重要的是弹性模量及其常数，其反映了材料在受力后弹性变形的程度和能力，常数决定了其强度等级。
这种方法在教育和科研方面有实际应用，但需要考虑计算精度及其实用性等问题。
第三部分：木材力学性能表征木材的力学性能指标是评估其质量和强度的重要标志。
常见的指标包括弹性模量、抗压强度、抗弯强度和剪切强度等。
弹性模量是指材料在受到载荷作用后，产生弹性变形的抵抗力。
抗压强度是指材料在受到压缩载荷作用后，能够承受的最大应力。
抗弯强度是指材料在受到弯曲载荷作用后，材料最大的承载能力。
剪切强度是指材料在受到剪切载荷作用后，能够抵抗的最大剪切应力。
木材的力学性能参数分析整理
木材的力学性能参数目录1.1木材的力学性质………………………………………………P32.1木材力学基础理论……………………………………………P3~ P8 2.1.1应力与应变2.1.2弹性和塑性2.1.3柔量和模量2.1.4极限荷载和破坏荷载3.1木材力学性质的特点…………………………………………P8~ P20 3.1.1木材的各向异性3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.3木材的粘弹性3.1.4木材的松弛3.1.5木材塑性3.1.6木材的强度、韧性和破坏3.1.7单轴应力下木材的变形与破坏特点4.1木材的各种力学强度及其试验方法………………………P20~ P284.1.1力学性质的种类5.1木材力学性质的影响因素…………………………………P28~ P31 5.1.1木材密度的影响5.1.2含水率的影响5.1.3温度的影响5.1.4木材的长期荷载5.1.5纹理方向及超微构造的影响5.1.6缺陷的影响6.1木材的允许应力…………………………………………P31~ P33 6.1.1木材强度的变异6.1.2荷载的持久性6.1.3木材缺陷对强度的影响6.1.4构件干燥缺陷的影响6.1.5荷载偏差的折减6.1.6木材容许应力应考虑的因素7.1常用木材物理力学性能……………………………………P34~ P361.1木材的力学性质主要介绍:木材力学性质的基本概念、木材的应力—应变关系；木材的正交异向弹性、木材的黏弹性、木材的塑性；木材的强度与破坏、单轴应力下木材的变形与破坏特点；基本的木材力学性能指标；影响木材力学性质的主要因素等。
1.1.1木材的力学性质：木材在外力作用下，在变形和破坏方面所表现出来的性质。
1.1.2木材的力学性质主要包括：弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗碗强度、抗减强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
1.1.3木材力学性质的各向异性：与一般钢材、混凝土及石材等材料不同，木材属生物材料，其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。
木材的力学性能参数分析整理
木材的力学性能参数分析整理木材作为一种常见的建筑材料，其力学性能参数对于工程设计和产品应用十分重要。
本文将对木材的力学性能参数进行分析整理，以帮助读者更好地了解木材的力学特性和应用。
1.弹性模量（E）：弹性模量是描述材料在受力后恢复原状的能力。
对于木材而言，弹性模量可以衡量其在受到拉伸或压缩力时的变形程度。
一般来说，木材的弹性模量随着纤维方向的不同而有所变化。
纵向弹性模量较高，而横向弹性模量较低。
2.抗压强度（Fc）：抗压强度是指木材在受到压力时所能承受的最大力量。
它是衡量木材抗压能力的重要指标。
抗压强度通常比抗拉强度低，且与木材的纤维方向有关。
3.抗拉强度（Ft）：抗拉强度是指木材在受到拉伸力时所能承受的最大力量。
它也是评价木材力学性能的关键参数之一、抗拉强度通常比抗压强度高，并且与木材的纤维方向有关。
4.抗剪强度（Fv）：抗剪强度是指木材在受到剪切力时所能承受的最大力量。
与抗压强度和抗拉强度不同，抗剪强度是以相对较小的截面积来计算的。
抗剪强度与木材纤维方向的垂直性有关。
5.单剪胶合强度（Iv）：单剪胶合强度是指胶合接头在受到单向剪切力时所能承受的最大力量。
对于胶合木材而言，胶合接头的强度对整个结构的稳定性和耐久性具有重要影响。
6.密度（ρ）：密度是指单位体积的木材质量。
它不仅与木材的力学性能有关，还与木材的隔热性能、声学性能和阻燃性能等方面有关。
一般来说，密度较高的木材具有较高的强度。
7.弯曲强度（Fb）：弯曲强度是指木材在受到弯曲力时所能承受的最大力量。
对于梁、桁架等结构，弯曲强度是评价其承载能力的关键指标之一除了上述参数外，还有一些其他的力学性能参数也需要在实际应用中进行考虑，例如冲击强度、抗冲击性、弹性系数等。
此外，木材的性能还受到湿度、温度、木材品种和处理方式等因素的影响。
综上所述，了解木材的力学性能参数对于正确应用木材、合理设计和评估结构的稳定性和可靠性至关重要。
通过分析和整理木材的力学性能参数，可以更好地理解木材的力学特性，选择适合的木材种类和处理方法，确保木材在工程和产品应用中能够发挥最佳效果。
木材力学性能参考
contents
目录
• 木材的基本性质 • 木材的力学性能 • 木材的力学性能测试 • 木材力学性能的影响因素 • 木材力学性能的应用 • 木材力学性能的未来研究和发展
01
木材的基本性质
木材的构造
01
02
03
木纤维
木材的主要组成部分，由 管状细胞构成，具有较高 的强度和弹性。
木射线
压缩测试
总结词
压缩测试是评估木材在压缩载荷下的性 能表现，主要考察木材的抗压强度和压 缩弹性模量等参数。
VS
详细描述
在压缩测试中，试样通常被放置在两个平 行的平板之间，并在两端施加逐渐增大的 压力。通过测量试样的变形和载荷，可以 计算出木材的抗压强度和压缩弹性模量等 参数。这些参数反映了木材在承受压缩载 荷时的力学性能和稳定性。
弯曲测试
总结词
弯曲测试是评估木材在弯曲载荷下的性能表 现，主要考察木材的抗弯强度、弯曲弹性模 量和剪切模量等参数。
详细描述
在弯曲测试中，试样通常被放置在一个曲梁 上，并在两端施加逐渐增大的压力。通过测 量试样的变形和载荷，可以计算出木材的抗 弯强度、弯曲弹性模量和剪切模量等参数。 这些参数反映了木材在承受弯曲载荷时的力 学性能和稳定性。
导热性
木材的热传导系数较低， 具有良好的保温性能。
02
木材的力学性能
弹性模量
总结词
弹性模量是木材抵抗弹性变形的能力，反映了木材刚度的指 标。
详细描述
木材的弹性模量通常用弹性模量E来表示，它反映了木材在受 力时抵抗弹性变形的能力。弹性模量越大，木材的刚度越大 ，不易发生变形。
强度
总结词
强度是指木材在受到外力作用时抵抗破坏的能力。
木材的力学性能
1．化学性质化学组成——纤维素、木质素和半纤维素是构成细胞壁的主要成分，此外还有脂肪、树脂、蛋白质、挥发油以及无机化合物等。
木材对酸碱有―定的抵抗力，对氧化性能强的酸，则抵抗力差；对强碱，会产生变色、膨胀、软化而导致强度下降。
―般液体的浸透对木材的影响较小。
2．物理性质1）含水量木材中的含水量以含水率表示，指所含水的质量占干燥木材质量的百分比。
木材内部所含水分，可分为以下三种。
（1）自由水。
存在于细胞腔和细胞间隙中的水分。
自由水的得失影响木材的表观密度、保存性、燃烧性、抗腐蚀性、干燥性、渗透性。
（2）吸附水。
被吸附在细胞壁内细纤维间的水分。
吸附水的得失影响木材的强度和胀缩。
（3）化合水。
木材化学成分中的结合水。
对木材性能无大影响。
纤维饱和点——指当木材中无自由水，仅细胞壁内充满了吸附水时的木材含水率。
树种不同，纤维饱和点随之不同，―般介于25%～35%，平均值约为30%。
纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。
平衡含水率——木材长期处于―定温、湿度的空气中，达到相对稳定（即水分的蒸发和吸收趋于平衡）的含水率。
平衡含水率是随大气的温度和相对湿度的变化而变化的。
木材的含水率：新伐木材常在35%以上；风干木材在15%～25%；室内干燥木材在8%～15%。
2）湿胀、干缩的特点当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时，自由水蒸发，其尺寸不变，继续干燥时吸附水蒸发，则发生体积收缩。
反之，干燥木材吸湿时，发生体积膨胀，直至含水量达纤维饱和点为止。
继续吸湿，则不再膨胀，见图10．7．1。
―般地，表观密度大的，夏材含量多的，胀缩就较大。
因木材构造不均匀，其胀缩具有方向性，同―木材，其胀缩沿弦向最大，径向次之，纤维方向最小，见图10．7．1。
这主要是受髓线的影响，其次是边材的含水量高于心材含水量。
图10．7．1含水量对松木胀缩变形的影响木材长期湿胀干缩交替，会产生翘曲开裂。
因而潮湿的木材在加工或使用前应进行干燥处理，使木材的含水率达到平衡含水率，与将来使用的环境湿度相适应。
木材的力学性能参数分析
木材的力学性能参数分析力学性能参数是评价木材物理特性的重要指标，包括强度、刚度、韧性等。
对木材的力学性能参数进行分析，可以提升木材的应用价值，同时也为木材的合理选用和设计提供了科学依据。
首先，强度是评价木材力学性能的重要指标之一、强度指的是木材在外力作用下抵抗破坏的能力。
常见的强度参数包括抗弯强度、抗压强度、抗剪强度等。
抗弯强度是指木材在外力作用下抵抗弯曲破坏的能力，通常通过三点弯曲试验来进行测试。
抗压强度是指木材在轴向压缩力下的抵抗破坏能力，可通过轴向压缩试验来测定。
抗剪强度是指木材在剪切力作用下的抵抗破坏能力，常通过直剪试验测定。
分析这些强度参数有助于了解木材在不同外力作用下的变形和破坏特点，从而选择合适的木材用于特定的工程设计。
其次，刚度是指材料对外力作用下的变形抵抗能力。
常见的刚度参数包括弹性模量和切变模量。
弹性模量指的是木材在弹性阶段，单位应力下的应变能力，常用来评价木材的刚性。
切变模量是指木材在横向剪切应力下的应变能力。
分析这些刚度参数有助于了解木材在承受外力时的变形性能，为木材的设计和使用提供依据。
此外，韧性是评价木材受外力作用时的能量吸收和变形能力。
韧性通常用木材的冲击韧性来表示，即木材在冲击荷载下的能量吸收能力。
冲击韧性的高低关系到木材的抗震性和防护能力，对于一些特定的工程应用，如建筑结构、交通运输工具的制造等，较高的韧性能够提高木材的安全性。
综上所述，对木材的力学性能参数进行分析能够全面了解木材的性能特点，提升木材的应用价值。
因此，在木材选用和工程设计过程中，应结合具体需求和外力特点，综合考虑强度、刚度和韧性等力学性能参数，以选择合适的木材材料。
同时，在木材设计和加工过程中，需要合理利用木材的力学性能参数，以保证工程的安全性和可靠性。
木材地力学性能全参数分析报告整理
木材地力学性能全参数分析报告整理木材是一种常见的建筑材料，具有良好的地力学性能。
本文将对木材的地力学性能进行全参数分析，包括材料的力学性能、物理性能和耐久性能等方面。
首先，木材的力学性能是评估其地力学性能的重要指标之一、力学性能包括强度、刚度和韧性等方面。
强度是指材料抵抗外部力破坏的能力，通常用抗弯强度、抗压强度和抗拉强度来表示。
刚度是指材料抵抗变形的能力，常用的指标是弹性模量和剪切模量。
韧性是指材料在破坏前能够吸收的能量，通常用冲击韧性来表示。
通过对木材的力学性能进行全面分析，可以评估其在不同载荷下的承载能力和变形性能。
其次，木材的物理性能也是影响地力学性能的重要因素。
物理性能包括密度、湿度、热传导性和声传导性等方面。
密度是指单位体积的木材质量，与木材的强度和刚度密切相关。
湿度是指木材中水分的含量，对木材的力学性能和稳定性有着重要影响。
热传导性是指木材导热的能力，影响其在高温环境下的稳定性。
声传导性是指木材传递声波的能力，影响其在声学环境中的应用。
最后，木材的耐久性能也是评估其地力学性能的关键指标之一、耐久性能是指木材在长期水分、气候和生物侵蚀等环境下的性能表现。
常见的指标包括抗腐蚀性、抗紫外线性能和抗虫性等。
通过对木材的耐久性能进行分析，可以评估其在户外和潮湿环境中的应用潜力。
综上所述，木材的地力学性能是一个综合性的指标，涵盖了力学性能、物理性能和耐久性能等方面。
通过全参数分析，可以全面评估木材的性能，为其在工程中的应用提供科学依据。
在实际应用中，需要根据具体的使用环境和要求，选择具有合适地力学性能的木材材料，以确保工程的安全可靠性。
木材的力学性能参数分析
木材的力学性能参数目录1.1木材的力学性质………………………………………………P32.1木材力学基础理论……………………………………………P3~ P82.1.2弹性和塑性2.1.3柔量和模量2.1.4极限荷载和破坏荷载3.1木材力学性质的特点…………………………………………P8~ P203.1.1木材的各向异性3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.3木材的粘弹性3.1.5木材塑性3.1.6木材的强度、韧性和破坏4.1木材的各种力学强度及其试验方法………………………P20~ P285.1木材力学性质的影响因素…………………………………P28~ P316.1木材的允许应力…………………………………………P31~ P336.1.6木材容许应力应考虑的因素7.1常用木材物理力学性能……………………………………P34~ P361.1木材的力学性质主要介绍:木材力学性质的基本概念、木材的应力—应变关系；木材的正交异向弹性、木材的黏弹性、木材的塑性；木材的强度与破坏、单轴应力下木材的变形与破坏特点；基本的木材力学性能指标；影响木材力学性质的主要因素等。
1.1.1木材的力学性质：木材在外力作用下，在变形和破坏方面所表现出来的性质。
1.1.2木材的力学性质主要包括：弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗碗强度、抗减强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
1.1.3木材力学性质的各向异性：与一般钢材、混凝土及石材等材料不同，木材属生物材料，其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。
因此，木材力学性质指标有顺纹、横纹、径向、弦向之分。
1.1.4了解木材力学性质的意义：掌握木材的特性，合理选才、用材。
2.1木材力学基础理论（stress and strain）应力定义：材料在外力作用下，单位面积上产生的内力，包括压应力、拉应力、剪应力、弯应力等。
单位：N/mm2(=MPa)压缩应力：短柱材受压或受拉状态下产生的正应力称为压缩应力；压应力：σ=-P/A拉伸应：短柱材受压或受拉状态下产生的正应力称为拉伸应力；拉应力：σ=P/A剪应力：当作用于物体的一对力或作用力与反作用力不在同一条作用线上，而使物体产生平行于应力作用面方向被剪切的应力；τ=P/A Q应变定义：外力作用下，物体单位长度上的尺寸或形状的变化；应变：ε=±⊿L / L应力与应变的关系应力—应变曲线：曲线的终点M表示物体的破坏点。
木材的力学性能
1．化学性质化学组成——纤维素、木质素和半纤维素是构成细胞壁的主要成分，此外还有脂肪、树脂、蛋白质、挥发油以及无机化合物等。
木材对酸碱有―定的抵抗力，对氧化性能强的酸，则抵抗力差；对强碱，会产生变色、膨胀、软化而导致强度下降。
―般液体的浸透对木材的影响较小。
2．物理性质1）含水量木材中的含水量以含水率表示，指所含水的质量占干燥木材质量的百分比。
木材内部所含水分，可分为以下三种。
（1）自由水。
存在于细胞腔和细胞间隙中的水分。
自由水的得失影响木材的表观密度、保存性、燃烧性、抗腐蚀性、干燥性、渗透性。
（2）吸附水。
被吸附在细胞壁内细纤维间的水分。
吸附水的得失影响木材的强度和胀缩。
（3）化合水。
木材化学成分中的结合水。
对木材性能无大影响。
纤维饱和点——指当木材中无自由水，仅细胞壁内充满了吸附水时的木材含水率。
树种不同，纤维饱和点随之不同，―般介于25%～35%，平均值约为30%。
纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。
平衡含水率——木材长期处于―定温、湿度的空气中，达到相对稳定（即水分的蒸发和吸收趋于平衡）的含水率。
平衡含水率是随大气的温度和相对湿度的变化而变化的。
木材的含水率：新伐木材常在35%以上；风干木材在15%～25%；室内干燥木材在8%～15%。
2）湿胀、干缩的特点当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时，自由水蒸发，其尺寸不变，继续干燥时吸附水蒸发，则发生体积收缩。
反之，干燥木材吸湿时，发生体积膨胀，直至含水量达纤维饱和点为止。
继续吸湿，则不再膨胀，见图10．7．1。
―般地，表观密度大的，夏材含量多的，胀缩就较大。
因木材构造不均匀，其胀缩具有方向性，同―木材，其胀缩沿弦向最大，径向次之，纤维方向最小，见图10．7．1。
这主要是受髓线的影响，其次是边材的含水量高于心材含水量。
图10．7．1含水量对松木胀缩变形的影响木材长期湿胀干缩交替，会产生翘曲开裂。
因而潮湿的木材在加工或使用前应进行干燥处理，使木材的含水率达到平衡含水率，与将来使用的环境湿度相适应。
木材的力学性能参数分析整理
木材的力学性能参数目录1.1木材的力学性质………………………………………………P32.1木材力学基础理论……………………………………………P3~ P82.1.1应力与应变2.1.2弹性和塑性2.1.3柔量和模量2.1.4极限荷载和破坏荷载3.1木材力学性质的特点…………………………………………P8~P203.1.1木材的各向异性3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.3木材的粘弹性3.1.4木材的松弛3.1.5木材塑性3.1.6木材的强度、韧性和破坏3.1.7单轴应力下木材的变形与破坏特点4.1木材的各种力学强度及其试验方法………………………P20~ P284.1.1力学性质的种类5.1木材力学性质的影响因素…………………………………P28~ P315.1.1木材密度的影响5.1.2含水率的影响5.1.3温度的影响5.1.4木材的长期荷载5.1.5纹理方向及超微构造的影响5.1.6缺陷的影响6.1木材的允许应力…………………………………………P31~ P336.1.1木材强度的变异6.1.2荷载的持久性6.1.3木材缺陷对强度的影响6.1.4构件干燥缺陷的影响6.1.5荷载偏差的折减6.1.6木材容许应力应考虑的因素7.1常用木材物理力学性能……………………………………P34~ P361.1木材的力学性质主要介绍:木材力学性质的基本概念、木材的应力—应变关系；木材的正交异向弹性、木材的黏弹性、木材的塑性；木材的强度与破坏、单轴应力下木材的变形与破坏特点；基本的木材力学性能指标；影响木材力学性质的主要因素等。
1.1.1木材的力学性质：木材在外力作用下，在变形和破坏方面所表现出来的性质。
1.1.2木材的力学性质主要包括：弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗碗强度、抗减强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
1.1.3木材力学性质的各向异性：与一般钢材、混凝土及石材等材料不同，木材属生物材料，其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。
常用木材物理力学性能
15.0
III
II,III
II,III
II,III
II,III
秋枫
15.0
III
II,III
II,III
II,III
IV
青冈
15.0
IV
III,IV
IV
V
IV,V
水青 冈
15.0
IV
III
III
IV
III
麻栎
15.0
IV
III,IV
III,IV
III-V
IV
白栎
15.0
IV
III
III,IV
IV
III
杯裂 香
15.0
IV,V
III,IV
IV
V
II,IV
IV
双翅 龙脑 香
15.0
III,IV
III,V
III,V
III,IV
III
IV,V
I,III
III,I V
龙脑 香
15.0
IV
III
II
IV
IV
V
III,V
IV
低垂 坡垒
15.0
V
II
II,III
III,IV
III
V
IV,V
渐尖 叶坡 垒
15.0
端面硬度/N
径向
弦 向
肉豆 蔻
15.0
II,III
II
II
II
II
II
III
III
羽叶 番龙 眼
15.0
III
IV
III
III
IV
IV
子京 木
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木材的力学性能参数目录1.1木材的力学性质………………………………………………P32.1木材力学基础理论……………………………………………P3~ P8 2.1.1应力与应变2.1.2弹性和塑性2.1.3柔量和模量2.1.4极限荷载和破坏荷载3.1木材力学性质的特点…………………………………………P8~ P20 3.1.1木材的各向异性3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.3木材的粘弹性3.1.4木材的松弛3.1.5木材塑性3.1.6木材的强度、韧性和破坏3.1.7单轴应力下木材的变形与破坏特点4.1木材的各种力学强度及其试验方法………………………P20~ P284.1.1力学性质的种类5.1木材力学性质的影响因素…………………………………P28~ P31 5.1.1木材密度的影响5.1.2含水率的影响5.1.3温度的影响5.1.4木材的长期荷载5.1.5纹理方向及超微构造的影响5.1.6缺陷的影响6.1木材的允许应力…………………………………………P31~ P336.1.1木材强度的变异6.1.2荷载的持久性6.1.3木材缺陷对强度的影响6.1.4构件干燥缺陷的影响6.1.5荷载偏差的折减6.1.6木材容许应力应考虑的因素7.1常用木材物理力学性能……………………………………P34~ P361.1木材的力学性质主要介绍:木材力学性质的基本概念、木材的应力—应变关系；木材的正交异向弹性、木材的黏弹性、木材的塑性；木材的强度与破坏、单轴应力下木材的变形与破坏特点；基本的木材力学性能指标；影响木材力学性质的主要因素等。
1.1.1木材的力学性质：木材在外力作用下，在变形和破坏方面所表现出来的性质。
1.1.2木材的力学性质主要包括：弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗碗强度、抗减强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
1.1.3木材力学性质的各向异性：与一般钢材、混凝土及石材等材料不同，木材属生物材料，其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。
因此，木材力学性质指标有顺纹、横纹、径向、弦向之分。
1.1.4了解木材力学性质的意义：掌握木材的特性，合理选才、用材。
2.1木材力学基础理论2.1.1应力与应变（stress and strain）2.1.1.1应力定义：材料在外力作用下，单位面积上产生的内力，包括压应力、拉应力、剪应力、弯应力等。
单位：N/mm2(=MPa)压缩应力：短柱材受压或受拉状态下产生的正应力称为压缩应力；压应力：σ=-P/A拉伸应：短柱材受压或受拉状态下产生的正应力称为拉伸应力；拉应力：σ=P/A剪应力：当作用于物体的一对力或作用力与反作用力不在同一条作用线上，而使物体产生平行于应力作用面方向被剪切的应力；τ=P/A Q2.1.1.2应变定义：外力作用下，物体单位长度上的尺寸或形状的变化；应变：ε=±⊿L / L2.1.1.3应力与应变的关系应力—应变曲线：曲线的终点M表示物体的破坏点。
2.1.1.4比例极限与永久变形:比例极限应力：直线部分的上端点P对应的应力;比例极限应变：直线部分的上端点P对应的应变;塑性应变（永久应变）：应力超过弹性限度，这时如果除去应力，应变不会完全回复，其中一部分会永久残留。
2.1.1.5破坏应力与破坏应变破坏应力、极限强度：应力在M点达到最大值，物体产生破坏(σM);破坏应变：M点对应的应变(ε M )。
2.1.1.6屈服应力当应力值超过弹性限度值并保持基本上一定，而应变急剧增大，这种现象叫屈服，而应变突然转为急剧增大的转变点处的应力叫屈服应力(σY)。
2.1.2弹性和塑性(elasticity and plasticity)弹性：物体在卸除发生变形的荷载后，恢复其原有形状、尺寸或位置的能力;塑性：物体在外力作用下，当应变增长速度大于应力增长速度，外力消失后木材产生永久残留变形部分，为塑性变形，木材的这一性质叫塑性;塑性应变（永久应变）：应力超过弹性限度，这时如果除去应力，应变不会完全回复，其中一部分会永久残留。
弹性变形实际上是分子内的变形和分子间键距的伸缩；塑性变形实际上是分子间相对位置的错移。
2.1.3柔量和模量(compliance and modulus)在弹性限度范围内,大多数材料应力与应变间有如下关系:σ= Eε，(胡克定律)弹性模量（E ):物体产生单位应变所需要的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小，E=应力/应变,物体的弹性模量值愈大，在外力作用下愈不易变形，材料的强度也愈大, E = σ / ε叫弹性模量。
柔量：弹性模量的倒数，表征材料在荷载状态下产生变形的难易程度, a= E-1 =ε/σ为柔量.弹性模量的意义：在弹性范围内，物体抵抗外力使其改变形状或体积的能力。
是材料刚性的指标。
2.1.4极限荷载和破坏荷载(maximum loading and destroy loading)极限荷载：试件达到最大应力时的荷载。
破坏荷载：试件完全破坏时的荷载。
气干材上述两个值相同；而湿木材两者不同，破坏荷载常低于极限荷载。
3.1木材力学性质的特点3.1.1木材的各向异性表现在木材的物理性质，如干缩、湿胀、扩散、渗透等。
在力学性能上，如弹性、强度和加工性等方面。
从强度上来看，木材的压缩、拉伸、弯曲及冲击韧性等均为当应力方向与纤维方向平行时，强度值最大，随着两者之间的倾角变大，强度锐减。
前述木材物理性质（干缩性、热、电、声学等）构造性质各向异性，同样木材力学性质亦存在着各向异性。
木材大多数细胞轴向排列，仅少量木射线径向排列。
木材为中空的管状细胞组成，其各个方向施加外力，木材破坏时产生的极限应力不同。
例如顺纹抗拉强度可达120.0-150.0Mpa，而横纹抗拉强度仅3.0-5.0Mpa(C-H,H-O)，这主要与其组成分子的价键不同所致。
轴向纤维素链状分子是以C-C、C-O键连接，而横向纤维素链状分子是以C-H、H-O连接，二者价键的能量差异很大。
3.1.1.1木材力学性质各向异性原因：木材宏观上呈层次状：同心圆状年轮木材有纵向和横向组织：大多数细胞和组织呈轴向，射线组织呈径向。
胞壁结构：细胞壁各层微纤丝排列方向不同胞壁的成分：以纤维素为骨架。
纤维素的结构、晶胞有关：单斜晶体。
3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.2.1 弹性常数弹性模量（ E ）：物体产生单位应变所需要的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小，E=应力/应变剪切弹性模量G ：剪切应力τ与剪切应变γ之间在小的范围内符合： τ=G γ 或 G =γ/τG 为剪切弹性模量，或刚性模量。
泊松比µ ：物体的弹性应变在产生应力主轴方向收缩（拉伸）的同时还伴随有垂直于主轴方向的横向应变，将横向应变与轴向应变之比称为泊松比（ m ）。
分子表示横向应变，分母表示轴向应变正交异向弹性：木材为正交异性体。
弹性的正交异性为正交异向弹性。
木材的正交对称性:木材具有圆柱对称性，使它成为近似呈柱面对称的正交对称性物体。
符合正交对称性的材料，可以用虎克定律来描述它的弹性。
方程中有3个弹性模量、3个剪切弹性模量和3个泊松比。
不同树种间的这9个常数值是存在差异。
εεμ'-=木材是高度各向异性材料，木材三个主方向的弹性模量即E L>>E R>E T几种木材的弹性常数3.1.3木材的粘弹性流变学：讨论材料荷载后的弹性和黏性的科学。
(讨论材料后荷载应力---应变之间关系随时间变化的规律)蠕变和松弛是黏弹性的主要内容。
木材的黏弹性同样依赖于温度、负荷时间、加荷速率和应变幅值等条件，其中温度和时间的影响尤为明显。
3.1.3.1木材的蠕变概念(creep)：指在恒定外力作用下(应力不变), 应变随时间的增加而逐渐增大的现象。
由于木材的粘弹性而产生三种变形：瞬时弹性变形、粘弹性变形、塑性变形。
蠕变：在恒定应力下，木材应变随时间的延长而逐渐增大的现象。
瞬时弹性变形:与加荷速度相适应的变形，它服从于胡克定律；黏弹性变形:加荷过程终止，木材立即产生随时间递减的弹性变形塑性变形:最后残留的永久变形。
差异：黏弹性变形是纤维素分子链的卷曲或伸展造成的，变形是可逆的，但较弹性变形它具有时间滞后性。
塑性变形是纤维素分子链因荷载而彼此滑动，变形是不可逆转的。
蠕变曲线：OA-----加载后的瞬间弹性变形，AB-----蠕变过程，（t0→t1）t↗→ε↗BC1 ----卸载后的瞬间弹性回复，BC1==OA，C1D----蠕变回复过程，t↗→ε缓慢回复，故蠕变AB包括两个组分：弹性的组分C1C2——初次蠕变（弹性后效变形），剩余永久变形C2C3=DE——二次蠕变（塑性变形），木材蠕变曲线变化表现的正是木材的黏弹性质。
蠕变规律：（1）对木材施载产生瞬时变形后，变形有一随时间推移而增大的蠕变过程；（2）卸载后有一瞬时弹性恢复变形，在数值上等于施载时的瞬时变形；（3）卸载后有一随时间推移而变形减小的蠕变恢复，在此过程中的是可恢复蠕变部分；（4）在完成上述蠕变恢复后，变形不再回复，而残留的变形为永久变形，即蠕变的不可恢复部分；（5）蠕变变形值等于可恢复蠕变变形值和不可恢复蠕变变形值之和。
3.1.3.2单向应力循环加载时的蠕变特点能量的损耗随着每个周期增大，意味着在变形中做了更多的功，同时造成材料蠕变的不可恢复部分越来越大。
3.1.3.3蠕变的消除对木材施加一荷载，荷载初期产生应力—应变曲线OA′，卸载产生曲线A ′ B ′，残留了永久变形OB ′。
为了使永久变形消失而重新获得物体的原来形状，必须施加与产生曲线应力符号相反的应力OC ′，而形成这段曲线B′ C ′；当OC ′继续增大到等于 A ′P ′，B ′C′将延至C ′ D ′；卸去这个符号相反的应力，产生应力—应变曲线D ′ E ′，也不能恢复到原形，残留负向的永久变形E ′O ′。
再次通过反向应力OF ′，材料才能恢复原形。
如果再继续增大应力，则产生曲线F ′ A ′，与原曲线构成一个环状闭合。
A ′B ′ D ′ F′封闭曲线所包围的面积相当于整个周期中的能量损耗。
3.1.3.4蠕变的影响因素(1)时间：(2)木材的含水率：水分在木材内，从一吸着处到另一吸着处，其中包括氢键的松散或破坏，木材这一暂时的削弱便导致在荷载下的微小变形，变形的累积可能最终导致破坏。
(3)载荷(4) 温度：当空气的温度和湿度增加时，木材的总变形量和变形速度也增加。
3.1.4木材的松弛松弛:在恒定应变条件下应力随时间的延长而逐渐减少的现象。
松弛与蠕变的区别在于：在蠕变中，应力是常数，应变是随时间变化的可变量；而在松弛中，应变是常数，应力是随时间变化的可变量。
3.1.4.1松弛曲线:应力—时间曲线Kitazawa松弛公式：σt= σ1(1-m log t)m为松弛系数,松弛系数随树种和应力种类而有不同，但更受密度和含水率影响，m值与密度成反比，与含水率成正比。