木材的力学性能有哪些？

木材是一种相当流行的材料，可在人类生活的各个领域得到应用。同时，并不是每个人都知道原材料具有许多独特的特性。今天在我们的文章中，我们将详细考虑木材的机械性能。

木材的机械性能表征了材料的整体质量，并与其成正比。机械强度最重要的指标包括树木承受静态和动态负载的能力。

为了 为了确定材料的机械性能，它被拉伸、压缩、弯曲和剪切。 同时，值得注意的是，木材分别被称为各向异性材料，原材料可能会根据其受影响的方向而具有不同的特性。总共有 2 个方向：径向和切向。

木材最重要的机械特性是它的强度。强度特性直接影响材料如何以及在何种水平上能够抵抗和承受不必要的损坏。

中间（所谓的“中级”）类被针叶树占据。 例如，对于桦木来说，较高的比率是典型的——这就是为什么各种支撑和承重结构通常由它制成，以及增加耐磨性对它们很重要的元素。

应当指出的是 强度和弹性水平受湿度水平的影响。 因此，当潮湿时，木材内部会发生特定反应，从而降低其强度。但是，该规定仅在水分含量升至 25% 时才适用。进一步润湿在任何显着反应中没有差异，并且不影响强度指标。专家明白这一点。

为了 为了比较不同品种的强度指标，必须确保它们的水分指标相同 - 只有在这种情况下，我们才能谈论客观公正的结果。

除了水分，在测量强度时，注意载荷的性质和持续时间也很重要。 因此，例如，静态载荷是恒定的。此外，它们的特点是缓慢而逐渐增加。另一方面，动态负载相对较短。一种或另一种方式，两种负载都会破坏木材。

还应记住，强度指标、其极限和极限因变形的具体类型而异。

• 拉伸。 如果我们谈论木材的抗拉强度，那么这个指标是1,300 kgf / cm2（此外，这个参数与所有品种有关）。在这种情况下，木材的内部结构至关重要。如果纤维排列正确且结构正确，则强度会增加（反之亦然）。强度取决于木材拉伸的方向 - 沿或横向。在第一种情况下，指标相当大，而在第二种情况下 - 它少 20 倍，达到 65 kgf / cm2。与这种机械特性有关，木材很少用于制造在横向张力下工作的产品。

• 压缩。 像对木材的任何其他影响一样，它可以在纵向和横向上进行。如果我们谈论沿纤维的压缩，那么值得注意的是，在这种情况下，岩石将被缩短（这就是变形过程向外表现出来的方式）。同时，还应考虑到，木材的强度不是沿横向压缩，而是横向压缩，显着降低，具体而言，降低了 8 倍。在实验室条件下，树在径向和切向方向被压缩。在这样的实验过程中，科学家们已经确定，各种岩石的抗压强度是不一样的。因此，具有核心射线的岩石在径向压缩下具有更高的速率。另一方面，针叶树即使在切向压缩下也表现出相当高的强度。

• 静态弯曲。 静态弯曲等这类作用的一个显着特点是不同层的木材受到不同​​的影响，即上层木材受到压应力，下层沿纤维受到拉力。在上层和下层之间有一个特殊的层，不会受到任何压力。传统上，这一层被称为中性层。最初，材料的破坏始于较低的拉伸区域，与此相关的是木材的极端纤维被撕裂。有一个平均强度指标，对于大量树种来说是典型的，它是 1,000 kgf / cm2（同时，根据每个特定物种的独特特性，以及该指标可能存在偏差）湿度水平）。

• 转移。 本质上，剪切是一种变形，它是一个零件相对于另一个零件的位移。有几种不同类型的剪切：碎裂（可以在任何方向发生）和剪切。在这种情况下，监控树的强度尤为重要。因此，沿强度指标的负面影响剪切，岩石在横向剪切期间保持更强。

除了强度之外，木材还具有其他机械和物理机械性能。让我们仔细看看主要的。

首先，有必要说一下天然材料的硬度等特性。 硬度是指材料最重要的特征，代表了原材料抵抗一定形状的固体引入的能力。 有端部硬度和侧面硬度（取决于受影响的材料的侧面）。端部硬度在其性能上较高。

根据硬度指标，木材等建筑材料分为三大类：

• 柔软的（例如，松树、云杉、雪松、冷杉、菩提树、白杨、桤木、板栗等）；
• 难的;
• 特别难。

因此，在某些产品的制造中，考虑诸如硬度之类的参数是非常重要的。例如，需要用软品种制作装饰元素，只有特别硬的品种才适合制作支撑结构。

在材料的应用和加工过程中，木材的硬度具有决定性意义。 根据您的具体需求和木材范围，一个或另一个选项可能是最相关和最合适的。

对于某些类型的木材（例如枫木和云杉）而言，另一个不同的重要特征是冲击强度。 此属性指定并确定材料吸收动态载荷的能力。 同时，冲击强度指数越高，在施加这些相同的动态载荷的过程中，您在树上观察到的损坏和完整性破坏就越少。总的来说，我们可以说，对于大多数品种来说，这个指标都处于相当高的水平。

应特别注意耐磨性，因为正是这个参数决定了木材是否能够抵抗持续的摩擦载荷。 根据耐磨性的高低，材料的可能寿命会有很大差异。 耐磨性水平受切割方向和每种特定木材的独特特性的决定性影响。在这种情况下，应牢记高耐磨性是端面的特征这一事实。在耐磨性方面，干木和湿木有所不同——前者具有更高的水平。

如上所述，木材是最流行、最常见和最受欢迎的材料之一，用于制作家具、装饰品和大量其他产品。 因此，在其加工过程中，大量的紧固件，通常是金属，被打入其中。 因此，固定金属紧固件的能力等指标至关重要。因此，例如，钉子可以切割或推开木头的纤维，而螺钉可以抓住纤维。

为了创造功能性和美观的产品，木材必须弯曲。在这方面，弯曲能力是木材的另一个重要机械性能。 应该记住，不同品种的特点是弯曲能力不同。 因此，例如，对于针叶树，规则是弯曲时必须弄湿针叶，但干燥的树实际上不会弯曲（施加高压时甚至会折断）。

变形特性也是最重要的。它们会影响树种在受到短期动态影响后恢复的速度（如果有的话）。 与变形能力相结合，弹性模型等特性也起着重要作用。

由于木材用于人类生活的各个领域并且是最受欢迎的材料之一，因此详细了解其所有特性非常重要。 因此，在使用该材料制作某些产品（例如，家具、装饰元素等）之前， 应仔细研究所有化学、物理和机械性能。只有在这种情况下，您创建的产品才会耐用且可靠。请记住，不同类型的木材适用于不同的用途。另外，有些岩石根本不能暴露出来，否则就会直接崩塌。这些知识对于专业的橱柜制造商和建筑行业的其他代表尤其重要。