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《木材弹性及木材干燥应力__木材弹性参数的理论和测试》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、南京林产工业学院学报一九八三年呱第一期木材弹性及木材干燥应力木材弹性参数的理论和测试李维桔,林工系级研完生摘要,本文在对真实木材作理想化假设之后论述了木材弹性参数的理论和测试方。。法提出弹性参数的含水率系数具有和参数一样的对称性质测定水曲柳弹性参数的,。实验结果证明这一理想化假设是正确的也表明电测法是一种比较可靠的测试手段,。木材弹性参数是反映木材弹性刚度的特征参数是重要的力学指标六十年代以,,。来有些国家在这方面的研究发展较快而在我国却尚少见到有关的研究报告,。,任何一种木材的弹性参数都可以通过不同的力学试验测定其数值大小不过就像金、属的杨氏模
2、量剪切模量和泊桑比卜之间具有关系式一一一山一一一卜一,,。。一样木材各弹性参数之间也有一定的关系这种关系可以用一系列的数学恒等式表示,,。因此必须依据木材弹性参数的有关理论去制定或选择测试方案分析和修正测试结果同。,,时测试结果也将被用来验证参数理论的正确性为此本文在论述基本假设之后将首先讨,。论木材的参数理论然后介绍木材参数的测定一、基本假设。。,木材是一种天然结构材料它的构造和性质有较大的变异性和随机特性因此在分析,,。木材力学性质时必须按其主要性质提出基本假设建立理想化的物理模型本文在讨论木,、。材的参数理论时将基于线弹性柱面正交各向异性和
3、均匀连续性这三个基本假设。本文在梁世镇教授的指导下完成一一,,检验木材的线弹性性质可通过单向拉伸或压缩试验观察荷载量与变形△之间的关。,、,系曲线图为马尾松试件受纵向顺着木材纹理的方向图径向通过髓心与年,,。轮切线相垂直的方向图和弦向与年轮切线平行的方向图压缩时的破环曲线由,。,,图可以看出在弹性范围里区段和△线性相关在三个方向上的线性范围与线,。性段的斜率都各不相同表现了各向异性的特点假如用通过髓心的二个交叉平面和一对与,、年轮相切的平行平面从树干段上截取一个微小矩形单元图则该微元体沿纵向。径向和弦向三个方向弹性主方向的物理力学性质将表现不同的
4、特征它们互,。,。相垂直组成一个柱面坐标系因此木材被称为柱面正交各向异性材料入乙入《图马尾松试材单向压缩曲线图木材的弹性主方向,纵向径向弦向。,。第三个基本假设则是均匀连续性假设根据这个假设木材被认为是一种均质材料如,,,,果被研究的木材没有节子没有树脂道且只包含心材或边材那么由于在宏观范围里决定、、、木材物理力学性质的不是某单一宏观构造元素如早材带晚材带大导管射线束等肉眼,,可见的组织的个别特性而是大量元素的平均性质而且这些元素的尺寸以及它们的孔隙,,都比宏观客体如试件的尺寸小得很多因此根据统计学理论我们就能把宏观研究中的。,。木材当作均匀连续
5、介质来对待这样做不会引起过大的误差、,根据上述线弹性柱面正交各向异性和均匀连续性三个基本假设就可以利用正交各向,。异性体的连续介质力学去分析木材的刚度讨论组成刚度矩阵的参数性质、二木材的弹性参数,。根据广义虎克定律可写出在主轴空间下用木材弹性参数组成的柔度矩阵它是二〔〕一一其中少卫少阳一一一七一一卜卜一一屯丁飞」厂过吕一万万一万气、气、,,,。,。,令式中表示三个主方向上的拉压弹性模量表示六个泊桑比第一个指标,,。为作用力方向第二个指标代表变形方向表示三个对称面上的剪切模量根据对称性断一马。一一,,,可见虽然木材有十二个弹性参数但其中独立参数只有
6、九个另外三个可根据式求。,,。得不过在实验测定时应同时测定十二个参数值然后用式去检验和修正三、木材弹性参数的方向性,如果被讨论的坐标空间不是主轴空间这时柔度矩阵应表示为、,林林刃么,瓶,刃一一一,、卜,店,,粉,林刃刀·,一,协一匀,艺即些月,卯︸一,忿贫︸,一刃刃’碳贺州,二刃,公么一么兀业一刀义盯⋯一、,了,,下了,了艺一一打即刃二命,,,,,。令分别取式中方向上的拉压弹性模量—面上的剪切模量—,,协泊桑比表示作用力方向表示变形方向,—,,,系数表示面上的剪应力在面上产生的剪切祸合效应,—,第一揭合系数表示面上的剪应力在向上产生的正应变祸合效
7、应小,拯—第二祸合系数,表示方向的正应力在面上产生的剪切藕合效应。—一一,,,,,在坐标空间中的弹性参数与主轴坐标空间中的弹性参数之间的关系是二寸分一奇普一石九巴一考别“‘乙二命,。、卜协了、人咋心一‘‘,十从「厄二锐气石厅一一四垫‘叭一””一髻认罕翻却盆,,,““协、十一,“‘,‘‘’‘丁,,至丝釜若子卜。,、卜」登八‘,二一一一十一”一‘丁获一妥—。,‘,‘一誉会认—一一认一毛石「一,,产、了、、带,,,,,,,,,式中代表轴标坐对应地取在主轴坐标空中。的方向余弦,,。可见只要掌握了主轴坐标空间下的弹性参数就能计算出任意方向的弹性参数值从式至
8、式可得到下列重要公式产、。,,二’,,‘云万草刃叮戈主‘““式中与方向成夹角方向上的弹性模量。—,。。扩由坐标旋转后形成的新坐标系里的泊
