木材斷口的分形表征與力學性能關系的研究.pdf

1、由于木材斷口表面裂紋是極不規(guī)則的，很難用傳統(tǒng)的斷裂力學實驗方法對斷口表面裂紋進行定量分析；而分形理論是處理非線性、非平衡系統(tǒng)的一門有力的數(shù)學工具，故本文利用分形理論對木材斷口進行了研究。通過對樟子松、青皮楊大小試樣木材的彎曲強度、順紋拉伸強度、沖擊韌性等力學性能測試，發(fā)現(xiàn)小試樣木材的強度值高于大試樣，而韌性值低于大試樣，但差異并不顯著。對力學實驗后的試樣斷口進行了分形研究，發(fā)現(xiàn)各試樣中分維值最大的是拉伸斷口，其次是彎曲斷口，最小的是沖擊

2、斷口；但分維值差異并不大，在1.05-1.34之間。在拉伸和彎曲斷口中小試樣的分維值高于大試樣，在沖擊斷口中小試樣的分維值低于大試樣；但在同類斷口之間大小試樣的分維值差異很小，為0.005左右。對斷口分維與宏觀力學量進行了相關性分析發(fā)現(xiàn)，樟子松的宏觀力學性能與斷口分維的相關性高于青皮楊。樟子松和青皮楊的抗彎強度、順紋拉伸強度和沖擊韌性與其斷口的分維之間都存在著正相關的關系，但是線性相關性存在顯著性的差異：樟子松和青皮楊的沖擊韌性與其斷口