木材干燥后的裂纹与断裂

按照传统的强度理论，对干燥后用作建筑或农村房舍结构的木材进行校核和设计时，常忽视木材内部存在的初始干燥裂纹。本文阐述了木材的正交各向异性特征和其干燥后裂纹，以及裂纹时木材强度的影响，并结合木材正交各向特征时其裂纹与断裂力学行为的研究方法提出了初步的构想。     

木材裂纹尖端应力场的有限元分析和开裂方向预测

以鱼鳞云杉木材三点弯曲试件为例,应用ABAQUS有限元软件分析裂纹体与木材顺纹向倾角分别为90°,60°,30°,0°时的应力场,并采用切向比正应力准则对裂纹的启始开裂方向进行预测.结果表明:1)以裂尖为中心作径向平面,4种裂纹体试件的最大Mises应力所在的径向线均沿着木材的顺纹理方向;2)在除去裂尖奇异点以外的一个较大区域中,垂直裂纹表面的拉应力σY和平行裂纹表面的拉应力σX的比值σY/σX几乎是一个常数,在1～5之间;3)无论初始裂纹与木材顺纹向的夹角如何,其裂尖处的切向比正应力(R)均在顺纹方向上最大,理论预测和试验结果均表明裂纹将折向顺纹方向启裂.最后讨论木细胞间的低界面强度对木材的增韧作用.     

木材密度曲线的分形分析

本文对银杏（Ｇｉｎｋｇｏ ｂｉｌｏｂａ Ｌ．）ｘ射线木材密度曲线分形分析,结果表明,银杏木材密度的分形维数约在１．４４３０。分形维数直观地反映了木材密度年轮内和年轮间的变化规律,与年轮宽度有一定的联系,与木材密度本身关系不大。木材密度的分形维数一般由遗传因素控制,不同树种木材分形维数是相对固定的。木质材料的分形研究,是揭示其内在规律的有效方法。     

水曲柳木材裂纹尖端应力强度因子研究( 英文)

该文研究了水曲柳 (FraxinusmandshuricaRupr .)木材发生Ⅰ型断裂时裂纹尖端的应力场应力强度因子的情况 .借助美国大型通用有限元分析软件NASTRAN计算出裂纹尖端附近的应力 ,并通过GRAFTOOL软件对数据进行后期处理 ,画出裂纹尖端附近的应力强度因子分布图     

木材断口分形的初步研究

木材是一种天然的多孔性生物高分子材料,结构复杂且变异性大,所以木材断裂表面定量分析的难度很高,对于木材内部裂纹产生、发展的研究一直没有大的突破.在木材断裂力学的研究中,国内外科学家运用传统的断裂试验方法研究居多,但普遍结论是规律不明显或找不到规律(费本华,1999).木材研究者们一直在寻找一种定量描述木材断裂表面形态的新指标,并希望在此基础上预测木材强度和了解木材断裂机制(Schmitt et al.,1996;Qin et al.,1999).     

分形理论在木材科学与工艺学中的应用

分莆是一种新兴的基础理论,将在成为木材科学研究的有效手段之一,本文阐述了分形理论的基本概念、原理和应用,着重介绍分形在木材解剖学、木材物理力学和加工过程中的应用前景。     

基于分形理论的木材纹理特征研究

介绍了一种利用自相关函数来估算图像分形维数的方法，并将其应用到木材的纹理分类检测中。实验表明，分形维数值直接反映了木材纹理的粗糙程度，可定性地作为描述木材纹理粗糙度的一种度量。     

木材横纹理断裂及强度准则

以杉木为研究对象从宏观和微观上研究了木才横纹断裂的性质，并阐述了木才的强韧机理。研究表明：木材横纹Ⅰ型裂纹扩展方式是先沿纤维开裂伸展，然后再沿横截面作韧性断裂，其扩展过程分线性、稳定和非稳定性3个阶段；顺纹启裂时的断裂韧性与试件尺寸无关，是木材的固有属性；木材因其多胞及纤维增强的多层胞壁结构，而具有很强的抗横断韧性，不会因裂尖应力奇异性而发生低工作应力破坏，故在对含横纹理裂纹的木构件作安全设计时，建议仍采用传统的强度准则，考虑净尺寸上的常规强度即可。     

木材干缩的分形分析

本文通过一个木材干缩实验 ,展示了木材多孔性的分形特征。用银杏 (GinkgobilobaL .)和板栗(Castaneamollissima)木材作试材 ,用逐渐升高温度的方式处理试样 ,同时称重和量取尺寸 ,可以获得不同温度之间的重量和体积变化值 ,由变化值和立方体边长的对数值得直线斜率。直线斜率反映了木材中空隙体积的分形维数。这种方法可以通过不同树种、不同温度状态下木材水分逸出过程空隙空间分形维数的变化 ,分析木材的干缩规律。建议分形理论可成为木材多孔性研究的有效途径     

人工林杉木、马尾松木材的断裂特性

使用扫描电子显微镜观察杉木、马尾松横纹拉应力、顺纹拉应力及冲击载荷作用下的破坏表面，结果表明不同的加载方式、加载速率对木材的断裂过程有影响；木材的微观构造影响其断裂过程。     

木材宏、微观构造的分形表征与感觉心理的量化评价

为了系统地了解木材宏、微观构造分形,以及感觉特性心理量化评价的研究现状和进展,笔者对国内外木材宏微观构造图案、纹理的分形及感觉心理评价的量化研究作了较详细的归纳;并提出了建立木材构造分形表征与感觉特性之间的联系,进一步对其综合评价的方法;在此基础上,笔者对今后开展木材构造分形、感觉心理评价方面的研究提出了几点建议。     

木质工字梁翼缘/腹板接口胶合性能研究

测试木质工字梁翼缘/腹板接口胶合层拉伸性能,并对接口胶合层拉伸破坏形式及影响胶合性能的因素进行分析研究,结果表明:IB接口可以形成胶合层附近木材率先破坏的有效胶合(其木破率一般大于60%),也可发生胶合层率先破坏的无木破率的无效胶合;由于有效胶合接口的承载能力显著高于无效胶合接口,因此要求接口发生的必须是有效胶合。偏大的接口角度β和接口槽深i有利于接口有效胶合的形成和胶合性能的提高。     

应力波在木材内部传播时间特性研究

在确定传感器布置方式及数量的基础上,通过敲击不同位置源传感器,测试未钻孔木圆盘试样应力波传播时间,在同一试样钻一定直径孔洞,测试应力波传播时间;在源传感器位置相同的条件下,分别测试出有孔洞、无孔洞传播时间-目标传感器位置曲线,对比分析应力波在有孔洞木材内部传播时间变化的特点,实现对木材内部孔洞定性判别.     

断裂力学在木材学中的应用

本文介绍断裂力学基本概念及其在木材科学中的应用，应力强度因子的测试方法和计算方法以及国内外木材断裂力学的研究现状。     

超声波与应力波在木材内部缺陷检测中的对比研究

采用超声波和应力波分别对木材试件进行了检测,并运用SPSS软件对检测结果进行分析,结果表明：木材密度、孔洞大小及数量对两种波传播参数及动态弹性模量都有不同程度的影响。通过两种波的对比研究,得知二者对木材内部缺陷检测的灵敏度和准确度存在差异。因此在进行木材内部缺陷检测时,应结合实际情况,采用适当的检测方法,从而提高对木材缺陷盼分辨能力。     

利用超声无损检测对木质材料的特性研究

使用超声换能器,利用一发一收2个超能换能器对射式检测方式,对橡木指接板、中密度纤维板、细木工板、刨花板4种木质材料的频谱和声速进行了分析研究。研究表明在500 kHz的超声波时,均会产生"频移"现象,并且频移程度按以上顺序依次增加,细木工板和刨花板的"频移"现象尤其剧烈,500 kHz的超声波成分基本已经消失。结合超声波信号比较,能清晰地区分4种木质材料。