木材的力學性能有哪些？

木材是一種相當流行的材料，可在人類生活的各個領域得到應用。同時，並不是每個人都知道原材料具有許多獨特的特性。今天在我們的文章中，我們將詳細考慮木材的機械性能。

木材的機械性能表徵了材料的整體質量，並與其成正比。機械強度最重要的指標包括樹木承受靜態和動態負載的能力。

為了 為了確定材料的機械性能，它被拉伸、壓縮、彎曲和剪切。 同時，值得牢記的是，木材分別被稱為各向異性材料，原材料可能具有不同的屬性，具體取決於其受到影響的方向。總共有 2 個方向：徑向和切向。

木材最重要的機械特性是它的強度。強度特性直接影響材料如何以及在何種水平上能夠抵抗和承受不必要的損壞。

中間（所謂的“中級”）類被針葉樹佔據。 例如，對於樺木來說，較高的比率是典型的——這就是為什麼各種支撐和承重結構通常由它製成，以及增加耐磨性對它們很重要的元素。

應當指出的是 強度和彈性水平受濕度水平的影響。 因此，當潮濕時，木材內部會發生特定反應，從而降低其強度。但是，該規定僅在水分含量升至 25% 時才適用。進一步潤濕在任何顯著反應中沒有差異，並且不影響強度指標。專家明白這一點。

為了 為了比較不同品種的強度指標，必須確保它們的水分指標相同 - 只有在這種情況下，我們才能談論客觀公正的結果。

除了水分，在測量強度時，注意載荷的性質和持續時間也很重要。 因此，例如，靜態載荷是恆定的。此外，它們的特點是緩慢而逐漸增加。另一方面，動態負載相對較短。一種或另一種方式，兩種負載都會破壞木材。

還應記住，強度指標、其極限和極限因變形的具體類型而異。

• 拉伸。 如果我們談論木材的抗拉強度，那麼這個指標是1,300 kgf / cm2（此外，這個參數與所有品種有關）。在這種情況下，木材的內部結構至關重要。如果纖維排列正確且結構正確，則強度會增加（反之亦然）。強度取決於木材拉伸的方向 - 沿或橫向。在第一種情況下，指標相當大，而在第二種情況下 - 它少 20 倍，達到 65 kgf / cm2。與這種機械特性有關，木材很少用於製造在橫向張力下工作的產品。

• 壓縮。 像對木材的任何其他影響一樣，它可以在縱向和橫向上進行。如果我們談論沿纖維的壓縮，那麼值得注意的是，在這種情況下，岩石將被縮短（這就是變形過程向外表現出來的方式）。同時，還應考慮到，木材的強度不是沿橫向壓縮，而是橫向壓縮，顯著降低，具體而言，降低了 8 倍。在實驗室條件下，樹在徑向和切向方向被壓縮。在這樣的實驗過程中，科學家們已經確定，各種岩石的抗壓強度是不一樣的。因此，具有核心射線的岩石在徑向壓縮下具有更高的速率。另一方面，針葉樹即使在切向壓縮下也表現出相當高的強度。

• 靜態彎曲。 靜態彎曲等這類作用的一個顯著特點是不同層的木材受到不同​​的影響，即上層木材受到壓應力，下層沿纖維受到拉力。在上層和下層之間有一個特殊的層，不會受到任何壓力。傳統上，這一層被稱為中性層。最初，材料的破壞始於較低的拉伸區域，與此相關的是木材的極端纖維被撕裂。有一個平均強度指標，對於大量樹種來說是典型的，它是 1,000 kgf / cm2（同時，根據每個特定物種的獨特特性，以及該指標可能存在偏差）濕度水平）。

• 轉移。 本質上，剪切是一種變形，它是一個零件相對於另一個零件的位移。有幾種不同類型的剪切：碎裂（可以在任何方向發生）和剪切。在這種情況下，監控樹的強度尤為重要。因此，沿強度指標的負面影響剪切，岩石在橫向剪切期間保持更強。

除了強度之外，木材還具有其他機械和物理機械性能。讓我們仔細看看主要的。

首先，有必要說一下天然材料的硬度等特性。 硬度是指材料最重要的特性，代表了原材料抵抗一定形狀的固體引入的能力。 有端部硬度和側面硬度（取決於受影響的材料的側面）。端部硬度在其性能上較高。

根據硬度指標，木材等建築材料分為三大類：

• 柔軟的（例如，松樹、雲杉、雪松、冷杉、菩提樹、白楊、榿木、板栗等）；
• 難的;
• 特別難。

因此，在某些產品的製造中，考慮諸如硬度之類的參數是非常重要的。例如，需要用軟品種製作裝飾元素，只有特別硬的品種才適合製作支撐結構。

在材料的應用和加工過程中，木材的硬度具有決定性意義。 根據您的具體需求和木材範圍，一個或另一個選項可能是最相關和最合適的。

對於某些類型的木材（例如楓木和雲杉）而言，另一個不同的重要特徵是衝擊強度。 此屬性指定並確定材料吸收動態載荷的能力。 同時，衝擊強度指數越高，在施加這些相同的動態載荷的過程中，您在樹上觀察到的損壞和完整性破壞就越少。總的來說，我們可以說，對於大多數品種來說，這個指標都處於相當高的水平。

應特別注意耐磨性，因為正是這個參數決定了木材是否能夠抵抗持續的摩擦載荷。 根據耐磨性的高低，材料的可能壽命會有很大差異。 耐磨性水平受切割方向和每種特定木材的獨特特性的決定性影響。在這種情況下，應牢記高耐磨性是端面的特徵這一事實。在耐磨性方面，乾木和濕木有所不同——前者俱有更高的水平。

如上所述，木材是最流行、最常見和最受歡迎的材料之一，用於製作家具、裝飾品和大量其他產品。 因此，在其加工過程中，大量的緊固件，通常是金屬，被打入其中。 因此，固定金屬緊固件的能力等指標至關重要。因此，例如，釘子可以切割或推開木頭的纖維，而螺釘可以抓住纖維。

為了創造功能性和美觀的產品，木材必須彎曲。在這方面，彎曲能力是木材的另一個重要機械性能。 應該記住，不同品種的特點是彎曲能力不同。 因此，例如，對於針葉樹，規則是彎曲時必須弄濕針葉，但乾燥的樹實際上不會彎曲（施加高壓時甚至會折斷）。

變形特性也是最重要的。它們會影響樹種在受到短期動態影響後恢復的速度（如果有的話）。 與變形能力相結合，彈性模型等特性也起著重要作用。

由於木材用於人類生活的各個領域並且是最受歡迎的材料之一，因此詳細了解其所有特性非常重要。 因此，在使用該材料製作某些產品（例如，家具、裝飾元素等）之前， 應仔細研究所有化學、物理和機械性能。只有在這種情況下，您創建的產品才會耐用且可靠。請記住，不同類型的木材適用於不同的用途。另外，有些岩石根本不能暴露出來，否則就會直接崩塌。這些知識對於專業的櫥櫃製造商和建築行業的其他代表尤其重要。