木材的粘弹性力学性质的特点 - 木材的粘弹性、木材力学性质的特点
- 格式:ppt
- 大小:1.33 MB
- 文档页数:39
第19次课授课时间:2006年4月30日(星期日)1、2节128第八章木材的力学性质木材力学主要探讨的是木材在外力作用下的机械性质,包括度量木材抵抗外力的能力,木材应力与变形的关系。
木材是一种非均质的、各向异性的天然高分子材料,因此其力学性质与其他均质材料有着明显的差异。
比如:它所有的力学性质指标参数都会因其含水率的变化而产生很大程度的改变;木材还会表现出介于弹性体和非弹性体之间的粘弹性,会发生蠕变现象,并且其力学性质还会受到载荷时间和环境条件的影响。
木材的力学性质主要包括:应力与应变、弹性、粘弹性(塑性和蠕变)、强度(抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、扭曲强度、冲击纫性等)、硬度、抗劈力以及耐磨性等。
1、应力与应变1.1 应力物体在受到外力时具有发生形变的趋势,其内部会产生相应的抵抗形变的力,称为内力,当物体处于平衡状态时,内力与外力大小相等,方向相反。
应力就是指物体在外力作用下单位面积上的内力。
它的单位是:N/mm2(=MPa)1.2 应变在外力作用下,物体单位长度上的尺寸或形状的变化称为应变。
应变可用百分率(%)来表示,也可以作为一个无量纲的量。
1.3 应力与应变的关系P158的图9—1。
纵轴表示试件受到的载荷,横轴表示试件的变形量。
这根应力—应变曲线由从原点O开始的直线部分OA和连续的曲线部分ABC组成,曲线的终点C表示物体的破坏点,它能概括性的描述试件从受外力开始直到破坏图9—1 应力-应变曲线时的力学行为。
1291.3.1 比例极限与永久变形(1)直线部分的上端点A对应的应力叫做比例极限应力,对应的应变叫做比例极限应变。
(2)B点对应的应力叫做弹性极限应力,A点与B点间不再是直线关系,但是应力在弹性极限以下时,其变形仍然是弹性的,一旦去除外力,试件的应变就会完全恢复,这样的应变叫做弹性应变。
(3)应力一旦超过弹性极限,应力—应变曲线的斜率减少,应变显著增大,这时如果去除应力,应变不会完全恢复,其中一部分会永久残留,这样的应变叫做塑性应变或永久应变。
木材的力学性质木材的力学性质主要介绍了木材力学性质的基本概念、木材的应力—应变关系;木材的正交异向弹性、木材的黏弹性、木材的塑性;木材的强度与破坏、单轴应力下木材的变形与破坏特点;基本的木材力学性能指标;影响木材力学性质的主要因素等。
木材力学是涉及木材在外力作用下的机械性质或力学性质的科学,它是木材学的一个重要组成部分。
木材力学性质是度量木材抵抗外力的能力,研究木材应力与变形有关的性质及影响因素。
木材作为一种非均质的、各向异性的天然高分子材料,许多性质都有别于其它材料,而其力学性质和更是与其它均质材料有着明显的差异。
例如,木材所有力学性质指标参数因其含水率(纤维饱和点以下)的变化而产生很大程度的改变;木材会表现出介于弹性体和非弹性体之间的黏弹性,会发生蠕变现象,并且其力学性质还会受荷载时间和环境条件的影响。
总的来说,木材的力学性质涉及面广,影响因素多,学习时需结合力学、木材构造、木材化学性质的有关知识。
木材力学性质包括应力与应变、弹性、黏弹性(塑性、蠕变)、强度(抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、扭曲强度、冲击韧性等)、硬度、抗劈力以及耐磨耗性等。
8.1 应力与应变8.1.1 应力与应变的概念8.1.1.1 应力物体在受到外力时具有形变的趋势,其内部会产生相应的抵抗外力所致变形作用的力,成为内力,当物体处于平衡状态时,内力与外力大小相等,方向相反。
应力就是指物体在外力作用下单位面积上的内力。
当外力均匀地作用于顺纹方向的短柱状木材端面上,柱材全长的各个断面上都将受到应力,此时,单位断面面积上的木材就会产生顺纹理方向的正应力(图8-1a )。
把短柱材受压或受拉状态下产生的正应力分别称为压缩应力和拉伸应力。
当作用于物体的一对力或作用力与反作用力不在同一条作用线上,而使物体产生平行于应力作用面方向被剪切的应力,这种应力被称为剪应力(图8-1b )。
应力单位曾一度使用dyn/cm 2、kgf/cm 2等,近年来开始采用国际单位中的N/mm 2(=MPa )。