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楊木和杉木橫紋抗拉強度的含水率依存性
詹天翼; 蒯炳斌; 呂超; 王旋; 徐康; 張耀麗 南京林業大學材料科學與工程學院; 南京210037; 中南林業科技大學材料科學與工程學院; 長沙410004
關鍵詞：橫紋抗拉強度 含水率 塑化作用 解剖構造 容許應力
摘要：木材橫紋抗拉強度是其能夠高效利用的重要指標之一。為了研究含水率對木材橫紋抗拉強度的影響,并計算12%含水率時的理論橫紋抗拉強度值,采用飽和鹽溶液調濕法,在0%~100%相對濕度范圍內,測定了人工林楊木和杉木在8個平衡含水率條件下的橫紋抗拉強度。結果表明:在任一含水率條件下,楊木和杉木均表現為徑向抗拉強度最大,弦向最小;在任一紋理方向上,楊木的橫紋抗拉強度均高于杉木,表明木材的橫紋抗拉強度與解剖構造(木射線、年輪方向)及木材密度有關。隨著含水率的增加,木材橫紋抗拉強度及單位含水率的橫紋抗拉強度呈現下降趨勢,這與水分對木材細胞壁的塑化作用及其存在狀態有關。當含水率為12%時,楊木在徑向和弦向的理論橫紋抗拉強度分別為8.3和4.0 MPa,杉木在徑向和弦向的理論橫紋抗拉強度分別為4.4和2.9 MPa。兩樹種橫紋受拉時的容許應力為0.91~2.86 MPa。該研究結果為人工林楊木和杉木在干燥、木結構設計、彎曲加工等工藝環節提供了基礎數據。
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