木材力學(xué)性能參考ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-18 12:19本頁(yè)面
【正文】 端面硬度 (Mpa) 產(chǎn) 地泡桐杉木紫椴香樟水曲柳柞木槭木黃檀蜆 木河南湖南黑 龍 江安徽黑 龍 江黑 龍 江安徽浙江廣西木材密度與硬度的關(guān)系 木材硬度測(cè)定方法1— 半圓形的鋼壓頭； 2— 調(diào)整螺絲（上觸點(diǎn)）；3— 具有彈簧裝置的下觸點(diǎn)； 4— 套筒 o 同一樹(shù)種，其端面硬度大于徑面和弦面硬度，徑面與弦面相差不大。 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。闊葉樹(shù)材弦面抗剪強(qiáng)度較徑面高出 10％ ~30％，如木射線(xiàn)越發(fā)達(dá)，這種差異更加明顯。紋理較斜的木材，如交錯(cuò)紋理、渦紋、亂紋等 ,其順剪強(qiáng)度會(huì)明顯增加。在擴(kuò)大鏡下，早材的一些星散區(qū)域上帶有細(xì)木毛。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(xì)絲狀木毛。木材的橫紋抗剪強(qiáng)度為順紋抗剪強(qiáng)度的 3－ 4倍。o 木材抗剪強(qiáng)度視外力作用于木材紋理的方向，分為順紋抗剪強(qiáng)度和橫紋抗剪強(qiáng)度。同時(shí)，在非破壞的情況下測(cè)得木材的抗彎彈性模量，也可利用此式估測(cè)木材的抗彎強(qiáng)度。 o 我國(guó) 356個(gè)樹(shù)種木材在含水率為 15%情況下，抗彎彈性模量 E與抗彎強(qiáng)度 σ間關(guān)系為線(xiàn)型函數(shù)，方程如下：o E = +, r=o 二者高度密切相關(guān)。木材 抗彎強(qiáng)度 ，我國(guó) 針葉材大多數(shù)樹(shù)種在 60—100Mpa 之間， 闊葉材 大多數(shù)樹(shù)種在 60—140Mpa 之間。 木材抗彎彈性模量的測(cè)定 抗彎彈性模量與抗彎強(qiáng)度間的關(guān)系 o 抗彎強(qiáng)度與抗彎彈性模量間成正比關(guān)系。o 木材的抗彎彈性模量代表木材的剛性或彈性，表示在比例極限以?xún)?nèi)應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系，也即表示梁抵抗彎曲或變形的能力。 木材抗彎強(qiáng)度的測(cè)定 抗彎強(qiáng)度用下式計(jì)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(qiáng)度P—— 破壞時(shí)的荷載， N；L—— 跨度， 240mm；b—— 試樣寬度， mm；h—— 試樣高度， mm；W—— 試驗(yàn)時(shí)試樣的含水率 (％ )。試驗(yàn)時(shí)為避免試樣在支座和受力點(diǎn)產(chǎn)生壓痕，影響試驗(yàn)結(jié)果，在支座和受力點(diǎn)上應(yīng)加鋼質(zhì)墊片。o 抗彎強(qiáng)度的測(cè)定方法各國(guó)不同，區(qū)別在于試樣的尺寸、加荷方式和加荷速度的差別。 抗彎強(qiáng)度的測(cè)定o 各樹(shù)種木材抗彎強(qiáng)度平均值約為 90MPa左右。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。木材承受彎曲荷載時(shí)受力方式與應(yīng)力分布情況 o 當(dāng)梁承受中央荷載彎曲時(shí)，梁的變形是上凹下凸，上部纖維受壓應(yīng)力而縮短，下部纖維受拉應(yīng)力而伸長(zhǎng)，其間存在著一層纖維既不受壓縮短也不受拉伸長(zhǎng)，這一層長(zhǎng)度不變的纖維層稱(chēng)為中性層。因?yàn)槟静某惺莒o力抗彎荷載時(shí)，常常因?yàn)閴嚎s而破壞，并因拉伸而產(chǎn)生明顯的損傷。o 木材抗彎強(qiáng)度亦稱(chēng)靜曲強(qiáng)度，或彎曲強(qiáng)度，是重要的木材力學(xué)性質(zhì)之一，主要用于家具中各種柜體的橫梁、建筑物的桁架、地板和橋梁等易于彎曲構(gòu)件的設(shè)計(jì)。因此橫紋橫紋抗壓強(qiáng)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(qiáng)度測(cè)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(shù)環(huán)孔材徑向受壓時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變間的關(guān)系 木材的抗彎強(qiáng)度 o 木梁承受彎曲荷載時(shí)應(yīng)力的分布特點(diǎn)o 木材抗彎強(qiáng)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(lái)度量。依荷載作用于年輪的方向，分為弦向抗壓和徑向抗壓。 （ 2）順紋抗壓強(qiáng)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(shí)常見(jiàn)的六種形態(tài) 橫紋抗壓強(qiáng)度o 橫紋抗壓強(qiáng)度的測(cè)定有兩種方式 :橫紋全部拉壓和橫紋局部抗壓強(qiáng)度。o 我國(guó)木材順壓強(qiáng)度的平均值約為 45Mpa；順壓比例極限與強(qiáng)度的比值約為 ，針葉樹(shù)材該比值約為 ，軟闊葉樹(shù)材為 ，硬闊葉樹(shù)材為 。（ 1）順紋抗壓強(qiáng)度的測(cè)定o 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 木材物理力學(xué)試驗(yàn)方法 》 （ GB 1927194391）規(guī)定，只測(cè)定短柱的最大抗壓強(qiáng)度。當(dāng)長(zhǎng)度與最小斷面的直徑之比小于11或等于 11時(shí)為短柱，大于 11時(shí)為長(zhǎng)柱，長(zhǎng)柱亦稱(chēng)歐拉柱。 木材的抗壓強(qiáng)度 o 順紋抗壓強(qiáng)度 o 木材順紋抗壓強(qiáng)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(lèi)似用途的容許工作應(yīng)力計(jì)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。因?yàn)槟静膹较蚴芾瓡r(shí)，除木射線(xiàn)細(xì)胞的微纖絲受軸向拉伸外，其余細(xì)胞的微纖絲都受垂直方向的拉伸；橫紋方向微纖絲上纖維素鏈間是以氫鍵（ OH）接合的，這種鍵的能量比木材纖維素縱向分子間 CC、 CO鍵接合的能量要小得多。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(yàn)時(shí)的木材含水率 (％ )。 木材順紋抗拉力學(xué)試樣及其受力方向 試驗(yàn)時(shí)采用附有自動(dòng)對(duì)直和拉緊夾具的試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行，試驗(yàn)以均勻速度加荷，在 。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。木材的順紋抗拉強(qiáng)度較大，各種木材平均約為 － ，為順紋抗壓強(qiáng)度的 2－ 3倍。木材主要力學(xué)性質(zhì)的測(cè)定主要采用靜力荷載進(jìn)行。木材的強(qiáng)度象其它材料一樣，可分為抗拉、抗壓、抗剪、抗彎、抗扭、抗劈、耐磨性、抗沖擊和硬度等。同一樹(shù)種，不同部位不同力學(xué)性質(zhì)不同 .同一樹(shù)種 ,生長(zhǎng)條件不同力學(xué)性質(zhì)不同；同時(shí)木
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