《木材力學(xué)性能參考》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 成斜紋理，使木材紋理的走向受到干擾。主要原因在于熱促使細胞壁物質(zhì)分子運動加劇，內(nèi)摩擦減少，微纖絲間松動增加，引起木材強度下降。o σ＝ Kρno 式中： σ—— 木材強度；o ρ—— 木材密度；o K和 n—— 常數(shù)，隨強度的性質(zhì)而不同。經(jīng)過長期的研究證實，含水率在纖維飽和點以下，強度的對數(shù)值與含水率成一直線關(guān)系。它與樹種、樹齡、部位、含水率和溫度等有關(guān)。變化的大小是以磨損部分所損失的重量或體積來衡定。例如水曲柳的徑面握釘力為 2130N，而端面為 1460N(圓釘 ф＝ )。木材的含水率對抗劈力的影響不明顯。木材抗劈力象其它力學(xué)性質(zhì)一樣，受木材密度、木材構(gòu)造的影響。我國標準規(guī)定，木材沖擊試驗結(jié)果不進行含水率的測定和校正。m/cm2),闊葉材多在 /m2( kgo 試樣尺寸為 2020300mm，兩支座間距離跨度為240mm，中央荷載，只作弦向試驗，一次沖斷。沖擊破壞消耗的功愈大，木材韌性愈大，亦即脆性愈小。對于加壓后試樣易裂的樹種，鋼半球壓入的深度允許減至 ，此時截面積為 75mm2。大多數(shù)樹種的弦面和徑面硬度相近，但木射線發(fā)達的麻櫟、青岡櫟等樹種的木材硬度，弦面可高出徑面 5％ ~10％。 木材的硬度o 木材的硬度，是指木材抵抗其它剛體壓入的能力。紋理較斜的木材，如交錯紋理、渦紋、亂紋等 ,其順剪強度會明顯增加。剪切面平行于年輪的弦面剪切，其破壞常出現(xiàn)于早材部分，在早材和晚材交界處滑行，破壞表面較光滑，但略有起伏，面上帶有細絲狀木毛。o 木材抗剪強度視外力作用于木材紋理的方向，分為順紋抗剪強度和橫紋抗剪強度。 o 我國 356個樹種木材在含水率為 15%情況下，抗彎彈性模量 E與抗彎強度 σ間關(guān)系為線型函數(shù)，方程如下：o E = +, r=o 二者高度密切相關(guān)。 木材抗彎彈性模量的測定 抗彎彈性模量與抗彎強度間的關(guān)系 o 抗彎強度與抗彎彈性模量間成正比關(guān)系。 木材抗彎強度的測定 抗彎強度用下式計算σw ＝ 3PL/2bh2 (Mpa)σ12＝ σw [1+（ W12） ] (Mpa)式中： σw —— 木材試樣氣干狀態(tài)下的抗彎強度P—— 破壞時的荷載， N；L—— 跨度， 240mm；b—— 試樣寬度， mm；h—— 試樣高度， mm；W—— 試驗時試樣的含水率 (％ )。o 抗彎強度的測定方法各國不同，區(qū)別在于試樣的尺寸、加荷方式和加荷速度的差別。受壓和受拉區(qū)應(yīng)力的大小與距中性軸的距離成正比，中性層的纖維承受水平方向的順紋剪力。因為木材承受靜力抗彎荷載時，常常因為壓縮而破壞，并因拉伸而產(chǎn)生明顯的損傷。因此橫紋橫紋抗壓強度有徑向全部抗壓、弦向全部抗壓與徑向局部抗壓、弦向局部抗壓四種形式 木材橫紋抗壓強度測定試樣與受力方向1徑向全部抗壓 2徑向局部抗壓 針葉材及闊葉樹環(huán)孔材徑向受壓時應(yīng)力與應(yīng)變間的關(guān)系 木材的抗彎強度 o 木梁承受彎曲荷載時應(yīng)力的分布特點o 木材抗彎強度是指木材承受逐漸施加彎曲荷載的最大能力，可以用曲率半徑的大小來度量。 （ 2）順紋抗壓強度試樣破壞的形狀o 根據(jù)試樣破壞面的狀態(tài)，順紋抗壓試樣的破壞可分為以下六種形狀：壓縮、楔形劈裂、剪切、劈裂、壓縮與順紋剪切和壓披， 木材順紋抗壓破壞時常見的六種形態(tài) 橫紋抗壓強度o 橫紋抗壓強度的測定有兩種方式 :橫紋全部拉壓和橫紋局部抗壓強度。（ 1）順紋抗壓強度的測定o 我國國家標準 《 木材物理力學(xué)試驗方法 》 （ GB 1927194391）規(guī)定，只測定短柱的最大抗壓強度。 木材的抗壓強度 o 順紋抗壓強度 o 木材順紋抗壓強度是指木材沿紋理方向承受壓力荷載的最大能力，主要用于誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)材和建筑材的榫接合類似用途的容許工作應(yīng)力計算和柱材的選擇等，如木結(jié)構(gòu)支柱、礦柱和家具中的腿構(gòu)件所承受的壓力。σw＝ P/式中： P—— 最大荷載 ,N；a， b一試樣工作部位橫斷面 (cm2)；W一試驗時的木材含水率 (％ )。o 木材順紋拉伸破壞主要是縱向撕裂粗微纖絲和微纖絲間的剪切。木材主要力學(xué)性質(zhì)的測定主要采用靜力荷載進行。同一樹種，不同部位不同力學(xué)性質(zhì)不同 .同一樹種 ,生長條件不同力學(xué)性質(zhì)不同；同時木材各種缺隙如節(jié)子，紋理、腐朽等都會影響木材力學(xué)性能。例如順紋抗拉強度可達，而橫紋抗拉強度僅 (CH,HO)，這主要與其組成分子的價鍵不同所致。 o 多孔性o 木材主要是細胞組成，微觀構(gòu)造上橫切面所觀察到細胞斷面為孔眼；徑切面、弦切面上為中空管狀，及細胞壁上紋孔等；宏觀構(gòu)造上，導(dǎo)管分子孔狀結(jié)構(gòu)等。216。l 蠕變 及 松弛與木材的樹種（密度）有關(guān)，還與溫度及含水率有關(guān)。 彈性滯后變形 （粘彈性） 纖維素分子鏈的卷曲 或 伸展所致。如蠕變及松弛。 木材的粘彈性 木材為生物高分子材料，具有彈性固體和粘性流體的特性。 （木材的主要成分）l 木材塑性的工程應(yīng)用 —— 木材的粘彈性 彈性固體與粘性流體的變形特性（ 1）彈性固體 具有確定的形狀，變形只與外力有關(guān)，與時間無關(guān)。（ 4）塑性 —— 材料所具有的保持不可恢復(fù)的變形 的性質(zhì)。 216。216。σ= Eε (胡克定理 )實驗表明 : 木材的抗壓、抗拉及抗彎時的 E 值 大 致相等。本章重點 — — 掌握木材主要力學(xué)性質(zhì)的種類、受力方式及 其測定方法。木材力學(xué)性質(zhì)的各向異性 （材料力學(xué)的基本假設(shè)）— — 與一般鋼材、混凝土及石材等材料不同，
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