二、分类 (一)按力学性质分 1强度( (strength)是抵抗外部机械力破坏的能力 2硬度( hardness是抵抗其它刚性物体压入的能力 3刚性( rigidity)是抵抗外部机械力造成尺寸和形状 变化的能力。 4韧性 toughness)-是木材吸收能量和抵抗反复冲击 载荷,或抵抗超过比例极限的短期应力的能力。 (二)按载荷形式分 1.静力载荷( static test load)是缓慢而均匀的施载 形式。木材强度测试除冲击外,都为静力载荷; 胶合板在热压机中的加载形式也属静力载荷 2冲击载荷( shock load)集中全部载荷在瞬间猛击 的施载形式。如锻锤机下垫木所承受的载荷形式
二、分类 (一)按力学性质分 1.强度(strength)— 是抵抗外部机械力破坏的能力。 2.硬度(hardness)— 是抵抗其它刚性物体压入的能力。 3.刚性(rigidity)— 是抵抗外部机械力造成尺寸和形状 变化的能力。 4.韧性(toughness)— 是木材吸收能量和抵抗反复冲击 载荷,或抵抗超过比例极限的短期应力的能力。 (二)按载荷形式分 1.静力载荷(static test load) 是缓慢而均匀的施载 形式。木材强度测试除冲击外,都为静力载荷; 胶合板在热压机中的加载形式也属静力载荷。 2.冲击载荷(shock load) 集中全部载荷在瞬间猛击 的施载形式。如锻锤机下垫木所承受的载荷形式
3振动载荷依次改变力的大小和方向的一种载荷形 式。如枕木在铁轨下承受的载荷形式。 4长期载荷( long-period load)力作用时间相当长 的一种施载形式。如木屋架、木梁和木柱的承载 形式。 (三)按作用力的方式分 有拉伸( tension)、压缩( conpression) 剪切( shearing)、弯曲( bending; curve) 转(twst)及纵向弯曲( longitudinal bending) 扭等 (四)按作用力的方向分 有顺纹( along the grain)和横纹( across to = the grain)横纹又分为径向( radial)和弦向 (tangential) (五)按工艺要求分 1抗劈力( cleavage ability)是木材在尖削作用下, 抵抗沿纹理方向劈开的能力。它与木材加工时劈 开难易、握钉牢度和切削阻力等都有密切的关系
3.振动载荷 依次改变力的大小和方向的一种载荷形 式。如枕木在铁轨下承受的载荷形式。 4.长期载荷(long-period load) 力作用时间相当长 的一种施载形式。如木屋架、木梁和木柱的承载 形式。 (三)按作用力的方式分 有拉伸(tension) 、压缩(conpression) 、 剪切(shearing) 、弯曲(bending ; curve) 、扭 转(twist)及纵向弯曲(longitudinal bending)等。 (四)按作用力的方向分 有顺纹(along the grain)和横纹(across to the grain) 。横纹又分为径向(radial)和弦向 (tangential) 。 (五)按工艺要求分 1.抗劈力(cleavage ability) 是木材在尖削作用下, 抵抗沿纹理方向劈开的能力。它与木材加工时劈 开难易、握钉牢度和切削阻力等都有密切的关系
2握钉力(nail- holding ability)是木材抵抗钉子拔 出的能力。它的大小取决于木材与钉子间的摩擦 力、木材含水率、密度、硬度、弹性、纹理方向、 钉子种类及与木材接触状况等。 3弯曲能力( bending ability)是指木材弯曲破坏前 的最大弯曲能力。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。 4耐磨性( abrasion of wood)是木材抵抗磨损的能 力。木材磨损是在表面受摩擦、挤压、冲击和剥蚀 等,以及这些因子综合作用时,所产生的表面化过 程
2.握钉力 (nail-holding ability) 是木材抵抗钉子拔 出的能力。它的大小取决于木材与钉子间的摩擦 力、木材含水率、密度、硬度、弹性、纹理方向、 钉子种类及与木材接触状况等。 3.弯曲能力(bending ability) 是指木材弯曲破坏前 的最大弯曲能力。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。 4.耐磨性(abrasion of wood) 是木材抵抗磨损的能 力。木材磨损是在表面受摩擦、挤压、冲击和剥蚀 等,以及这些因子综合作用时,所产生的表面化过 程
第二节木材的正交异向性和弹性 木材的正交异向性 (一)概述 木材是天然生长的生物材料,由于组织构造的 因素决定了木材的各向异性( anisotropy)。 木材的圆柱对称性一由于树干包括许多同心圆 的年轮层次,所以赋予木材圆柱对称性(近似的), 即从圆心到外径,各个同心圆层次上的木材微单元 的性质是相同的(弹性、强度、热、电性质等)。 同时,由于组成木材的绝大多数细胞和组织是平行 树干呈轴向排列的,而射线组织是垂直于树干呈径 向排列的;另外构成木材细胞壁的各层,其微纤丝 的排列方向不同;以及纤维素的结晶为单斜晶体等 使木材成为柱面对称的正交异向性材料。(如物理 性质干缩、湿胀、扩散、渗透等和力学性质如弹性、 强度、加工性能等)
第二节 木材的正交异向性和弹性 一、木材的正交异向性 (一)概述 木材是天然生长的生物材料,由于组织构造的 因素决定了木材的各向异性(anisotropy) 。 木材的圆柱对称性— 由于树干包括许多同心圆 的年轮层次,所以赋予木材圆柱对称性(近似的), 即从圆心到外径,各个同心圆层次上的木材微单元 的性质是相同的(弹性、强度、热、电性质等)。 同时,由于组成木材的绝大多数细胞和组织是平行 树干呈轴向排列的,而射线组织是垂直于树干呈径 向排列的;另外构成木材细胞壁的各层,其微纤丝 的排列方向不同;以及纤维素的结晶为单斜晶体等, 使木材成为柱面对称的正交异向性材料。(如物理 性质干缩、湿胀、扩散、渗透等和力学性质如弹性、 强度、加工性能等)
(二)强度的异向性 木材的强度根据方向和断面的不同而异。压缩、拉伸、 弯曲和冲击韧性等,当应力方向和纤维方向为平行时,其强 度值最大,随两者间倾角变大,强度锐减。 1拉伸强度σ:σ≤σm<σm,即纵向远大于横向,横向中径 向大于弦向。 2压缩强度σp;onl>>o>omr 3弯曲强度n和冲击韧性 (1OR> OT (2)①针叶材:uR>ur;②阔叶材通常关系不定。 4剪切强度r:T/r1=2.26,1 ●5硬度H和磨损阻抗 ①H>H1≥HR,断面大于弦面,弦面大于或等于径面。同 时,硬度的异向性随密度增加而减少。 ②木材磨损量A越大,表示磨损阻抗越小。A1R≥A1r>Axr ●6抗劈力S:径面和弦面的差异根据纹理通直性和射线组织的发 达程度而异
(二)强度的异向性 木材的强度根据方向和断面的不同而异。压缩、拉伸、 弯曲和冲击韧性等,当应力方向和纤维方向为平行时,其强 度值最大,随两者间倾角变大,强度锐减。 1.拉伸强度σt:σtl<σ tr <σtT ,即纵向远大于横向,横向中径 向大于弦向。 2.压缩强度σcp: σcpL> > σcpR > σcpT 3.弯曲强度σb和冲击韧性u (1) σbR > σbT (2)①针叶材:uR > uT ;②阔叶材通常关系不定。 4.剪切强度τ :τ∥ /τ⊥=2.2~6.1 5.硬度H和磨损阻抗 ①HRT > HLT≥HLR,断面大于弦面,弦面大于或等于径面。同 时,硬度的异向性随密度增加而减少。 ②木材磨损量A越大,表示磨损阻抗越小。ALR ≥ ALT > ART 6.抗劈力S:径面和弦面的差异根据纹理通直性和射线组织的发 达程度而异