不同树种的木材物理力学性能
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木材密度对照表密度定义木材的密度是指单位体积的木材质量,通常是以克/立方厘米(g/cm³)或千克/立方米(kg/m³)来表示。
密度是评价木材质量和性能的重要指标之一。
木材密度的影响因素木材密度受多种因素的影响,包括以下几个主要因素:1. 树种:不同树种的木材密度存在很大差异。
例如,柚木的密度约为0.6-0.8g/cm³,而橡木的密度约为0.6-0.9g/cm³。
2. 生长环境:木材的生长环境也会对其密度产生影响。
同一树种在不同地域、不同生长条件下的密度可能存在差异。
3. 生长年限:木材的密度通常随着生长年限的增加而增加。
较老的木材通常比较新的木材密度更高。
4. 木材的部位:树干的不同部位的密度也可能存在差异。
例如,心材的密度往往较边材更高。
典型木材密度对照表下面是一些典型树种的木材密度对照表:应用价值木材的密度对木材的物理性质、力学性能、耐久性等都有一定的影响。
在实际应用中,了解木材的密度可以帮助我们选择合适的材料,确保材料的质量和使用效果。
在家具制造业中,常常根据木材的密度来判断其质地和使用寿命。
高密度木材通常比较坚硬,耐磨损,适合制作高质量、耐用的家具。
而低密度木材则较轻便,适合用于制作包装箱、托盘等。
在建筑和工程领域,木材的密度也是重要的考虑因素之一。
密度较高的木材一般更具有抗弯抗压的能力,可以用于建造承重结构。
密度较低的木材则可以用于制作隔热隔音材料。
结论木材的密度是评价木材性能的重要指标,受多种因素如树种、生长环境、生长年限和木材部位的影响。
了解木材的密度对于材料选择和工程设计等具有重要的应用价值。
以上是一份木材密度对照表,希望对您对木材有一定的帮助!参考资料:。
东北主要树种落叶松\桦木和柞木木材资源概况及利用摘要我国是一个木材资源相对缺乏的国家,可供采伐利用的天然林资源面临枯竭。
木材供应的重点将向人工用材林方向转移。
落叶松、桦木和柞木是东北林区的主要树种,也是重要的木材加工用材,广泛用于建筑、家具制造、木制品生产和室内装修等行业。
落叶松、桦木和柞木是三种具有代表性的典型树种,本文分析了它们的资源概况和利用情况。
关键词落叶松;桦木;柞木;资源概况;利用1 落叶松1)落叶松木材主要材性特点。
①早晚材差异明显。
落叶松生长轮分界明显,且宽窄不匀。
早材带通常占生长轮的2/3或1/2,早晚材急变,早材管胞和晚材管胞构造差异很大,早材管胞的平均横截面积约为晚材管胞的3倍,早材管胞的表面孔隙度也为晚材管胞的3倍,而早材管胞的胞壁厚度只是晚材管胞的1/2,但早材管胞上的纹孔数却是晚材管胞的10倍。
由于落叶松早晚材构造差异性大,导致早晚材物理力学性能差异很大。
这种差异是促成落叶松木材易发生轮裂的重要原因。
径裂是落叶松开裂的另一主要形式,径裂常发生在木射线组织上,沿着木射线裂开,这是由于木射线细胞大多属于薄壁组织,细胞壁通常较薄、较弱;加之干燥过程中射线组织与其他组织之间的径向干缩不同,致使成材常常沿着射线细胞发生径裂或纵裂。
②心、边材区别。
落叶松是显心材,心边材有明显区别,大部分为心材,边材常狭窄至略宽,通常宽在10-4.5m,14-50生长轮宽;人工林落叶松边材宽度可减至5轮。
另外,落叶松木材一般有纹孔堵塞现象.导致边材含水率高,心材含水率低;心材密度高于边材,材质较硬;心边材干缩率都比较大,但心边材的干缩率也不相同,边材干缩比心材大。
这是导致干燥过程中发生表裂的重要原因。
2)落叶松木材资源概况及利用状况。
落叶松属树木系叶大乔木,是我国重要的森林树种,也是东北林区主要材种之—。
东北林区森林面积约占全国的1/3,人工林面积占全国的17.9%。
在现有造林树种中,落叶松占有最大的比例,其资源十分丰富,蓄积量大,占东北林区针叶树材总蓄积量的40%以上,这种树种也是东北的主要速生树种,因其对恶劣气候及病虫害的抵抗力强、树木成活率高、生长速度快,人工种植面积逐年增加,已成为东北林区木材生产的主要后备资源,东北地区落叶松人工林蓄积量己达该地区人工林总蓄积量的50%以上。
不同树种的木材物理力学性能不同树种的木材物理力学性能包括:弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
树木是木材的原体,是由它本身生命生存与繁衍的整个生长过程,积累了成为不同木材的物质,直到生命自然终结,或被认为终结生命,而成为被利用的材料。
树木是木质多年生植物,通常把它分为乔木和灌木两种。
乔木是l.3米以上,只有一个直立主干的树木;灌木是直立的、具有丛生茎的树木。
我国现有木本植物约7000多种,属乔木者约占1/3以上,但是作为工业用材而供应市场的只不过1000种,常见的约300种。
树木是人类繁衍延续到今天的必要条件。
它靠空气、水和阳光存活,通过一系列化学反应,形成树木肢体的物理变化,为人类营造出了天然的乐园。
“碳”是形成木材物理力基础。
树木在生长发育过程中,形成了高度发达的营养体。
水分及营养液等流体的输运现象始终伴随着树木营养生长的生理过程。
树木由树梢沿主轴向上生长(高生长),也在土壤深处向下生长(根生长),中间的树干部分沿着径向生长。
前一年形成的树干部分到了次年不会再进行高生长。
树木从天上接受阳光的沐浴,到地下去寻觅水分,把原料从树根输送到叶片。
由叶子制造养分,将养分向下输送,供给树木生长需要。
这样,树木生长过程中,形成了非常协调完备的水分及养分的输送系统。
一株红杉(美)树高达112米,一株杏仁桉(奥)树竟高达156米,一株银杏(中)树龄达3000年,一株世界爷(美)树龄竟达7800年。
那么对于如此高大、如此年久的树木,体内各种物质(水、矿物质、可溶性碳水化合物和激素等等)是它的最外层是树皮(外皮),树皮里边一层是韧皮部(也叫内皮),经它将营养液由叶部输送到树木的其他部分(包括根在内)。
再向内一层是形成层,它的细胞不断分裂,使树木沿径向生长而不断加粗。
再往里是边材和心材,即木质部,木质部中被叫做导管的细胞组织,它将树液输送到茎和叶部。
巴沙木得力学参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述巴沙木是一种重要的材料,具有特殊的力学参数。
本文将对巴沙木的力学参数进行详细介绍和分析。
力学参数是研究物质力学性能的重要指标,能够反映材料的强度、刚度、韧性等特性。
了解巴沙木的力学参数,有助于我们更好地理解和应用这一材料。
本文将首先对巴沙木的定义和来源进行介绍。
巴沙木是一种常见的树种,生长于热带地区,具有特殊的力学性能。
其次,我们将详细探讨巴沙木的两个重要力学参数。
第一个力学参数将着重考虑巴沙木的强度特性,包括抗拉强度、抗压强度等指标。
第二个力学参数将关注巴沙木的刚度特性,主要涉及弹性模量、剪切模量等参数。
在结论部分,我们将总结巴沙木的力学参数,并展望其在未来的应用前景。
巴沙木作为一种具备特殊力学性能的材料,有着广泛的应用潜力。
未来,我们可将巴沙木的力学参数应用于建筑、家具、车船制造等领域,进一步推动巴沙木的发展和应用。
最后,我们将给出本文的结论,总结巴沙木力学参数的重要性和研究意义。
通过对巴沙木力学参数的深入研究和分析,可以为巴沙木的应用提供科学的依据,并促进材料相关领域的发展。
本文将通过对巴沙木力学参数的系统介绍,为相关研究提供重要参考,同时也能帮助读者更好地理解和应用巴沙木这一材料。
1.2 文章结构文章结构部分的内容,可以包括以下内容:文章结构部分的目的是介绍整篇文章的结构和各个章节的内容安排,以便读者可以更好地理解文章的组织结构和内容概要。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个子部分。
在概述部分,将简要介绍巴沙木得力学参数的重要性和研究意义。
在文章结构部分,将详细阐述本文的章节划分和各个章节的内容安排,以帮助读者了解整个文章的逻辑结构。
在目的部分,将说明本文的写作目的和期望的阅读效果。
正文部分包括巴沙木的定义和来源以及其力学参数的介绍。
在巴沙木的定义和来源部分,将介绍巴沙木的植物学特征、分布范围以及其在工程建筑等领域的应用情况。
第29卷第3期浙江林业科技Vol. 29 No.3 2 0 0 9年5月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. May, 2 0 0 9 文章编号:1001-3776(2009)03-0019-02木荷木材物理力学性质及其加工性能研究周侃侃1,徐漫平2*,郭飞燕1,黄丽霞1(1. 浙江林学院,浙江临安 311300;2. 浙江省林产品质量检测站,浙江杭州 310023)摘要:采集浙江各地不同树龄木荷木材,通过系统研究木材解剖性质,主要物理力学性质,刨切、旋切等加工利用适应性等,结果表明:树龄20 ~ 25 a是木荷木材密度、干缩性、硬度、抗弯强度、抗弯弱性模量、抗压强度及抗剪强度的一个转折点,其主要物理性质和力学强度指标居国产阔叶树材中等级水平;旋切单板胶合强度超过国家标准规定的技术要求,木荷材完全适合生产胶合板;刨切贴面板的刨切效果和贴面后的性能都较好,综合指标相对较高。
关键词:木荷;解剖性质;物理力学性质;刨切;旋切中图分类号:S781.2 文献标识码:AStudy on Physiomechanical Properties andProcessing Performance of Schima superba TimberZHOU Kan-kan1,XU Man-ping2,GUO Fei-yan1,HUANG Li-xia1(1. Zhejiang Forestry University, Lin’an 311300, China; 2. Zhejiang Forestry Product Testing Station, Hangzhou 310023, China)Abstract: Study on anatomy properties, physical and mechanical properties, slicing, peeling and other processing and utilization adaptabilities of different aged timbers of Schima superba collected in Zhejiang province showed that it had a turning point at the age of 20-25 of physical and mechanical properties of the timbers such as density, air shrinkage, bending strength, compressive strength, shearing strength, hardness and modulus of elasticity. Its main physical properties and mechanical strength reached intermediate level of domestic hardwood materials. Its peeled plywood bonding strength was even beyond the national standards for technical requirements. The study resulted that S. superba timbers were suitable for producing plywood, slicing effects of panel overlaid and properties after overlaying showed good comprehensive performance.Key words: Schima superba; anatomical properties; physical and mechanical properties; slicing; peeling木荷(Schima superba)是我国重要的优良乡土速生阔叶树种,近年来已成为浙江、湖南、安徽、福建、江西等地最主要的人工造林树种之一。
木材的力学性能参数目录1.1木材的力学性质………………………………………………P32.1木材力学基础理论……………………………………………P3~ P8 2.1.1应力与应变2.1.2弹性和塑性2.1.3柔量和模量2.1.4极限荷载和破坏荷载3.1木材力学性质的特点…………………………………………P8~ P20 3.1.1木材的各向异性3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.3木材的粘弹性3.1.4木材的松弛3.1.5木材塑性3.1.6木材的强度、韧性和破坏3.1.7单轴应力下木材的变形与破坏特点4.1木材的各种力学强度及其试验方法………………………P20~ P284.1.1力学性质的种类5.1木材力学性质的影响因素…………………………………P28~ P31 5.1.1木材密度的影响5.1.2含水率的影响5.1.3温度的影响5.1.4木材的长期荷载5.1.5纹理方向及超微构造的影响5.1.6缺陷的影响6.1木材的允许应力…………………………………………P31~ P33 6.1.1木材强度的变异6.1.2荷载的持久性6.1.3木材缺陷对强度的影响6.1.4构件干燥缺陷的影响6.1.5荷载偏差的折减6.1.6木材容许应力应考虑的因素7.1常用木材物理力学性能……………………………………P34~ P361.1木材的力学性质主要介绍: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。
1.1.1木材的力学性质:木材在外力作用下,在变形和破坏方面所表现出来的性质。
1.1.2木材的力学性质主要包括:弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗碗强度、抗减强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
1.1.3木材力学性质的各向异性:与一般钢材、混凝土及石材等材料不同,木材属生物材料,其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。
第1章木材的物理性质本章主要介绍了木材密度、木材的含水状态、木材中水分的吸湿与解吸、木材的干缩湿胀、木材的电学性质、热学性质、声学性质和光学性质。
1.1木材密度木材密度是指单位体积的木材的质量,单位为g/㎝3或㎏/m3。
1.1.1木材密度的种类木材是由木材实质、水分及空气组成多孔性材料,其中空气对木材的质量没有影响,但是木材中水分的含量与木材的密度有密切关系。
因此对应着木材的不同水分状态,木材密度可以分为生材密度、气干密度、绝干密度和基本密度。
1.1.2木材相对质量密度(简称相对密度)的测定测定相对质量密度(简称相对密度)必须知道一定含水率时木材的体积以及木材的绝干质量。
在大多数情况下,绝干质量的测定与用绝干称重法测定含水率中所用的方法一致。
由于在干燥过程中抽提物可能和水蒸气一起蒸发,所以有时采用蒸馏法来得到绝干质量。
木材的体积的测定可以采用以下方法:a.对于形状规则的试材,直接测量试材的三边尺寸,计算出体积;b.对于形状不规则的试材,可以用排水法测量体积;c.快速测定法1.1.3细胞壁密度、实质密度和空隙度木材的绝干细胞壁的密度可以通过比重比(密度计)或体积置换法来测量。
根据置换介质种类的不同,测得的细胞壁密度的值也有差异木材的空隙度可以用下列计算求得:P(%)=(1-ρ0/ρ0w )×100%式中:P为木材空隙度(%);ρ0 为木材得绝干密度g/㎝3 ;ρ0w 为木材得实质密度 g/㎝31.1.4木材密度的影响因素除了含水率以外,影响木材密度的因素还包括树种、抽提物含量、立地条件和树龄等。
在同一棵树上,不同部位的木材密度也有较大差别。
1.1.4.1树种 不同树种的木材其密度有很大差异。
这主要是由于不同树种的木材的空隙度不同而引起的。
空隙度越大,木材的密度越小。
1.1.4.2抽提物含量 木材中通常含有多种抽提物,其中包括松烯、树脂、多酚类(如单宁、糖类、油脂类)以及无机化合物(如硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐)。
木材的力学性能参数目录1.1木材的力学性质………………………………………………P32.1木材力学基础理论……………………………………………P3~ P82.1.2弹性和塑性2.1.3柔量和模量2.1.4极限荷载和破坏荷载3.1木材力学性质的特点…………………………………………P8~ P203.1.1木材的各向异性3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.3木材的粘弹性3.1.5木材塑性3.1.6木材的强度、韧性和破坏4.1木材的各种力学强度及其试验方法………………………P20~ P285.1木材力学性质的影响因素…………………………………P28~ P316.1木材的允许应力…………………………………………P31~ P336.1.6木材容许应力应考虑的因素7.1常用木材物理力学性能……………………………………P34~ P361.1木材的力学性质主要介绍: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。
1.1.1木材的力学性质:木材在外力作用下,在变形和破坏方面所表现出来的性质。
1.1.2木材的力学性质主要包括:弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗碗强度、抗减强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
1.1.3木材力学性质的各向异性:与一般钢材、混凝土及石材等材料不同,木材属生物材料,其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。
因此,木材力学性质指标有顺纹、横纹、径向、弦向之分。
1.1.4了解木材力学性质的意义:掌握木材的特性,合理选才、用材。
2.1木材力学基础理论(stress and strain)应力定义:材料在外力作用下,单位面积上产生的内力,包括压应力、拉应力、剪应力、弯应力等。
单位:N/mm2(=MPa)压缩应力:短柱材受压或受拉状态下产生的正应力称为压缩应力;压应力:σ=-P/A拉伸应:短柱材受压或受拉状态下产生的正应力称为拉伸应力;拉应力:σ=P/A剪应力: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;τ=P/A Q应变定义:外力作用下,物体单位长度上的尺寸或形状的变化;应变:ε=±⊿L / L应力与应变的关系应力—应变曲线:曲线的终点M表示物体的破坏点。
西南桦人工林木材物理力学性质变化规律赵毅力;刘彬;夏炎【摘要】对西南桦(Betula alnoides)木材气干密度、静曲强度、弹性模量、顺纹抗压强度进行了测试,结果表明:气干密度在轴向上大体呈V字型的生长变化趋势.力学强度在径向上大体呈V字型的生长变化趋势,即在髓心处为最小值,经髓心沿南北两个方向分别随着树龄的增加而增大.在轴向上,取样地1的西南桦木材力学强度较为均匀,取样地2的西南桦木材力学强度波动较大,呈下降再上升的趋势.经方差分析,两个取样地间西南桦木材物理力学性能没有显著性的差异.【期刊名称】《广西林业科学》【年(卷),期】2015(044)002【总页数】4页(P137-140)【关键词】西南桦;气干密度;力学强度;生长变化【作者】赵毅力;刘彬;夏炎【作者单位】西南林业大学,云南昆明650224;南京市产品质量监督检验院,江苏南京210028;西南林业大学,云南昆明650224【正文语种】中文【中图分类】S781.3西南桦(Betula alnoides)树体高大,干形通直,生长迅速,材质细腻,主要集中在我国广西、云南和贵州南部,是优良的工业用材林和生态公益林树种[1-3]。
本项研究选择云南省人工林西南桦为研究对象,测试了木材气干密度、静曲强度、弹性模量、顺纹抗压强度,分析了西南桦木材物理力学性质在径向和轴向上的生长变化规律。
1 实验材料和方法本实验所用西南桦是于2009年3月在云南德宏陇川景罕镇两个样地进行取样。
种植时间均为1999年,样地1为西南桦种植林,于种植第2、3年树高约2 m时施肥,经一个雨季长至4~5 m,施尿素、复合肥。
样地2以前是甘蔗地,地表植被较一号地情况复杂,以西南桦为优势木,还有杉树、椿树、红树等,无施肥。
表1 西南桦木材取样情况Tab.1 The sampling conditions of Betula alnoides wood取样地编号海拔/m 行间距/m 纵间距/m 树根至第一死节/m 树根至第一活枝/m 树根至树梢/m 5.9 8.4 18.8样地1 2 1 292.69 2.5 4.0 5.4 7.7 18.1 1 5.6 10.4 19.2 4 6.6 9.7 17.7样地2 5 1 121.4 2.5 3.0 3.5 13.1 21.5 3 6 5.8 12.2 22.2样木采伐前在树干上标定南北线,对样木进行树高、胸径、冠形的测定后伐倒,树种采集和试件加工按照国家标准 GB1927—2009[4-5]进行。
各类木材热值引言木材是人类利用最早的能源之一,其燃烧产生的热能可以用于供暖、烹饪和发电等方面。
不同种类的木材具有不同的热值,即单位质量木材所释放的热量。
本文将介绍各类常见木材的热值,并对其影响因素进行探讨。
一、常见木材种类及其特点1. 桦木桦木是一种常见的硬质木材,具有较高的密度和强度。
它具有良好的耐久性和抗腐蚀性能,适合用于制作家具和建筑材料。
桦木在燃烧时产生的热量较高,是一种理想的供暖材料。
2. 松木松木是一种软质木材,容易加工和处理。
它具有良好的抗压性能和耐久性,在建筑领域广泛应用。
由于其较低的密度,松木在燃烧时释放出较少的热量,通常用于轻型取暖或者点缀火焰效果。
3. 橡木橡木是一种坚硬且耐久的木材,常用于制作家具和地板。
橡木的密度较高,因此在燃烧时产生的热量也较高。
它的燃烧速度较慢,可以持续释放温暖的热能。
4. 樱桃木樱桃木是一种美观且坚硬的木材,常用于制作高级家具和装饰品。
尽管樱桃木密度较高,但其燃烧时产生的热量相对较低。
因此,在取暖方面使用樱桃木可能需要更多的材料。
二、影响木材燃烧效果的因素1. 密度密度是影响木材燃烧效果的重要因素之一。
一般来说,密度越大,单位质量所释放的热量就越多。
例如,硬质木材如桦木和橡木密度较高,其燃烧时产生的热量相对较大。
2. 湿度湿度是另一个影响木材燃烧效果的关键因素。
湿度高的木材含有较多的水分,燃烧时需要先将水分蒸发,从而减少了实际释放的热量。
因此,干燥的木材在燃烧时能够更高效地产生热能。
3. 树种不同树种的木材具有不同的物理和化学性质,因此其燃烧效果也会有所不同。
一般来说,硬质木材如桦木和橡木在燃烧时产生的热量较高,而软质木材如松木则会释放较少的热量。
4. 燃烧条件除了木材本身的属性外,燃烧条件也对其释放的热量有一定影响。
例如,足够的氧气供应和适当的风速可以促进火焰的形成和传播,从而提高整体的燃烧效率。
三、常见木材的比较下表列出了常见木材种类及其相对比较:木材种类密度(kg/m³)干态单位质量(MJ/kg)湿态单位质量(MJ/kg)桦木660-720 16.7-19.5 11.2-14.3松木400-510 13.0-14.9 7.8-10.2橡木650-900 17.6-20.4 12.3-15.6樱桃木560-720 15.6-18.5 10.6-13.9从上表可以看出,桦木和橡木的热值较高,适合用于供暖和烹饪等高热量需求场景。
不同树种的木材物理力学性能不同树种的木材物理力学性能包括:弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
树木是木材的原体,是由它本身生命生存与繁衍的整个生长过程,积累了成为不同木材的物质,直到生命自然终结,或被认为终结生命,而成为被利用的材料。
树木是木质多年生植物,通常把它分为乔木和灌木两种。
乔木是l.3米以上,只有一个直立主干的树木;灌木是直立的、具有丛生茎的树木。
我国现有木本植物约7000多种,属乔木者约占1/3以上,但是作为工业用材而供应市场的只不过1000种,常见的约300种。
树木是人类繁衍延续到今天的必要条件。
它靠空气、水和阳光存活,通过一系列化学反应,形成树木肢体的物理变化,为人类营造出了天然的乐园。
“碳”是形成木材物理力基础。
树木在生长发育过程中,形成了高度发达的营养体。
水分及营养液等流体的输运现象始终伴随着树木营养生长的生理过程。
树木由树梢沿主轴向上生长(高生长),也在土壤深处向下生长(根生长),中间的树干部分沿着径向生长。
前一年形成的树干部分到了次年不会再进行高生长。
树木从天上接受阳光的沐浴,到地下去寻觅水分,把原料从树根输送到叶片。
由叶子制造养分,将养分向下输送,供给树木生长需要。
这样,树木生长过程中,形成了非常协调完备的水分及养分的输送系统。
一株红杉(美)树高达112米,一株杏仁桉(奥)树竟高达156米,一株银杏(中)树龄达3000年,一株世界爷(美)树龄竟达7800年。
那么对于如此高大、如此年久的树木,体内各种物质(水、矿物质、可溶性碳水化合物和激素等等)是它的最外层是树皮(外皮),树皮里边一层是韧皮部(也叫内皮),经它将营养液由叶部输送到树木的其他部分(包括根在内)。
再向内一层是形成层,它的细胞不断分裂,使树木沿径向生长而不断加粗。
再往里是边材和心材,即木质部,木质部中被叫做导管的细胞组织,它将树液输送到茎和叶部。
这个过程,就是水分将土壤中的碳分子和空气中的碳分子,经过化学反应形成积累。
压力流动模型实验证明,树木营养液的流动动力是流体静压力。
即净生产细胞(如一片成熟叶)由于光合作用制造大量糖而保持较高的溶质浓度,水便通过渗透作用不断进入净生产细胞,使胞内的流体静压力增加,迫使营养液经过胞间连丝进入韧皮部。
而净消费细胞(可以是一个根细胞、一个有代谢作用的细胞,或一个果实细胞)由于呼吸、生长和储藏保持着较低的溶质浓度,胞内流体静压力较低。
这样,营养液便沿压力梯度向下运输到根部。
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。
红松15.0 II II III II II III II I广东松15.0 II II III II III III II II 马尾松15.0 II,III II,III IV II III II II II,III 樟子松15.0 III II III III I III II 云南松15.0 III IV IV II,III II,III II II,III 铁杉15.0 II II III II II,III III II II1陆均松15.0 III III III III III III IV III 鸡毛松15.0 II II III II II III IV III 杉木15.0 II II III II II III II 消极和15.0 I I II I I II I I槭木15.0 III,IV III III,IV III,IV IV, V刺楸15.0 II,III I,II II,III II,III II,III 江南桤木15.0 II II II II III光皮桦15.0 III II,III III,IV III,IVIII,IV树种试验时含水率/%气干密度/(g/cm3)干缩率/%(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径向弦向白桦15.0 III II,III II,III II,III II,III 秋枫15.0 III II,III II,III II,III IV青冈15.0 IV III,IV IV V IV, V水青冈15.0 IV III III IV III 麻栎15.0 IV III,IV III,IV III~V IV 白栎15.0 IV III III,IV IV V 柞木15.0 III,IV II,III III,IV III,IV IV 枫香15.0 III II,III II.III II,III III 山核桃15.0 III,IV III III,IV III~IV IV 核桃15.0 II,III II,III II,III II III 枫杨15.0 II II II II香樟15.0 II,III II II II II 铁刀15.0 III III III III IV黄檀15.0 IV IV IV,V IV,V V槐树15.0 III,IV II,III II,III II,III III,I V鹅掌楸15.0 II,III II II III III 苦楝15.0 II,III II II,III II II,III 水曲柳15.0 III III III III,IV III 小叶杨15.0 II I,II I,II I,II II 山杨15.0 II I,II I,II III I,II 拟赤杨15.0 II I,II II II II 荷木15.0 III III III III III15.0 V IV,V V V V树种试验时含水率/%气干密度/(g/cm3)干缩率/%(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径向弦向紫椴15.0 II II I,II I,II I 青檀15.0 IV IV IV III IV 白榆15.0 III II II II,III III 榉树15.0 IV III IV III IV2印尼漆15.0 II I I(II) II I II II I 人面子15.0 III I II II II,III III III,IV II,III 芒果15.0 I I II,III II,III III,IV III,IV IV 竹桃15.0 II I I I I II I I 榴莲15.0 III III III II,III II,III II,III I~IV III 异翅香15.0 III II II II,III II,III II II,III III 杯裂香15.0 IV,V III,IV IV V II,IV IV 双翅龙脑香15.0 III,IV III,V III,V III,IV III IV,V I,IIIIII,IV龙脑香15.0 IV III II IV IV V III,V IV 低垂坡垒15.0 V II II,III III,IV III V IV,V渐尖叶坡垒15.0 III,IV III,IV III,IV III~V IV深红婆罗双15.0 II,III II I II,III II,III III II III婆罗双15.0 II II III II II II I,II II黄婆罗双15.0 II II II III II II II,III II白婆罗双15.0 II,III II II II,III II II,IV II,III III 树种试验时含水率/%气干密度/(g/cm3)干缩率/%(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径向弦向平滑婆罗双15.0 V II II V V V V V吉索婆罗双15.0 IV III IV V V V IV青梅15.0 IV II II,III IV IV V IV石栎15.0 IV III III IV V IV 海棠木15.0 III V IV II,III III II,III IV IV 铁力木15.0 V V V V V V 坤甸铁木15.0 V IV IV,V V III,V IV 湿地木姜子15.0 IV IV IV IV IV IV I,II I铁刀木15.0 III,IV III III,IV III IV 黑黄檀15.0 IV,V IV IV,V III V 宽叶黄檀15.0 IV III IV IV IV III IV花黄檀15.0 V V V格木15.0 IV,V V IV,V伯利印茄15.0 IV I I III III IV IV大甘巴豆15.0 IV II I IV IV V V IV 马来甘巴豆15.0 IV II II IV IV V IV IV印度紫檀15.0 III II I III III IV III3大花米仔15.0 III IV IV III II,III IV II树种试验时含水率/%气干密度/(g/cm3)干缩率/%(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径向弦向肉豆蔻15.0 II,III II II II II II III III 羽叶番龙眼15.0 III IV III III IV IV子京木15.0 V III I V V V V V 硬椴15.0 III,IV III II III,IV III,IV III~V III~VIII,V15.0 II,III II,III II II II III 柚木15.0 II,III II II II,III III III III III 南美蚁木15.0 V V IV V V V轻木15.0 I I III I I I巴西黑檀15.0 IV IV IV III奥克榄15.0 II III II II V II乌木15.0 V V V V IV V缅茄木15.0 IV I I V IV IV IV双雄苏木15.0 IV IV III IV非洲紫檀15.0 III III III IV II III III简状非洲楝15.0 III III III III V III III红卡雅楝15.0 II II II II IV II II非洲毒箭木15.0 II II III III III I I毒籽山榄15.0 IV IV III V II IV树种试验时含水率/%气干密度/(g/cm3)干缩率/%(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径向弦向猴子果15.0 III III IV III III III III。