木材斷口的分形表征與力學(xué)性能關(guān)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(xué)實(shí)驗(yàn)方法對斷口表面裂紋進(jìn)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(xué)工具，故本文利用分形理論對木材斷口進(jìn)行了研究。通過對樟子松、青皮楊大小試樣木材的彎曲強(qiáng)度、順紋拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性等力學(xué)性能測試，發(fā)現(xiàn)小試樣木材的強(qiáng)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(xué)實(shí)驗(yàn)后的試樣斷口進(jìn)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(xué)量進(jìn)行了相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，樟子松的宏觀力學(xué)性能與斷口分維的相關(guān)性高于青皮楊。樟子松和青皮楊的抗彎強(qiáng)度、順紋拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性與其斷口的分維之間都存在著正相關(guān)的關(guān)系，但是線性相關(guān)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