木材屬性介紹

1、木材的力學(xué)性質(zhì) 木材的力學(xué)性質(zhì)1抗壓強(qiáng)度木材受到外界壓力時(shí)，抵抗壓縮變形破壞的能力，稱為抗壓強(qiáng)度。其單位為Pa。通常分為順紋與橫紋兩種抗壓強(qiáng)度。（ 1）順紋抗壓強(qiáng)度，外部機(jī)械力與木材纖維方向平行時(shí)的抗壓強(qiáng)度，稱為順紋抗壓強(qiáng)度。 由于順紋抗壓強(qiáng)度變化小， 容易測(cè)定， 所以常以順紋抗壓強(qiáng) 度來表示木材的力學(xué)性質(zhì)。一般木材順紋可承受（3079） *106Pa的壓力。其 計(jì)算公式如下：Dw=P/ab式中D含水率為 W時(shí)，木材的順紋抗壓強(qiáng)度（Pa）,P試樣最大載荷（ N），a,b_試樣的厚度和寬度（ M）（ 2） 橫紋抗壓強(qiáng)度： 外部機(jī)械力與木材纖維方向互相垂直時(shí)的抗壓強(qiáng)度， 稱為 橫紋抗壓強(qiáng)度。由于木

2、材主要是由許多管狀細(xì)胞組成， 當(dāng)木材橫紋受壓時(shí)， 這些管狀細(xì)胞很容易 被壓扁。 所以木材的橫紋抗壓極限強(qiáng)度比順紋抗壓極限強(qiáng)度低。 但是，橫紋受壓 的面積往往較大，所以破壞時(shí)的載荷也相應(yīng)大些，其公式如下：dw=P/ab式中Dw含水率為W時(shí)，木材的橫紋抗壓強(qiáng)度（Pa）,P試樣最大載荷（ N），a,b_試樣的厚度和寬度（ M） 由于橫紋壓力測(cè)試較困難， 所以我們常以順紋抗壓強(qiáng)度的百分比來估計(jì)橫紋抗壓強(qiáng)度。但樹種不同，比例也不同。一般針葉樹材橫紋抗壓極限強(qiáng)度為順紋的 10%，闊葉樹材的橫紋抗壓極限強(qiáng)度為順紋的1520%。2 抗拉強(qiáng)度木材受外加拉力時(shí)， 抵抗拉伸變形破壞的能力， 稱為抗拉強(qiáng)度。 它分為順

3、紋和橫 紋兩種抗拉強(qiáng)度。（ 1）順紋抗拉強(qiáng)度；即外部機(jī)械拉力與木材纖維方向相互平行時(shí)的抗拉強(qiáng)度。 木材的順紋抗拉強(qiáng)度是所有強(qiáng)度中最大的，各種樹種平均為117.6*106Pa（ 2）橫紋抗拉強(qiáng)度：即外部機(jī)械拉力與木材纖維方向相互垂直時(shí)的抗拉強(qiáng)度。木材的順紋抗拉強(qiáng)度。 木材橫紋抗拉極限強(qiáng)度遠(yuǎn)較順紋抗拉極限強(qiáng)度低， 一般只有順紋抗拉強(qiáng)度的 1 / 1 0 1 /40 。這是因?yàn)槟静睦w維這間橫向聯(lián)系脆弱， 容易被拉開。因此，家具結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免產(chǎn)生橫紋拉力3 抗剪強(qiáng)度使木材的相鄰兩部分產(chǎn)生相對(duì)位移的外力， 稱為剪力。木材抵抗剪力破壞的能力， 稱為抗剪強(qiáng)度。由于剪力的作用方向不同，故可將其分為順紋剪切，橫紋

4、剪切和截紋切斷三種。 木材的抗剪強(qiáng)度也可以相應(yīng)地分為： 順紋剪切強(qiáng)度， 橫紋剪切強(qiáng)度和截紋切斷強(qiáng) 度三種。（ 1）順紋抗剪強(qiáng)度：剪力方向和剪切平面均與木材纖維方向平行時(shí)的抗剪強(qiáng)度，叫做順紋抗剪強(qiáng)度。 木材在順紋剪切時(shí)， 絕大部分纖維本身不被破壞， 僅破壞受剪面上的纖維聯(lián)結(jié)部分。 所以， 木材的順紋抗剪強(qiáng)度小， 一般只有順紋 抗壓強(qiáng)度的1530%若木材本身存在裂紋時(shí)，則抗剪強(qiáng)度就更低。相反，若受 剪區(qū)有斜紋或節(jié)子等， 反而可以增大抗剪強(qiáng)度。 順紋抗剪極限強(qiáng)度計(jì)算公式如下：Cw=P/ab式中D含水率為W時(shí)，木材順紋抗剪極限強(qiáng)度（Pa）,P試樣最大載荷（ N），a,b_試樣的厚度和寬度（ M）（ 2

5、）橫紋抗剪強(qiáng)度：剪力方向和剪切平面均與木材纖維方向垂直，而剪切面與木材纖維方向平行時(shí)抗剪強(qiáng)度， 叫做橫紋抗剪強(qiáng)度。 木材的橫紋抗剪極限強(qiáng) 度很低。只有順紋抗剪極限強(qiáng)度的一半左右。（ 3） 截紋抗剪強(qiáng)度：剪力方向和剪切面都與木材纖維方向垂直時(shí)的抗剪強(qiáng) 度。在抗剪強(qiáng)度中，材的截紋抗剪極限強(qiáng)度最大，約為順紋抗剪極限強(qiáng)度的 3 倍。在實(shí)際應(yīng)用中， 很少出現(xiàn)純粹的截紋剪斷情況。 在橫紋剪切的情況中， 也常是木 材先受壓變形，然后才發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。所以，計(jì)算橫紋抗剪強(qiáng)度的實(shí)際意義不大。我 們通常說的木材的抗剪強(qiáng)度是指木材的順紋抗剪強(qiáng)度。4 靜力抗彎強(qiáng)度有一定跨度的木材， 受到垂直于木材纖維方向的外力作用時(shí)后，

6、會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。 木材抵抗上述彎曲變形破壞的能力，稱為木材的抗變強(qiáng)度。如果外力的施加速度是緩慢， 均勻的， 則可稱之為靜力。 我們把在靜力作用下木 材的抗彎極限強(qiáng)度稱為木材的靜力彎曲極限強(qiáng)度。其計(jì)算公式如下：Bw=3Pl/bh2式中B含水率為W時(shí)，靜力彎曲極限強(qiáng)度（Pa）P試樣最大載荷（Nl支座間跨距（mb試樣高度（m靜力彎曲與順紋抗壓一樣， 是木材力學(xué)性質(zhì)中極其重要的一種強(qiáng)度指標(biāo)。 我們把 木材的靜曲極限強(qiáng)度與順紋抗壓極限強(qiáng)度兩者之和稱為木材的力學(xué)特性。 木材的 力學(xué)特性可分為三等：弱：v 110*106 Pa中：v（ 110170） *106 Pa強(qiáng)： 170*106 Pa5 硬度木材的硬

7、度是指木材抵抗其他剛體壓入的能力，單位是N/m2或Pa木材硬度的 大小與木材的切削， 磨損等有密切關(guān)系。 硬度大的木材耐磨， 但不易刨削， 鋸削。 所以加工堅(jiān)硬的木材時(shí)，必須選擇適宜的刀具和切削速度。同一塊木材，其硬度是端面最大，弦面次之，徑面最小，實(shí)際上徑面和弦面相 差不大， 在生產(chǎn)中也沒有大的區(qū)分。 根據(jù)木材端面硬度的大小， 木材的軟硬程度 可分為六級(jí)：甚軟： 20*106 Pa軟：（ 20 35） *106 Pa略軟：（ 35 50） *106 Pa略硬：（ 50 65） *106 Pa硬：（ 65 100） *106 Pa 甚硬：（ 100） *106 Pa6 木材的許用應(yīng)力和安全系數(shù)

8、木材的強(qiáng)度是以木材的極限強(qiáng)度來表示的， 其意義是： 當(dāng)外力達(dá)到此值時(shí)， 木材 就會(huì)被破壞。 同時(shí)，木材極限強(qiáng)度的測(cè)定是在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的，采用小而無疵病的標(biāo)準(zhǔn)試件在一定的靜力條件下求得。 但是， 在實(shí)際應(yīng)用中， 必須考慮各種附加 因素的影響。 所以，極限強(qiáng)度的數(shù)值不能直接作為設(shè)計(jì)工作的依據(jù)，而要打上一個(gè)綜合了各方面因素的折扣， 才能用于實(shí)用計(jì)算。 這個(gè)所打折扣的數(shù)值叫做安全 系數(shù)，用K表示。把木材的極限強(qiáng)度除以安全系數(shù)， 得到的數(shù)值我們稱為木材的 許用應(yīng)力，用a表示。a是進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，實(shí)用計(jì)算的依據(jù)。關(guān)系式：許用應(yīng)力=極限強(qiáng)度/安全系數(shù)=Bw/K= a或安全系數(shù)=極限強(qiáng)度/安全 系數(shù)=Bw/a=K由于木材組織的不均勻性和各種缺陷， 疵病及其他因素的影響， 木材的安全系數(shù) 要比金屬材料的安全系數(shù)大得多，一般取 3.56。當(dāng)有了許用應(yīng)力a后，我們就可以對(duì)具體的家具結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校