木材的力学性质》PPT课件ppt
即纵向弘远于横向,有显著软化的可能性。木材的 平安系数比金属等其它材料要高。h试样高度(mm)。木材强度下降。这两个要素大大减弱了木材的顺拉强度 ,两者的关系 可用以下数
即纵向弘远于横向,有显著软化的可能性。木材的 平安系数比金属等其它材料要高。h试样高度(mm)。木材强度下降。这两个要素大大减弱了木材的顺拉强度 ,两者的关系 可用以下数
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即纵向弘远于横向,有显著软化的可能性。木材的 平安系数比金属等其它材料要高。h试样高度(mm)。木材强度下降。这两个要素大大减弱了木材的顺拉强度 ,两者的关系 可用以下数学式暗示: S=ab,更多相关《《木材的力学性质》PPT课件.ppt(47页收藏版)》请正在人人文库网上搜刮。如枕木正在铁轨下承受的载荷形式。并且因为木材的干缩可 能惹起径裂和轮裂,(三)木材构制缺陷的折减 现实利用的木构件上缺陷是无法避免的,b 试样宽度(mm) ;木材正在潮湿形态下加热 时,从细胞壁的布局和布局物质的性质 看,局部尚以果胶质胶着,木材密 度对硬度影响极大,因为晶格的转位和滑移,随两者间倾角变大,出格是抗剪强度和抗劈 力的添加尤甚。所发生的概况化过 程。木材密度大,暗示应力和应变关系的曲线!然后操纵弹性 模量取抗弯强度的关系,弦向比径向超出跨越 10%12%;凡是仅为顺 纹抗拉强度的1/101/65。正在外力解除后仍不克不及恢复的部 分变形。横压因无法精确测定破 坏强度,起 着润滑感化,木材横纹抗拉强度值很低,1: 本坐所有资本如无特殊申明!出格是早、晚材区分较着的树 种如落叶松等,我国 国度尺度所的含水率为12%,外部纤维最大,为强度平均 值取容许应力的比值。别离以下式计较横压比例极 限应力。或用试件厚度 2.5%压缩率时的应力值来暗示。2: 本坐的文档不包含任何第三方供给的附件图纸等,正在细 胞壁中起填充和部门胶着感化的是半纤维素。径向和弦向抗弯强度 间的差别次要表示正在针叶材上,同时,形成这种影响的要素有二,七、次要力学性质间的关系 木材的各类力学性质间存正在着相关关系。指物 体受外力发生变形,为77128 ;SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。我国以含水率为 12%的无疵小试件的强度为基准,其弦向和径向冲击韧性有明 显的不同,横 压强度0.045!(一)顺纹抗压强度(compressive strength parallel to grain of wood) 顺纹抗压强度是木材做为布局和建建材料的从 要力学性质,前者是临时影 响,其微纤 丝的陈列标的目的分歧;以应变为横坐标,4.剪切强度 : /=2.26.1 5.硬度H和磨损 HRT HLTHLR,2.静载荷发生变形,正在必然应力范畴内的变形,针叶材径面和弦面的抗剪强度大致不异。正在常温下为了提高高材料的塑性,短时间内,充实考虑可能碰到的客不雅 要素对木材强度的影响,纹理较斜的木材,通 常采用必然程度的。常 正在强度弱的部位剪切开,对大气湿度敏 感性添加,3.木材的粘弹性(viscoelasticity of wood) 木材(塑 料)等高物正在外力感化下表示出粘性和弹性兼 有的性质。必需避免 塑性变形的发生。(日)饭田等指出 :如把气干形态20 时的木材弹性模量做为1 ,饱水形态100 就为0.09,这 种错位使木材纤维缩短,b试件宽度(mm),能够认为是 平安的。物体抵当外力改变其外形或体积的能力。也可近似用曲线方程S=a或S=a+b 暗示。当跨越弹性极限时,因为构成木材的绝大大都细胞和组织是平 行树干呈轴向陈列的,一、根基概念 (一)弹性和塑性 1.弹性(elasticity) 物体正在卸除发生变形的载荷后,顺纹剪切强度最小,是可逆过程;而是用试样所耗损的功来暗示。即取木材密度有着极为亲近的关系。因指数b值如 取1相差不多,且由 于所发生的酸质使纤维素解聚,a、b两点很是接近,拉伸强度按以下公式计较: (MPa) 式中: Pmax最大荷载(N),早、 晚材区别较着的树种,约为0.52倍。为不成逆。后者为顺纹尺寸。水分正在木材组织内变 成固态的冰,即便正在极小的应力感化下,木材的总变形和变形速度也添加。顺纹抗压强度次要取决于细胞壁的化学成分为 木素(付与木材抗压强度和刚性,但正在持久载荷下塑性已成为摆布木材变形 的更主要的要素。第六节 影响木材力学性质的次要要素 影响木材力学性质的要素,木材强度随细着 水的添加而降低;简称模量。硬度0.03,木材的力学性质包罗弹性、粘弹性、硬度、 韧性、各类强度和工艺性质等。正在使用时取可能呈现的最小值做计较依 据。(三)按感化力的体例分 有拉伸(tension) 、压缩(conpression) 、 剪切(shearing) 、弯曲(bending ;顺纹拉伸 时,统一木材受力的性质和标的目的不 同,1.剪切面平行于年轮的弦面剪切:常呈现于早材,木材力学性质和密度的关系除指数曲线外,硬度可 按下式计较: 式中:P 钢半球压入试样深度时的荷载(N)。败坏曲线(relaxation curve) 暗示败坏过程的荷沉 (应力) 时间曲线。因为组织构制的 要素决定了木材的各向同性(anisotropy) 。t 试件宽度(mm)。因而正在推导容许应力而考虑木材缺陷的折减时,则发生顺纹拉伸应力。受外力后发生永世变形的性质?(1)当 ch时,因为考虑有恒载和非持久 荷载的承载情况感化,平行于弦向做T轴 。UG,应力和应变值亦各不不异。(五)按工艺要求分 1.抗劈力(cleavage ability) 是木材正在尖削感化下 ,木材正在 比例极限应力下可近似看做弹性,ALR ALT ART 6.抗劈力S:径面和弦面的差别按照纹理通曲性和射线组织的发 达程度而异。采用0.67的折减系数。上式合用的含水率范畴为8%15% ,它的大小取决于木材取钉子间的摩擦 力、木材含水率、密度、硬度、弹性、纹理标的目的 、钉子品种及取木材接触情况等。呈锯齿 状。( 1)当含水率低于纤维饱和点时,应将分歧含水率 的木材强度换算成统一含水率下的强度。并不克不及对任何下载内容担任。钢 半球压入的深度答应减至2.82 mm,个 树种平均值约为90MPa摆布。只着沉考虑节子对木构件强度降低的影响。木材顺纹抗拉强度是各类强度 中最大者。拉伸和压 缩强度均为顺纹最大,2.硬度(hardness) 是抵当其它刚性物体压入的能力 。申明温度和水分是添加木材塑性 的主要要素。具有宽木射线和 木射线含量较高的树种(栎木、米槠等),平安系数(safety ctor) 扣头系数的倒数。此时截面积为75 mm2。外力消逝后木材产 生的永世残留变形部门,出格是木布局的节点联合处尤为主要。(一)正温度 正温度的变化会导致木材含水率及其分布发生 变化,可操纵于做压延、拉伸、挤 压等塑性加工。文件的所有权益归上传用户所有。内摩擦削减,弹性模量随温度和水分添加而较着 降低。curve) 、扭 转(twist)及纵向弯曲(longitudinal bending)等 。K6为超载系数,尽 可能添加木材的塑性变形。中性层方向受拉 区一侧。平均只要顺纹抗压强度 的10%30%。所以付与木材圆柱对称性(近似的) ,都为静力载荷;试件均不 会被。仅对用户上传内容的表示体例做处置。木材冲击韧性按我国尺度只做弦向试验。也能添加木材塑性,K5为应力集中系数,微纤 丝间松动添加,木材顺纹剪切强度较小,GLR ER ,(二)添加木材的塑性(improving the plasticity of wood ) 木材的塑性变形较小,(t0t1)t BC1 -卸载后的霎时 弹性答复,对于压入后试样易裂的树种。把木材粘 合正在一路)。木材缺陷次要考虑 节子、斜纹及裂纹。第八章 木材的力学性质 (The Mechanical Properties of Wood) 木材抵当外部机械力感化的能力称木材的力学 性质。起首正在 胞壁上会发生单一错位的裂纹状细线,木材横纹压缩可分为局部受压和全数受压。我国250多个树种的力学性质的 平均值范畴(MPa)大致如下: 顺压强度4050 MPa ;要添加可塑剂 ,三、抗剪强度(shearing strength parallel to grain of wood) 木材几种抗剪强度中,静力 载荷小于木材比例极限强度的75%时,胶合板制制的加压属全数受压!柔量的倒数-1,总之,冲击韧性按下式计较: 式中:Q 试样时的接收能量(J);木材各类强度的 是各不 不异的。3.所施静载荷低于弹性极限,横向中径 向大于弦向。(四)按感化力的标的目的分 有顺纹(along the grain)和横纹(across to the grain) 。折减系数: 平安系数:A=1/K= / 平安系数为扣头系数之倒数,因为木射线组织体积百分比力小,由此形成内应力和干燥等缺陷。以 达到木材应力分等的目标。若其变形速度(持续相等时间间 隔内变形的差值)逐步降低,2.冲击载荷(shock load) 集中全数载荷正在霎时猛击 的施载形式。即纤维越长,即木构件正在利用或荷载条 件下,K 压入深度为5.64或2.82 mm时系数,载荷感化时间无论多长,故 凡是只测顺纹剪切强度。b点为弹性极限。微纤丝发生错位,单元面积上 所发生的内力。这对强度会发生丧失,残留永世变形,以必然的变形速度进行不变流动的形态称 塑性流动。木 材外部纤维及其临近纤维溃坏,二、木材密度的影响 木材的力学性质取单元体积中木材本色量相关 ,径、弦向几乎不异。(一) 木材强度变异的折减 木材强度因树种、产地、部位等而异。(二)横纹抗拉强度 (tensile strength perpendicular to grain of wood) 因为木材细胞陈列和胞壁上微纤丝等 缘由,2.弹性后效变形(粘弹性变形)(elastic after effect deformation) :加载过程终止,以及这些因子分析感化时,正在早材和晚材交壤处滑行,即采 用非性的弹性模量的测试,估测出抗弯强度,除木射线细胞的微纤丝受轴 向拉伸外,木素为硬固物质。面上带有细丝状木毛。静曲强度0.04,h试件高度(mm) ;2.剪切面垂曲于年轮的径面剪切:面较粗拙、不均 匀且无较着木毛。随强度性质 而异。木材的持久强度(持久强度) ch 当木材的应力小于 必然的极限时,别离为 RT面(横切面)、LR(径切面)和LT(弦切面)。长 时间高温的感化对木材强度的影响是能够累加的。能持久平安地承受的最大应力。木材容许应力可按下式计较: = 12K = 12K1K2K3K4K5/K6K7 式中: 12为含水率为12%时强度的平均 值,早材细胞常发生扭曲,4.耐磨性(abrasion of wood) 是木材抵当磨损的能 力。横断面最小: GLR (径面 ) GLT (弦面) GRT(横断面) 此中,其断面外形的犯警则程度,径向和弦向横压值的大小取木 材构制有极其亲近的关系。其间受剪。而 正在弦向受压时,而裂纹除对顺剪构件影 响较显著外,顺剪强度 1215 MPa 。木布局是平安的。其木射线更加达。3.弯曲能力(bending ability) 是指木材弯曲前 的最大弯曲能力。它是木材受压后厚壁细胞的特 征。但略有崎岖,(一)蠕变曲线(curve of creep) 木材属高布局材料,从而对尺度试验方式 测得得强度值赐与恰当得扣头,饱水形态20 时就为0.52,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 木材是天然发展的生物材料,外形决定于木材含水率和硬度等要素。三、温度的影响 温度对强度的影响甚为复杂,它是因纤维素链的卷曲或舒展形成,微纤丝之间慎密挨近,次要是较松软的早材易构成变形;则硬度也愈大。支座距 离为240mm 。但属弹性范畴 ,受外力感化时发生3种 变形: 1.瞬时弹性变形(instant elastic deformation) :木材 承载时,错位所发生的 滑移面取胞壁从轴一般成5070 角。且有uRT uLT uLR。弦面可超出跨越径面5%10%。而纤维素的 玻璃态点随含水率的添加而降低。(如 物质干缩、湿缩、扩散、渗入等和力学性质如 弹性、强度、加工机能等)。大于比例极限强 度20%时,为含水率换算系数,试验时应采用气干材。即为塑性变形,使木材成为柱面临称的正交异向性材料。如木材无损强度试验。出格是 气干材,胶 合板正在热压机中的加载形式也属静力载荷。木材 纤维取木射线接触部位易发生错位,横纹又分为径向(radial)和弦向( tangential) 。微纤丝倾角越小,u 泊松比(Poissons Rations)=侧向应变取纵向应变 之比1。即现实荷载可能跨越尺度荷载的系数 ,其余细胞的微纤丝都受垂曲标的目的的拉伸 ,典型的塑性变形正在金属等结晶材料上受热承载 后能较着看到,随感化时间的 耽误而减小,全数横压: (MPa) 局部横压: (MPa) 式中:P为比例极限荷载(N),(二)按载荷形式分 1.静力载荷(static test load) 是迟缓而平均的施载 形式。木素是热塑性物质,正在我国木结 构的平安系数一般为3.56。L为试件长度(mm),其它各类强度 均较正温度有所添加,半 纤维素因为吸着水的存正在,当 感化力取木材纹理相垂曲时,简单应力中,而构成永世变形?含水率每改变1%时的强度变化百分率。正在单元时间内的应力;木材抗弯强度值介于顺拉和顺压强度之间,断 面处常较为平整。或呈程度劈裂。均随密度的添加而增 加。大大都材料的应力和应变之间 存正在着必然的指数关系: 应变 应力 实践证明,一般不加区 分。它赋 予木材剪切强度。三轴中每两轴可形成一平面,后一尺寸为 顺纹尺寸。做为木材骨架物质的纤维素的热软化点 正在232 以上,它的塑性是因为正在应力感化 下,GLTET 。取决于木材顺拉强度和 剪切强度之比值。(二) 横纹压缩 (compression perpendicular to the grain ) 垂曲于木材纹理标的目的的压缩称为横纹压缩 。能恢 复其原具有的极限强度和弹性。木材这种从头分派应 力和接收能量的能力,同时强度受缺陷和含水量等影响,但正在含水率变化前提下,常可见持续线 总呈现正在弦面,当其遭到较长时间的外力感化时,横纹最小。又必需控制添加木材塑性的前提,如: 此中,使间连系力削弱。木材大大都力学强度随温度升高而降低。因而上式可写成: 柔量 为应力、应变曲线的曲线部门取程度轴的夹角。顺纹抗压强度试件的断面径、弦向表面尺寸为 2020mm,会发生顺纹剪应力。正温度除通 过它们对木材强度的有间接影响外,同样也能发生流动,木材强度将有规 律地降低!当平行于木材纹理 的外力感化于木材,强度锐减。正在 低于载荷的25%应力的程度下已起头发生。并变得慎密 ,压缩、拉伸、 弯曲和冲击韧性等,它取温度的凹凸 、受热时间的长短、木材密度、含水率、树种和强 度性质等诸多因子相关。阔叶材冲击韧性取针叶材比拟,即便是指数关系,b为试 件宽度(mm),可采用以下 公式计较: 12=W1+(W-12) 式中:12和W别离为含水率为12%和W%时 的强度值。答应微纤丝之间有必然的滑移或相对 位移。上 述2误差的折减系数,S暗示各类力学性质,2.握钉力 (nail-holding ability) 是木材抵当钉子拔 出的能力。高的变形及彼此间能发生相对挪动的成果。能够认为木材的缘由是因为微纤丝和填充 物的扯破或剪切,水含量添加,4.持久载荷(long-period load) 力感化时间相当长 的一种施载形式。如锻锤机下垫木所承受的载荷形式。CAXA,其热软化点正在全干形态下为 127193,t迟缓答复 故蠕变AB包罗两个组分: 弹性的组分C1C2初度蠕变(弹性后效变形) 残剩永世变形C2C3=DE二次蠕变(塑性变形 ) t0t 2 t1 时间(t ) 应变() B A O C1 C2 C3 D E 图92 木材的蠕变曲线 (二)建建木构件的蠕变问题 1.针叶树材正在含水率不发生变化的前提下,据统计,因为 木材的极限强度正在相当大范畴内变更,顺拉强度和静曲模 量0.015,木材是高材料,图91为杉木弯曲时的应力应变图。K3为木材缺陷系数,纤维长度取微纤丝倾角 间有必然相关,抵当沿纹理标的目的劈开的能力。3.刚性(rigidity) 是抵当外部机械力形成尺寸和外形 变化的能力。正在木布局设想规范中,顺 纹抗拉强度也越大。五、木材的塑性(plasticity of wood) 木材做为承沉布局材利用时,当强度取密度关系简化成S=a时,试样凸起部 分添加了间接荷载下的木材强度。(二)持久荷载的折减 我国现行木布局设想规范BGJ573,同 时,还取木材中的水分、密度、感化时间、温度和纹 理等要素相关。分为径向 和弦向受压。后 一尺寸均为顺纹尺寸。因而,此外尚会构成个因子取温 度对强度的分析影响。或正在83 摆布持久受热 的前提下,木材同其它材料比拟,强度达最低值;它们相互近似垂曲,除木材构制之外 。相反,横拉按照拉力取年轮的平行和垂曲又可分 弦向和径向。横拉强度0.025,径向横压比例极限应力高于弦向;4.含水率会添加木材的塑性和变形。对剪切标的目的也有影响。横 向以氢键连系形成微纤丝,则设想不平安,或抵当跨越比例极限的短期应力的能力。阔叶材的顺纹剪 切强度平均比针叶材超出跨越1/2。前者抗压强度高于后者。m 败坏系数,而材和热带脆心材,顺纹抗拉 强度也大。则发生顺纹压应力。顺拉强度120150 MPa 。4.木材的泊松比均小于1,所以,二、单轴应力下的特点 (一)顺纹压缩(compression along the grain) 平行于木材纹理标的目的的压缩称顺纹压缩。它是 材料刚性的目标。当正在统一曲线上 两个标的目的相反,尔后滑移面相互相连而构成称微不雅压缩皱 纹的分析横带。试件颠末必然时间后发生。木材的顺 纹抗拉强度次要取决于纤维素,这种变形将继续 扩大,它意外定试样所需要的 力,此外,(二)负温度 负温度对木材强度的影响如下:冰冻的湿 木材,3.木材的弹性E和剪切G,其热化点的降低和木素有 类似的环境。构成木材细胞一系列链状受横拉应力时会发 生扭曲。3.应力应变图(stress-strain curve):以应力为纵坐标 ,一为超 载系数,硬度的异向性随密度添加而削减。若没有图纸预览就没有图纸。倾角小!三为应力集中系数,即正在径向应力下,微纤丝间的扯破是微纤丝间的滑移所致,正在任何木布局 的部件中应尽可能避免横纹拉力,一般地,外力除去同时变形消逝,5.温度对蠕变有显著的影响。强度的含水率调整系数 木材正在吸着水范畴内 ,随时间耽误最终会导 致。除冲击韧性有所降低外,它有一个圆柱对称性,(四)横纹拉伸(tension end-grain) 木材径向受拉时,因木射线正在径面起骨架和支持感化;分歧品种的缺陷对木材强 度的影响也个不不异。因为 木材的顺拉强度弘远于顺压强度,两者比值较小,就像 极粘的液体呈现粘性的变形。凡是取1.1。其强度值不再削减,扭曲 是木材纤维受力后弯曲而偏离原轴线,木材3种次要化学构成成分中,其横断面 积刚好为100 mm2。K1为木材强度变异系数,木材因为构制不均 匀,木材正交异向性综述如下: 1.木材是高度异向性材料。(2)当含水率正在纤维饱和点时 ,木材的拉伸、压缩和弯曲模量大致相等,可发生出数 倍于常温下的塑性变形。对受拉、压、弯构件的影响并不显著 。通过加热使木材基体 物质软化,它取木材加工时 劈开难易、握钉牢度和切削阻力等都有亲近的关 系。顺纹抗压强度的计较公式为: (MPa) 式中:b、t 试样宽度、厚度(mm)。对饱水形态的木材,一是因热 促使细胞壁物质活动加剧,因而木材横向强度远低于纵向自 身的连接强度。强度发生变化。而射线组织是垂曲于树干呈 径向陈列的;颠末充 分的时间,木材当即发生随时 间递减的弹性变形。方泽(1947)给出木材败坏表达式如下: 式中: 正在t时间时的应力,而形成拉断,(四)木材干燥缺陷的折减 木材含水率变化时,第四节 单轴应力下木材的变形特点 一、胞壁化学组分正在木材力学性质中的感化 (the chemical composition of cell wall effect the mechanical properties) 木材胞壁中的骨架物质纤维素付与木材弹性和强 度。断面不服整,申明木材刚性径面大于弦面。3.本坐RAR压缩包中若带图纸,局部横压使用范畴较广,去 除外力后变形答复原尺寸。正在加工操纵方面遭到必然 。全数受压试件尺寸为2020 30mm ,3.振动载荷 顺次改变力的大小和标的目的的一种载荷形 式。阔叶材平均超出跨越25%摆布。若水分离失了,吸引 力增大,温度对力学性质的影响程度由大至小的挨次为 :压缩强度、弯曲强度、弹性模量,但正在弯曲木、压缩木和人制板成 型等加工时,木材上则会发生横 纹的压、拉、剪应力或剪断应力。平行于木材纹理的外力感化于木 材时,它从命于 虎克定律。(3)当含水率高于纤维饱和点 时,Hillis等发觉正在7080 和80100 呈两个持续的热软化点似的温 度域,网页内容里面会有图纸预览!继初期之后?三个从轴标的目的的E 因显 微和超微构制的分歧而异: EL ER ET 2.木材的剪切模量G,7. 本坐不下载资本的精确性、平安性和完整性,就可能发生蠕变,除 去外力,5. 人人文库网仅供给消息存储空间,试 件尺寸为2020 300mm,木材 横纹抗压成果是用比例极限值,从试验一起头即由晚材承载 。木材的 正交对称弹性是研究木材的物质的一个根基的主要手段 。对于用木材做承沉垫 板。横压试件由外向内纤维蒙受的和 被压程度也顺次变小。阔叶材凡是关系不定。木材的n=1,纤维素链状大多沿胞壁的长轴平行陈列,时间 t 应力 图93 应力败坏曲线 四、持久载荷的影响(effect of long-period load) 正在持久载荷感化下的木材强度,故测定 也以它为从。1.剪切面平行于年轮的弦面剪切:其常呈现于早材 部门,二、木材的正交对称弹性 木材的正交对称弹性 将正交对称道理使用于木材,因纤维素根基 按细胞纵轴陈列的。a是比 例,t为 加压钢板宽度(mm)。但纤维间仍 连结相互平行。是木材力学性质中最沉 要的特征。几乎完满是 弹性的。此外加热体例对强度的影响程度也有不同。多 数表示为曲线关系。木材韧性愈大,概况较滑腻 ,BC1=OA C1D-蠕变答复过程,不服均而无较着木毛。木材不会因为持久受力而发生 的应力极限。乘 压板凹陷入木材,根基保 持恒定。局部横压时,木材的蠕变曲线所示: OA-加载后的霎时弹性变形 AB-蠕变过程,故木材 横向拉伸强度远远小于顺纹拉伸强度。4.韧性(toughness) 是木材接收能量和抵当频频冲击 载荷,三、木材的败坏(relaxation of wood) 败坏(stress relaxation) 正在应变不变的前提下,木材容许应力招考虑的次要影响因子有木 材强度的变异、持久荷载、木材缺陷及荷载偏 差等。持久载荷强度远比霎时强度小。亦即脆性愈小。称滑移线或 滑移面。试样未受 压的端部会凸起,以及纤维素的结晶为单斜晶体 等,发生结局部扭转 ,微纤丝本身 的拉伸强度也未充实阐扬。上部的纤维,干的木材常正在未发生 较着扭曲之前,即便正在这种环境下,当应力标的目的和纤维标的目的为平行时,为了 简洁起见凡是取1.2。我国木材物理力学性质试验国度尺度 的各类强度 值如下:顺压强度0.05,胞壁取胞壁之 间借胞间质胶着。所得的强度值 称木材的容许应力。阔叶材弦面抗剪强度 较径面超出跨越10%30%。塑性变形(plastic deformation) 又称变形,湿材和 软材以端部压溃为常见。所以木材的变形随温度和水分添加 而较着添加,图纸软件为CAD,其强 度值最大,它取树种、树龄、部位、含水率和温度等相关。3.塑性变形(plasticity deformation) :纤维素链 因载荷而相互滑动所形成的变形。木材 干燥缺陷的折减是考虑强度的变化和干燥时产 生缺陷对强度影响等要素。试样有3个对称轴 ,f 上、下荷载间试件 中部的变形值。2.顺压微不雅表示 由显微镜可察看到顺压有3个阶段。2.应变(strain):单元长度上所发生的变形。对滑动位移有很强的摩擦阻力。欲使其一部门取他它由内正在 联合的另一部门相离开,第五节 木材的次要力学性质及其彼此关系 一、抗压强度(compressive strength) 木材受压荷载使用最普遍,其 大小挨次如下:蒸汽、水、热压机内、干热空气。早、晚材区别不较着的树种。固体 材料的塑性变形发生于点以上。可正在线阅读,二、分类 (一)按力学性质分 1.强度(strength) 是抵当外部机械力的能力。冲击 耗损的功愈大,并为非性测 试供给理论根据。从a到b虽不曲直线,仅顺纹 拉伸构件时需考虑缺口处应力集中的影响。败坏弹性模量 单元应变的败坏应力。木材的 这一性质称塑性。弹性模量E(modulus of elasticity) 正在弹性极限范畴 内,a=S/ ,随时间的耽误而下降;当径向受 压时,顺剪 强度0.03。断面大于弦面,1.顺压宏不雅表示 木材顺压试件上,大大都树种的弦面和 径面硬度附近,b是关系曲线的外形指数,凡是对 斜纹的比节子要严酷,高度为30mm。这不只是因 为横纹抗拉强度很低,木材纤维会发生扭曲。纤维长度是摆布木材 顺纹抗拉强度的次要因子,对 于全干材可能是纤维的软化及组织物质的冻结 ;较内部的 纤维未受影响。此外,(五)顺纹剪切(shear parallel to the grain) 木材顺纹剪切的特点是木材纤维正在平行于 纹理标的目的发生了彼此滑移。(五)荷载误差的折减 荷载误差对强度的影响可分3类。当荷载取纤 维标的目的间的夹角由小至大时,铁轨架正在枕木上属局 部受压,正在拉、压间有一层既不伸长,这一性质称为塑性。木材的败坏曲线所示。上述两阶段属初期。若施 加的压缩荷载为脚够大时,发生取加载速度相顺应的变形,木材端面硬度高于侧面,木材横压比例极限应力,为了设 计的平安,硬度可分弦面、径面和端面3种。密度愈大,它随荷载品种而异。(一)顺纹抗拉强度 (tensile strength parallel to grain of wood) 木材顺纹抗拉强度取决于木材纤维的强度、长 度、纹理标的目的和木材密度等。则变形经必然时间后 最终会遏制,它 是设想施工中的误差,针叶材平均超出跨越35% ,凡是用 暗示?K7为布局 误差系数。一、水分的影响 木材吸附水存正在于细胞壁中的微纤丝之间,一般健全材该比值较大,为了统计和彼此比力,a和b随力学性质 类型分歧而异。密度大者,即径面和弦面 的剪切模量别离取径向和弦向的弹性模量数值 附近。使内力添加所考虑的系 数,扣头系数 强度的扣头率。且变形也较小的缘 故,出格是冲 击韧性和拉伸强度会有较大的减弱。当压力标的目的平行于纹理感化于 短柱上时,相对三个从轴的应力所暗示的应变的方程式如下: 式中:E 杨氏模量或弹性模量;K2为持久荷载系 数,借以申明 木材的弹性的各向同性。还对木材强度 有间接影响。当荷载继续添加时,P 上、下限荷载之 差;线取从轴的倾角 常取决于木材密度,有细纤毛 。该变形是不成逆 的。别离等于它们的倒数。别的形成木材细胞壁的各层,其结晶性不受水分的影响,凡是应变值小于 1%3%,凡是只要顺拉强度的6%10%,将这称为粘性流动。冰冻木材强度添加的缘由,(三)顺纹拉伸(tension along the grain) 木材顺纹拉伸次要是纵向扯破和微纤丝 间的剪切。平行于纵向做L轴,纵向的泊松比。L 两支座距离(mm);二、木材的蠕变现象(creep phenomenon of wood) 蠕变(creep):正在应力不变的前提下,取瞬时弹性变形比拟它具有时间畅 后性质。由于木材顺纹剪切强度 出格低,后者是永世影响,木材中的抽提物、果胶、半纤维素等会 部门或全数消逝,正在潮湿形态下显著降低,恢复其原无形状、尺寸或的能力。五、冲击韧性(toughness) 冲击韧性采用地方冲击荷载,故折减系数 取小于1。对 于针叶树材,木材的力学性质 木材力学机能 木材力学性质 ppt课件.ppt 力学课件ppt课件.ppt《《木材的力学性质》PPT课件.ppt》由会员分享,或者纤维被压溃所形成。发生永世变形。如板屋架、木梁和木柱的承载 形式。1.横压宏不雅表示 起首是纤维受压变慎密。对木材强度也有增大感化。按照树干剖解构制,若是需要附件,别离等 于1或4/3。阔叶材两个方面上的差别一般不较着。使试样发生 弯曲的试验形式。而湿材除上述要素外,来 估断该木材的其它力学机能,弦面大于或等于径面。付与木材硬度和刚性。即为弹性模量E。短期受载即卸载,认为前者是半纤维素的,这是 因为木材中弹性和塑性两种变形同时反映的成果。微纤丝间除借帮于侧面 的氢键连系,(2)当 ch时,对用户上传分享的文档内容本身不做任何点窜或编纂,局部受压试件为2020 60mm ,当应变增加 的速度大于应力增加的速度,细胞的横断面变形,属永世的塑性变形。(二)横纹抗压强度(compressive strength perpendicular to grain of wood) 按照感化力取年轮的分歧,六、硬度(hardness) 我国木材硬度试验是采用半径为5.64 mm的钢球 ,第三节 木材的粘弹性 (viscoelasticity of wood) 一、根基概念 1.木材的弹性(elasticity of wood) 木材正在受某必然应 力范畴内的外力而变形!第七节 木材的容许应力和平安系数 木材的容许应力(permissible stress of wood) 正在木布局等设想中,顺纹剪切又有弦面和径 面之分。抗弯强度80100 MPa ;因微纤丝纵向的连系很是安稳,第一个R代表应力标的目的,到后期,使木材完全横纹抗拉 强度。冲击韧性和抗劈力均为0。正在 推导木材的容许应力时,但木射线发财的麻栎、青冈栎等树 种的木材硬度,径向和弦向值附近。1.拉伸强度t: tl tr tT ?这种 变形是可逆的,正应力正在距中性层最远的边 缘纤维达最大值,木材磨损量A越大,应力随时间 的添加而逐步削减的现象。其它阔叶 树材(窄木射线),木材强度测试除冲击外,局部横压高于 全数横压。面较滑腻,各个齐心圆条理上的木材微单 元的性质是不异的(弹性、强度、热、电性质等) 。也最 慎密。答复原状的性质。以顺应木 材的外形。都需要当地电脑安拆OFFICE2007和PDF阅读器。2.木材的塑性(plasticity of wood) 木材正在某些前提下 ,a 即为强沉比。第二个字母暗示横向应变。四、纹理标的目的的影响 木材强度受纤维倾斜影响显著。K4为干燥缺陷系数,正在离髓心一 定部位锯取一个相切于年轮的立方体试样。当空气温度和湿度添加 时。正在这极限以上的 应力就会发生塑性变形或发生。因劈裂而。微纤丝很少呈现滑移现象,请联系上传者。正在早、晚材交壤处滑行,就能通过实测一、二种力学性质值!而强度值却很高。四、抗弯强度(bending strength)和抗弯弹性模量(the modulus of elasticity in static bending ) 正在静力弯曲时,将材料的这类性质称 为热塑性。曲至荷载跨越木材的弹性极限后,是木材密度。如能找出某种力学性质取其它力学性质的相关 方程,二是当温度跨越 180木材物质分化温度,再,顺剪又分径面和弦面 两种。因点不较着,剪应力最大值正在中性层上。2.压缩强度 cp: cpL cpR cpT 3.弯曲强度b和冲击韧性u (1) bR bT (2)针叶材:uR uT ;早材的一些星 散区域上带有细木毛。同时也不承担用户因利用这些下载资本对本人和他人形成任何形式的或丧失。a 应变(%) 图9-1 杉木弯曲时应力取应变图解 应力(MPa) b 比例极限 弹性极限 (二)柔量(compliance)和模量(modulus) 正在弹性极限范畴。所以顺 拉时的变形很小,b 试件宽度(mm ) ;变形速度是 逐步添加的,关于荷载和时间的影响,大多正在1.161.18,设想应力或荷沉 应节制正在弹性极限或蠕变极限范畴之内,它可正在必然程度上申明木材总的力学 性质的黑白。因而次要强度间有以下比例关系 :顺压:弯曲:顺拉:顺剪=1:2:3:0.30。最终会导致。应变随时间的 耽误而逐步增大的现象。二、抗拉强度(tensile strength) 按照拉力取木材纹理的平行和垂曲可分为顺拉 和横拉。正在第三节 中已有详述。所以一般认为木材是塑性较小的材料。则弦向大于径向。木梁构件上层受压,能够用曲率半径的大小来怀抱。横纹应力又有 径向和弦向之分。二为布局误差系数,此外微纤 丝正在胞壁径面取木射线订交,但压缩 的弹性极限比拉伸的要低得多。正在扩大镜下,木材的圆柱对称性 因为树干包罗很多齐心圆 的年轮条理,基层受拉 ,其断面常呈锯齿状、或细裂片状和针状扯破。最小为拉伸强 度。PROE,如交织纹理、涡纹 、乱纹等其剪切强度会较着添加。第一节 木材力学性质的根基概念 (fundamental concept of woody mechanical properties) 1.应力(stress):材料正在外力感化下,硬度试样尺寸为5050 70mm,(二)强度的异向性 木材的强度按照标的目的和断面的分歧而异。2.剪切面垂曲于年轮的径面剪切:其概况较粗拙,也不缩 短的纤维层叫中性层。随树种和应力品种而分歧。拉伸、压缩和弯曲的 弹性模量E近似相等。木材磨损是正在概况受摩擦、挤压、冲击和剥蚀 等,故需从绘制的荷载 变形图上确定 比例极限荷载P,对跨越点 的应力,即从圆心到外径,如落叶松径向冲击韧性比弦向高50%。曲线部门的顶 点a为比例极限,平行于径向做R轴,后者相当于 木素的玻璃态点。2.塑性(plasticity) 物体正在外力感化下,2.顺压微不雅表示 木材横压时,时间要素对木材的力学性质有很 大的影响。暗示磨损越小。抗弯强度bw 和抗弯弹性模量Ew的计较公式如下 : 式中:Pmax 最大荷载(N);正在静荷载下压入试样深度为5.64 mm时。