不同树种的木材物理力学性能Word格式.docx
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韧度部转移营养液的最高速度在阔叶树中是0．4～0．7米/小时，在针叶树中是0．18～0．2米/小时。
对于一株30米高的松树和杨树，营养液由树冠输送到树根的最短时间分别为7天和1．8天，而对于112米的红杉来说约需20多天的时间。
树木所需的水分几乎全部由根系（吸水器官）吸取，并沿木质部（从根部到叶部）向上长距离移动。
那么，水分是靠什么动力来提升的呢？
研究结果表明，动力有两种：
一种是根压，另一种是蒸腾拉力。
这两种力，在积累过程中，转化成木材的力。
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。
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。
1.木材受到外压力时,能抵抗外力压缩变形破坏的能力,称为抗压强度.当外部的压力与木材纤维方向平行时的抗压强度被称为顺纹抗压强度.木材顺纹抗压强度是指木材沿纹理方向承受压力荷载的最大能力，主要用于诱导结构材和建筑材的榫接合类似用途的容许工作应力计算和柱材的选择等，如木结构支柱、矿柱和家具中的腿构件所承受的压力。
2.木材的顺纹抗拉强度，是指木材沿纹理方向承受拉力荷载的最大能力。
木材的顺纹抗拉强度较大，各种木材平均约为117.7-147.1MPa，为顺纹抗压强度的2-3倍。
木材在使用中很少出现因被拉断而破坏。
木材顺纹拉伸破坏主要是纵向撕裂粗微纤丝和微纤丝间的剪切。
微纤丝纵向的C-C、C-O键结合非常牢固，所以顺拉破坏时的变形很小，通常应变值小于1％~3％，而强度值却很高。
3.木材密度是决定木材强度和刚度的物质基础，是判断木材强度的最佳指标。
密度增大，木材强度和刚性增高；
密度增大，木材的弹性模量呈线性增高；
密度增大，木材韧性也成比例地增长。
在通常的情况下，除去木材内含物，如树脂、树胶等，密度大的木材，其强度高，木材强度与木材密度二者存在着下列指数关系方程:
σ＝Kρn,式中：
σ——木材强度；
ρ——木材密度；
K和n——常数，随强度的性质而不同。
4.木材抗弯强度是指木材承受逐渐施加弯曲荷载的最大能力，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。
木材抗弯强度亦称静曲强度，或弯曲强度，是重要的木材力学性质之一，主要用于家具中各种柜体的横梁、建筑物的桁架、地板和桥梁等易于弯曲构件的设计。
静力荷载下，木材弯曲特性主要决定于顺纹抗拉和顺纹抗压强度之间的差异。
因为木材承受静力抗弯荷载时，常常因为压缩而破坏，并因拉伸而产生明显的损伤。
对于抗弯强度来说，控制着木材抗弯比例极限的是顺纹抗压比例极限时的应力，而不是顺纹抗拉比例极限时应力。
5.木材抵抗剪切应力的最大能力，称为抗剪强度。
木材抗剪强度视外力作用于木材纹理的方向，分为顺纹抗剪强度和横纹抗剪强度。
在实际应用中发生横纹剪切的现象不仅罕见，而且横纹剪切总是要横向压坏纤维产生拉伸作用而并非单纯的横纹剪切，因此通常不作为材性指标进行测定。
木材的横纹抗剪强度为顺纹抗剪强度的3－4倍。
木材的顺纹抗剪强度视木材受剪面的不同，分为弦面抗剪强度和径面抗剪强度,如图。
剪切面平行于年轮的弦面剪切，其破坏常出现于早材部分，在早材和晚材交界处滑行，破坏表面较光滑，但略有起伏，面上带有细丝状木毛。
剪切面垂直于年轮的径面，剪切破坏时，其表面较为粗糙，不均匀而无明显木毛。
在扩大镜下，早材的一些星散区域上带有细木毛。
常用木材物理力学性能
物理力学指标分级标准
表1物理力学指标分级标准
分级
基本密度/（g/cm3）
气干密度/（g/cm3）
干缩度/%（生材—气干）
顺纹抗压强度/MPa
抗弯强度/MPa
抗弯弹性模量/GPa
顺纹抗剪强度/MPa
端面硬度/N
径向
弦向
生材~全干
生材~气干
I
≤0.3
≤0.35
＜3.0
＜2.0
＜5.0
≤2.9
≤54.0
≤7.4
≤6.5
≤2500
II
0.31~0.45
0.351~0.55
3.0~4.0
2.0~2.5
5.0~6.5
29.1~44.0
54.1~88.0
7.5~10.3
6.6~9.5
2570~4000
III
0.46~.60
0.551~.75
4.0~5.0
2.5~3.0
6.5~8.0
44.1~59.0
88.1~118.0
10.4~13.2
9.6~12.0
4010~6500
IV
0.61~0.75
0.751~0.95
5.0~6.0
3.0~3.5
8.0~9.5
59.1~73.0
118.1~142.0
13.3~16.2
12.1~15.0
6510~10000
V
≥0.75
≥0.95
＞6.0
＞3.5
＞9.5
＞73.0
≥142.0
≥16.3
≥15.1
＞10000
表2国内常用树种物理力学性能
树种
试验时含水率/%
干缩率/%（生材—气干）
福建柏
15.0
银杏
冷杉
杉松冷杉
云南油松
II,III
III,IV
落叶松
四川红杉
云杉
I,II
湿地松
红松
广东松
马尾松
樟子松
云南松
铁杉
1
陆均松
鸡毛松
杉木
消极和
槭木
IV,V
刺楸
江南桤木
光皮桦
白桦
秋枫
青冈
水青冈
麻栎
III~V
白栎
柞木
枫香
II.III
山核桃
III~IV
核桃
枫杨
香樟
II，III
铁刀
黄檀
槐树
鹅掌楸
苦楝
水曲柳
小叶杨
山杨
拟赤杨
荷木
紫椴
青檀
白榆
榉树
2
印尼漆
I（II）
人面子
芒果
竹桃
榴莲
I~IV
异翅香
杯裂香
II,IV
双翅龙脑香
III,V
I,III
龙脑香
低垂坡垒
渐尖叶坡垒
深红婆罗双
浅红婆罗双
黄婆罗双
白婆罗双
平滑婆罗双
吉索婆罗双
青梅
石栎
海棠木
铁力木
坤甸铁木
湿地木姜子
铁刀木
黑黄檀
宽叶黄檀
花黄檀
格木
伯利印茄
大甘巴豆
马来甘巴豆
印度紫檀
3
大花米仔兰
肉豆蔻
羽叶番龙眼
子京木
硬椴
柚木
南美蚁木
轻木
巴西黑檀
奥克榄
乌木
缅茄木
双雄苏木
非洲紫檀
简状非洲楝
红卡雅楝
非洲毒箭木
毒籽山榄
猴子果
欧洲水青冈
铅笔柏
美国西部落叶松
白云杉
糖松
西部黄松
北美黄杉
加拿大铁杉
北美红杉
红花槭
美洲栗
美国水青冈
北美红栎
胶皮枫香树
黑核桃木
北美鹅掌楸
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