二、木材的正交对称弹性 木材的正交对称弹性一将正交对称原理应用于木材,借以说明 木材的弹性的各向异性。 根据树干解剖构造,它有一个圆柱对称性,在离髓心 定部位锯取一个相切于年轮的立方体试样。试样有3个对称 轴,平行于纵向作L轴,平行于径向作R轴,平行于弦向作T 轴。它们彼此近似垂直,三轴中每两轴可构成一平面,分别 为RT面(横切面)、LR(径切面)和LT(弦切面)。木材 的正交对称弹性是研究木材的物理性质的一个基本的重要手 段 2相对会个主的应力表示的变的方程式如下 式中:E—杨氏模量或弹性模量; u泊松比(PH3gns)侧则向应变与纵向应变 之比<14RL在R方向的应交=BR 如 其中,第一个R代表应力方向,第二个字母表示横向应变 即在径向应力下,纵向的泊松比
二、木材的正交对称弹性 木材的正交对称弹性—将正交对称原理应用于木材，借以说明 木材的弹性的各向异性。 根据树干解剖构造，它有一个圆柱对称性，在离髓心一 定部位锯取一个相切于年轮的立方体试样。试样有3个对称 轴，平行于纵向作L轴，平行于径向作R轴，平行于弦向作T 轴。它们彼此近似垂直，三轴中每两轴可构成一平面，分别 为RT面（横切面）、LR（径切面）和LT（弦切面）。木材 的正交对称弹性是研究木材的物理性质的一个基本的重要手 段。 相对三个主轴的应力所表示的应变的方程式如下： 式中：E— 杨氏模量或弹性模量； u— 泊松比（Poisson’s Rations）=侧向应变与纵向应变 之比＜1。 如： 其中，第一个R代表应力方向，第二个字母表示横向应变。 即在径向应力下，纵向的泊松比。 R RT T TR E E = L LR R RL E E = T TL L LT E E = R L R L R L = 在 方向的应变 = 在 方向的应变
木材正交异向性综述如下: 1木材是高度异向性材料。拉伸、压缩和弯曲的 弹性模量E近似相等。三个主轴方向的E因显 微和超微构造的不同而异:E1>>E1>Er 2木材的剪切模量G,横断面最小:G1R(径面 >G1n(弦面)>Gm(横断面) 其中,GR≈ER,G1r≈E1,即径面和弦面 的剪切模量分别与径向和弦向的弹性模量数值 相近。 3木材的弹性E和剪切G,均随密度的增加而增 4木材的泊松比均小于1,且有um>u1>u1R
木材正交异向性综述如下： 1.木材是高度异向性材料。拉伸、压缩和弯曲的 弹性模量E近似相等。三个主轴方向的E 因显 微和超微构造的不同而异： EL＞ ＞ ER ＞ET 2.木材的剪切模量G，横断面最小： GLR （径面） ＞ GLT （弦面）＞GRT（横断面） 其中， GLR ≈ER , GLT≈ET , 即径面和弦面 的剪切模量分别与径向和弦向的弹性模量数值 相近。 3.木材的弹性E和剪切G，均随密度的增加而增 加。 4.木材的泊松比均小于1，且有uRT＞ uLT＞ uLR
第三节木材的粘弹性 (viscoelasticity of wood) 、基本概念 1木材的弹性( elasticity of wood)木材在受某一定应 力范围内的外力而变形,外力除去同时变形消失 回复原状的性质。 22木材的塑性[ lasticity of woc)-木材在某些条件下 受外力后产生永久变形的性质。 塑性变形( plastic deformation)又称残余变形,指 物体受外力发生变形,在外力解除后仍不能恢复的 部分变形。 3木材的粘弹性( viscoelasticity of wood)一木材(塑 料)等高分子物在外力作用下表现出粘性和弹性兼 有的性质。当其受到较长时间的外力作用时,就像 极粘的液体出现粘性的变形
第三节 木材的粘弹性 （viscoelasticity of wood） 一、基本概念 1.木材的弹性(elasticity of wood)— 木材在受某一定应 力范围内的外力而变形，外力除去同时变形消失， 回复原状的性质。 2.木材的塑性(plasticity of wood)— 木材在某些条件下， 受外力后产生永久变形的性质。 塑性变形(plastic deformation)— 又称残余变形，指 物体受外力发生变形，在外力解除后仍不能恢复的 部分变形。 3.木材的粘弹性（viscoelasticity of wood）— 木材（塑 料）等高分子物在外力作用下表现出粘性和弹性兼 有的性质。当其受到较长时间的外力作用时，就像 极粘的液体出现粘性的变形
木材的蠕变现象( creep phenomenon of wood) 蠕变( creep):在应力不变的条件下,应变随时间的 延长而逐渐增大的现象。 (一)蠕变曲线( curve of creep 木材属高分子结构材料,受外力作用时产生3种 变形: 1瞬时弹性变形( instant elastic deformation):木材 承载时,产生与加载速度相适应的变形,它服从于 虎克定律。 2弹性后效变形(粘弹性变形)( elastic after effect deformation):加载过程终止,木材立即产生随时 间递减的弹性变形。 它是因纤维素分子链的卷曲或伸展造成,这种 变形是可逆的,与瞬时弹性变形相比它具有时间滞 后性质。 3塑性变形( plasticity deformation):纤维素分子链 因我荷而彼此滑动所造成的变形。该变形是不可逆
二、木材的蠕变现象（creep phenomenon of wood） 蠕变(creep)：在应力不变的条件下，应变随时间的 延长而逐渐增大的现象。 （一）蠕变曲线（curve of creep） 木材属高分子结构材料，受外力作用时产生3种 变形： 1.瞬时弹性变形（instant elastic deformation） ：木材 承载时，产生与加载速度相适应的变形，它服从于 虎克定律。 2.弹性后效变形（粘弹性变形）（elastic after effect deformation） ：加载过程终止，木材立即产生随时 间递减的弹性变形。 它是因纤维素分子链的卷曲或伸展造成，这种 变形是可逆的，与瞬时弹性变形相比它具有时间滞 后性质。 3.塑性变形（plasticity deformation） ：纤维素分子链 因载荷而彼此滑动所造成的变形。该变形是不可逆 的
木材的蠕变曲线如图92所示 OA-加载后的瞬间弹性变形应 AB--蠕变过程, 变 (t→t1)t→E7 BC1--卸载后的瞬间 D 弹性回复,BC1=OA C1D--蠕变回复过程, 时间c t→>ε缓慢回复 图92木材的蠕变曲线 故蠕变AB包括两个组分: 弹性的组分C1C,初次蠕变(弹性后效变形) 剩余永久变形C2C3=DE—二次蠕变(塑性变形)
木材的蠕变曲线如图9—2所示： OA-----加载后的瞬间弹性变形 AB-----蠕变过程， （t0→t1）t↗→ε↗ BC1 ----卸载后的瞬间 弹性回复，BC1==OA C1D----蠕变回复过程， t↗→ε缓慢回复 故蠕变AB包括两个组分： 弹性的组分C1C2——初次蠕变（弹性后效变形） 剩余永久变形C2C3=DE——二次蠕变（塑性变形） t0 t 2 t1 时 间（ t ） 应 变 （ ε ） B A O C1 C2 C3 D E 图9—2 木材的蠕变曲线