常用木材物理力学性能
强度、韧性和破坏木材力学性质主要指标 - 强度、韧性和破坏,木材力学性质主要指标
8.5 木材的强度、韧性与破坏
(4) 单轴应力下木材的变形与破坏特点
⑤ 顺纹剪切 顺纹剪切分为弦切面和径切面。
➢ 宏观破坏特点 木材纤维在顺纹理的方向发生相互滑移。弦切
面的剪切破坏(剪切面平行于生长轮)常出现于早 材部分,破坏面较光滑。径切面剪切破坏(剪切面 垂直于年轮),表面较粗糙。
木材还有许多微(内部)破坏,如木材干燥 时出现的皱裂、干裂;伐倒木出现的压裂;防腐 加压浸注时的纹孔破裂等。
8.5 木材的强度、韧性与破坏
(3) 木材的破坏
②木材破坏的原因 从细胞壁结构和细胞壁物质结构性质来看,木
材发生破坏的原因是微纤丝和纤维素骨架的填充物 的撕裂,或纤维素骨架的填充物的剪
➢ 微观变化 细胞的横截面变形,当压缩载荷足够大时,这
种变形将继续扩大,直至载荷超过木材的弹性极限 后,木材外部纤维溃坏,并变得紧密,产生永久变 形。外部纤维破坏最大,也压得最紧密。
8.5 木材的强度、韧性与破坏
(4) 单轴应力下木材的变形与破坏特点 ③ 顺纹拉伸
讨论:
木材主要力学性能指标有哪些?
8.6 木材主要力学性能指标
抗压强度 抗拉强度 抗弯强度和抗弯弹性模量 抗剪强度 冲击韧性 硬度 木材工艺力学指标
8.6 木材主要力学性能指标
力学性能指标分类
➢根据外力种类划分:压缩强度、拉伸强度、抗弯 强度、抗剪强度、扭曲强度、冲击韧性、硬度、 木材工艺力学指标等。
教学内容
8.1 应力与应变 8.2 木材的弹性 8.3 木材的黏弹性 8.4 木材力学性质的特点 8.5 木材的强度、韧性与破坏 8.6 木材主要力学性能指标 8.7 影响木材力学性质的主要因素 8.8 木材的容许应力
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。
五种家具常用木材弹性常数及力学性能参数的测定
材 的主要力 学性能指标包括压 缩强度 ( 含顺纹抗压 强
度、 横纹抗 压强度 、 局部 抗压强度 )拉伸 强度 ( 、 含顺 纹 抗拉强 度 、 横纹抗拉强度 )抗 弯强度及抗弯 弹性模 量 、 、 抗剪强度 、 曲强度 、 扭 冲击韧性 、 硬度 、 劈力等。 抗
张 帆。 李 黎, 张 立, 徐 卓
( 北京林业大 学材料科 学与技术 学院, 北京 10 8 ) 0 0 3
摘
要 :采 用电测法和三点弯曲法对 5种 家具 常用木材 的弹性 常数及主要 力学性 能参数进行 了试验测 定 , 并
根 据木材的正 交异性原理对试验 结果进行 了统计分析。对木材物理 力学性能参数测定 的试验 方法进行研 究和探
u e ห้องสมุดไป่ตู้n f r i r sc n u td usn n ee tia a u e n t o n h e on e dn to n ttsia s d i u n t ei o d ce i g a lcrc lme s r me tmeh d a d a tr e p i tb n ig meh d a d a saitc l u a ay i o ets e u t sma ea c r i gt h r or pcp icp eo o . h e tmeh dfrd tr nn h h sc l n lss f tr s l i d c od n t eo t to i rn il f t e h o h wo d T et s to o eemi igt ep y ia
Z HANG a , L , Z F n ILI HANG , XU u Li Zh o
( o ee f ae a c neadT cnl y B in oet n esy B in 00 3 C ia C l g t i s i c n eh o g, e ig rsyU i ri, e ig10 8 , hn ) l o M rlS e o j F r v t j
不同树种的木材物理力学性能
树木是木材的原体,是由它本身生命生存与繁衍的整个生长过程,积累了成为不同木材的物质,直到生命自然终结,或被认为终结生命,而成为被利用的材料。树木是木质多年生植物,通常把它分为乔木和灌木两种。乔木是l.3米以上,只有一个直立主干的树木;灌木是直立的、具有丛生茎的树木。我国现有木本植物约7000多种,属乔木者约占1/3以上,但是作为工业用材而供应市场的只不过1000种,常见的约300种。
树木所需的水分几乎全部由根系(吸水器官)吸取,并沿木质部(从根部到叶部)向上长距离移动。那么,水分是靠什么动力来提升的呢?研究结果表明,动力有两种:一种是根压,另一种是蒸腾拉力。这两种力,在积累过程中,转化成木材的力。
木材力学是涉及木材在外力作用下的机械性质或力学性质的科学,它是木材学的一个重要组成部分。木材力学性质是度量木材抵抗外力的能力,研究木材应力与变形有关的性质及影响因素。
5.木材抵抗剪切应力的最大能力,称为抗剪强度。木材抗剪强度视外力作用于木材纹理的方向,分为顺纹抗剪强度和横纹抗剪强度。在实际应用中发生横纹剪切的现象不仅罕见,而且横纹剪切总是要横向压坏纤维产生拉伸作用而并非单纯的横纹剪切,因此通常不作为材性指标进行测定。木材的横纹抗剪强度为顺纹抗剪强度的3-4倍。木材的顺纹抗剪强度视木材受剪面的不同,分为弦面抗剪强度和径面抗剪强度,如图。剪切面平行于年轮的弦面剪切,其破坏常出现于早材部分,在早材和晚材交界处滑行,破坏表面较光滑,但略有起伏,面上带有细丝状木毛。剪切面垂直于年轮的径面,剪切破坏时,其表面较为粗糙,不均匀而无明显木毛。在扩大镜下,早材的一些星散区域上带有细木毛。
木材物理力学试验方法总则
木材物理力学试验方法总则木材物理力学试验是评价木材力学性能的一种重要手段。
该试验方法通过对木材样品进行一系列的物理与力学性能指标测试,比如抗弯强度、抗压强度、抗拉强度、剪切强度、硬度、弹性模量等,从而对木材的力学性能进行评估和掌握,为木材在结构设计和应用中的合理选择提供科学依据。
1.试样的制备与准备:2.试验设备与仪器的选择与检定:选择与试验指标相符合的试验设备与仪器,并确保其精度、准确性和可靠性。
在试验之前,需要对设备与仪器进行检定与校准,确保其符合标准要求。
3.试验环境与控制:对于木材物理力学试验,需要在标准的试验环境下进行。
试验环境的相关要求包括温度、湿度等。
在试验过程中,采取适当的措施来控制试验环境的稳定性,确保试验结果的可比性和准确性。
4.试验方法与步骤:根据试验指标的需求,确定相应的试验方法与步骤。
试验方法主要包括试验参数的设定、试验负荷或载荷的施加方式、试验速度等。
试验步骤主要包括试样安装、试验前的预载机构设定、载荷施加与记录数据、试验后的数据处理与计算等。
5.试验结果的分析与评价:根据试验数据对木材的力学性能进行分析与评价,比如计算强度、模量等指标,并利用统计学方法对试验结果进行处理与推断。
6.试验结果的报告与解读:将试验结果整理成报告,并对试验结果进行解读和分析。
报告中需要详细记录试验标准、样品情况、试验环境、试验方法与步骤、试验数据等,确保试验过程的可追溯性。
木材物理力学试验方法总则的制定要参考国家标准、行业标准、国际标准以及木材科学技术的最新研究成果。
同时,也需要根据不同场合和实际需要,灵活调整试验方法的具体要求,以确保试验方法的科学性、可靠性和适用性。
试验中应注重安全,遵守试验操作规程,合理利用试验数据,推动木材科学技术的进一步发展和应用。
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。
桉树原木的物理力学性能测试与分析
桉树原木的物理力学性能测试与分析引言桉树是一种重要的经济树种,广泛分布于许多国家和地区。
在木材市场上,桉树木材因其良好的物理力学性能而备受青睐。
本文将对桉树原木的物理力学性能进行测试与分析,以探究其在不同用途下的适应性和优势。
1. 测试方法及样本准备为了评估桉树原木的物理力学性能,需要采取适当的测试方法,并使用代表性样本进行测试。
首先,我们选择了来自不同地区、不同年龄和不同生长环境的成熟桉树原木作为研究对象。
然后,我们按照国际标准和木材行业的常用方法进行以下测试。
1.1 密度测试密度是衡量木材质量和硬度的重要参数,通常以克/立方厘米(g/cm³)表示。
我们采用简单但可靠的质量测定法来测量桉树原木的密度。
通过测量木材样本的质量和体积,我们可以计算出其密度值。
1.2 弯曲强度测试桉树原木的弯曲强度是指在弯曲过程中木材能够承受的最大应力。
弯曲强度测试是评估木材的强度和耐久性的关键指标之一。
我们使用标准三点弯曲试验来测试桉树原木的弯曲强度。
1.3 抗压强度测试抗压强度是指木材能够承受的最大压力。
抗压强度测试可以对桉树原木在承重方面的性能进行评估。
我们使用了相应的试验设备和方法来测量并分析桉树原木的抗压强度。
1.4 抗拉强度测试抗拉强度是指木材能够承受的最大拉力。
抗拉强度测试可以反映桉树原木的拉伸性能和韧性。
我们采用标准试验方法来测量桉树原木的抗拉强度,并作进一步的分析和比较。
2. 可靠性分析通过对桉树原木的物理力学性能进行测试,我们可以获得大量的数据。
在对数据进行分析时,我们应考虑到不同样本之间的差异以及误差的存在。
为了准确评估桉树原木的物理力学性能,我们采用了以下方法:2.1 平均值与标准差使用样本均值和标准差可以帮助我们了解桉树原木样本的整体水平以及数据的稳定性。
2.2 方差分析通过方差分析,我们可以对不同因素(例如地理位置、年龄)对桉树原木物理力学性能的影响进行评估,并找出其中的显著差异。
木材主要指标的检测方法
木材主要指标的检测方法引言木材是一种常见的建筑和制造材料,具有广泛的应用领域。
为了保证木材的质量和可靠性,对其主要指标进行检测是必要的。
本文将介绍木材主要指标的检测方法。
一、湿度测量湿度是木材重要的物理指标之一,直接影响木材的质量和应用。
湿度测量的常用方法包括:1. 干湿计测量法:利用干湿计测量木材中水分含量的变化,可以判断木材的湿度。
2. 电阻法测量法:将电极插入木材中,测量电阻的变化来判断木材的湿度。
二、密度测量木材的密度是其重要的物理指标之一,常用于评估木材的强度和耐久性。
密度测量的常用方法有:1. 行星顶端破碎计测量法:利用行星顶端破碎计测量木材的体积和重量,计算木材的密度。
2. 超声波测量法:通过测量超声波在木材中传播的速度和衰减情况,可以计算木材的密度。
三、干燥收缩性测量木材的干燥收缩性是指在干燥过程中,木材的尺寸变化情况。
干燥收缩性测量的常用方法有:1. 压缩法测量法:通过浸水后压缩木材,观察木材在干燥后的收缩情况。
2. 光学测量法:通过观察木材在不同湿度下的尺寸变化,可以计算木材的干燥收缩性。
四、力学性能测量力学性能是评估木材性能的重要指标之一,主要包括弯曲强度、抗拉强度和压缩强度等。
常用的力学性能测量方法有:1. 三点弯曲试验法:通过施加力矩使木材产生弯曲,测量其弯曲强度。
2. 拉伸试验法:___测量木材的抗拉强度。
3. 压缩试验法:施加压力测量木材的压缩强度。
结论木材主要指标的检测方法包括湿度测量、密度测量、干燥收缩性测量和力学性能测量等。
通过采用合适的检测方法,可以准确评估木材的质量和性能,提高木材的利用效率和可靠性。
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。
五种家具常用木材弹性常数及力学性能参数的测定
五种家具常用木材弹性常数及力学性能参数的测定张帆,李黎,张立,徐卓(北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083)摘要:采用电测法和三点弯曲法对5种家具常用木材的弹性常数及主要力学性能参数进行了试验测定,并根据木材的正交异性原理对试验结果进行了统计分析。
对木材物理力学性能参数测定的试验方法进行研究和探讨,为实木家具结构力学设计提供材料性能参考数据。
关键词:木材弹性常数;力学性能;家具结构设计中图分类号:TS 612文献标识码:A文章编号:2095-2953(2012)01-0016-04Study of the Determination of the Elastic Constants and Mechanical PropertyParameters of Five Kinds of Wood Commonly Used in FurnitureZHANG Fan,LI Li,ZHANG Li,XU Zhuo(College of Materials Science and Technology,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China )Abstract :The te s t de te rm ina tio n o f the e las tic co ns tants a nd m e cha nica l pro pe rty pa ra m e te rs o f five kinds o f wo o d co m m o nly us ed in furniture is co nducted us ing a n e le ctrical m ea s ure m e nt m e thod a nd a thre e po int bending m etho d a nd a s ta tis tica l a na lys is o f the te s t re s ult is m a de acco rding to the o rtho tro pic principle o f w o od.The te s t m e thod fo r de term ining the phys ica l a nd m echanical pro pe rty pa ra m e te rs o f wo o d is s tudie d a nd dis cus s e d,which pro vide s a re fe re nce bas is fo r the s tructure m e cha nica l de s ig n of s olid furniture.Key words :wo o d e la s tic co ns ta nt;m e cha nica l pro perty;s tructura l de s ig n o f furniture木材的物理力学特性对实木家具构件的强度、刚度及稳定性具有重要的意义。
松木力学参数-概述说明以及解释
松木力学参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述松木作为一种常见的木材材料,具有其独特的力学参数。
力学参数是描述材料在受力时的性能和行为的物理量,对于了解松木的力学性能以及使用松木制作各种结构和器具具有重要意义。
松木的力学参数包括:弹性模量、抗弯强度、抗压强度、抗拉强度等。
弹性模量是描述松木在受力时变形抵抗能力的物理量,它越大表示松木的刚性越高,即松木在受力时会有较小的变形。
抗弯强度是描述松木在承受弯曲力时的最大抵抗能力,它反映了松木的抗弯能力。
抗压强度是指松木在受到压力时所能承受的最大抵抗能力,它反映了松木的抗压能力。
抗拉强度是指松木在受到拉伸力时所能承受的最大抵抗能力,它反映了松木的抗拉能力。
了解松木的力学参数对于合理设计和使用松木材料的产品至关重要。
在各种应用领域,如建筑、家具、造船等,都需要考虑材料的力学性能。
例如,在设计家具时,需要知道材料的抗弯强度,以保证家具在受力时不容易变形或破坏。
在建筑结构设计中,需要考虑到材料的抗压强度和抗拉强度,以确保结构的稳定性和安全性。
因此,本文将重点介绍松木的力学参数,包括其弹性模量、抗弯强度、抗压强度和抗拉强度等。
通过对这些参数的了解,我们可以更好地理解松木材料的力学性能,从而更好地应用于实际工程和制造中。
同时,我们还将探讨松木力学参数的影响因素以及如何提高松木材料的力学性能。
这将有助于进一步推动松木材料在各个领域的应用与发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的结构和内容进行介绍。
可以按照以下方式进行撰写:文章结构:本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了文章的背景和论文的目的;正文部分则详细阐述了关于松木的力学参数的相关内容;结论部分总结了本文的主要观点,并对未来的研究方向进行展望。
引言部分介绍了本文的研究背景和目的。
为了进一步了解松木的力学参数,本文将对其进行详细的研究和分析。
通过对松木的力学参数进行深入的探讨,可以更好地了解其力学性能和应用价值。
木材的力学性能参数分析整理
木材的力学性能参1.1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~ 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、木材的应力一应变关系;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。
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
椴木原木的木材力学性能与应用价值分析
椴木原木的木材力学性能与应用价值分析椴木,学名Tilia amurensis,是一种常见的木材资源,广泛分布于东亚地区。
椴木原木具有很高的经济和生态价值,但其木材力学性能与应用价值的分析对于科学管理和合理利用椴木资源至关重要。
本文将对椴木原木的木材力学性能以及在各个领域中的应用价值进行详细的分析。
首先,我们来分析椴木原木的木材力学性能。
椴木的木材密度较低,一般在0.38-0.52 g/cm³之间,使得其重量轻、易加工。
然而,由于椴木的材质较为柔软,其硬度相对较低,容易受到机械划伤和压痕等损伤。
此外,椴木的耐久性较差,易受腐朽菌和昆虫侵蚀,因此需要经过适当的防腐处理以延长使用寿命。
然而,椴木具有较好的韧性和抗震性能,适用于一些对抗震要求较高的建筑结构。
其次,我们来探讨椴木原木在不同领域中的应用价值。
由于椴木原木的特性,椴木被广泛应用于家具制作和室内装修领域。
椴木具有轻质、均匀的质地和较好的加工性,使得其成为制作家具和木制品的理想原料。
椴木家具外观优美、色泽淡雅,深受消费者的喜爱。
此外,椴木还被广泛用于室内地板和墙板等装修材料的制作。
除了家具和室内装修,椴木原木还在建筑和造船领域有着重要的应用价值。
由于椴木具有抗震性能较好的特点,它在一些建筑结构中得到了应用。
椴木的韧性和抗张强度使其成为制作建筑桁架和横梁的理想材料。
此外,椴木还常用于制作船舶的龙骨和船板等结构件,因其轻巧和耐久性能能有效减少船舶的自重,提高船舶的载荷能力。
此外,在纸浆和纸张工业中,椴木原木也具有一定的应用价值。
椴木的纤维特性使其成为制作高品质纸浆的理想原料之一。
椴木纸浆制作的纸张具有较好的质地和光滑度,广泛用于制作书籍、杂志和包装材料等。
除了以上提到的领域,椴木原木还可以用于生态修复和环保产业中。
椴木树种具有较快的生长速度,可以帮助恢复退化的森林生态系统。
此外,椴木原木在纤维板和木质颗粒板等人造板材的制造中也有广泛应用,并且可以提高木材的利用率,减少大面积采伐的需求,符合可持续发展的要求。
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。
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径向
弦向
福建柏
15.0
II
I
II
II
II
II
II
III
银杏
15.0
II
II
II
II
II
III
III
III
冷杉
15.0
I
III
IV
II
III
II
II
杉松冷杉
15.0
II
II
II
II
II
II
I
I
云南油松
15.0
II,III
II
III,IV
II,III
II,III
III
II
II
落叶松
15.0
III,IV
IV
IV
III
IV
非洲紫檀
15.0
III
III
III
IV
II
III
III
简状非洲楝
15.0
III
III
III
III
V
III
III
红卡雅楝
15.0
II
II
II
II
IV
II
II
非洲毒箭木
15.0
II
II
III
III
III
I
I
毒籽山榄
15.0
IV
IV
III
V
II
IV
树种
试验时含水率/%
气干密度/(g/cm3)
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
V
柞木
15.0
III,IV
II,III
III,IV
III,IV
IV
枫香
15.0
III
II,III
II.III
干缩率/%(生材—气干)
顺纹抗压强度/MPa
抗弯强度/MPa
抗弯弹性模量/GPa
顺纹抗剪强度/MPa
端面硬度/N
径向
弦向
猴子果
15.0
III
III
IV
III
III
III
III
欧洲水青冈
15.0
III
V
V
III
II
II
V
铅笔柏
II
II
I
II
II
I
II
美国西部落叶松
II
V
V
III
II
III
II
白云杉
II
V
III
III
IV
II
III
四川红杉
15.0
II
III
IV
II
II
III
II
II
云杉
15.0
I,II
II
III
I,II
I,II
I,II
I
I
湿地松
15.0
III
III
III
II
II
III
I
II
红松
15.0
II
II
III
II
II
III
II
I
广东松
15.0
II
II
III
II
III
III
II
II
马尾松
15.0
II
III
II
III
II
II
糖松
II
I
II
II
II
II
II
西部黄松
II
II
II
II
II
II
II
北美黄杉
II
III
III
III
III
III
II
加拿大铁杉
II
II
III
II
II
II
II
北美红杉
II
I
I
III
II
II
II
红花槭
II
II
II
III
III
III
IV
III
美洲栗
III
II
III
III
III
III
IV
IV
IV
III
IV
白榆
15.0
III
II
II
II,III
III
榉树
15.0
IV
III
IV
III
IV
2
印尼漆
15.0
II
I
I(II)
II
I
II
II
I
人面子
15.0
III
I
II
II
II,III
III
III,IV
II,III
芒果
15.0
I
I
II,III
II,III
III,IV
III,IV
IV
竹桃
15.0
II
III
II
II
II
I,II
II
黄婆罗双
15.0
II
II
II
III
II
II
II,III
II
白婆罗双
15.0
II,III
II
II
II,III
II
II,IV
II,III
III
树种
试验时含水率/%
气干密度/(g/cm3)
干缩率/%(生材—气干)
顺纹抗压强度/MPa
抗弯强度/MPa
抗弯弹性模量/GPa
顺纹抗剪强度/MPa
III
III
美国水青冈
III
IV
V
III
III
III
IV
白栎
IV
IV
V
III
III
III
IV
北美红栎
III
II
III
III
III
III
IV
IV
胶皮枫香树
IV
V
III
II
III
III
黑核桃木
III
III
III
III
III
IV
IV
IV
北美鹅掌楸
II
III
IV
II
II
III
II
II,III
II
II
II
III
柚木
15.0
II,III
II
II
II,III
III
III
III
III
南美蚁木
15.0
V
V
IV
V
V
V
轻木
15.0
I
I
III
I
I
I
巴西黑檀
15.0
IV
IV
IV
III
奥克榄
15.0
II
III
II
II
V
II
乌木
15.0
V
V
V
V
IV
V
缅茄木
15.0
IV
I
I
V
IV
IV
IV
双雄苏木
15.0
II,III
II,III
II,III
III,IV
鹅掌楸
1ห้องสมุดไป่ตู้.0
II,III
II
II
III
III
苦楝
15.0
II,III
II
II,III
II
II,III
水曲柳
15.0
III
III
III
III,IV
III
小叶杨
15.0
II
I,II
I,II
I,II
II
山杨
15.0
II
I,II
I,II
III
I,II
拟赤杨
15.0
端面硬度/N
径向
弦向
平滑婆罗双
15.0
V
II
II
V
V
V
V
V
吉索婆罗双
15.0
IV
III
IV
V
V
V
IV
青梅
15.0
IV
II
II,III
IV
IV
V
IV
石栎
15.0
IV
III
III
IV
V
IV
海棠木
15.0
III
V
IV
II,III
III
II,III
IV
IV
铁力木
15.0
V
V
V
V
V
V
坤甸铁木
15.0
V
IV
IV,V
<2.0
<5.0
<3.0
≤2.9
≤54.0
≤7.4
≤6.5
≤2500
II
0.31~0.45