木材构造对径、弦向抗弯强度与抗弯弹性模量的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

木材是典型各向异性材料，同一材料不同纹理方向木材强度不同，了解和掌握木材纹理方向与承载能力的关系对合理利用、充分发挥木材强度有实际应用意义，对于木材作为建筑、家具、承重受力材料的设计有指导意义。

2. 国内外研究现状分析

1.木材径、弦向力学性质研究现状

利用相关分析方法，对中国主要树种木材物理力学性质之间的关系进行了综合分析。结果表明，木材的物理力学性质之间，除个别项目外，均存在着很高的相关性，其相关关系可用直线或曲线回归方程表示；密度与冲击韧性及硬度宜用曲线回归方程表示；硬度的径弦面差异不明显，而抗剪、抗压、抗劈力的径弦面(向)的差异显著；而本课题主要研究径、弦向抗弯强度与抗弯弹性模量的差异。木材抗弯性能主要由抗弯弹性模量和抗弯强度组成。弹性模量(modulusofelasticity，moe)是衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。木材抗弯弹性模量代表木材的劲度或刚性，是木材产生一个一致的正应变所需要的正应力，亦即在比例极限之内，抵抗弯曲变形的能力。径、弦向的抗弯强度、抗弯弹性模量存在差异。

2.与木材力学性质相关的因素研究现状

3. 研究的基本内容与计划

本课题以典型木材构造特征即早晚材急变与缓变的树种马尾松、杨木为研究对象，探讨木材纹理方向与受力方向关系对木材强度指标、破坏断面的影响。其研究的主要内容及计划有以下几个部分：

（1)研究早晚材急变树种马尾松，在径、弦两个方向受力时的抗弯强度、抗弯弹性模量指标值及破坏形态时的差异。

（2）研究早晚材缓变树种杨木的抗弯强度在径、弦两个方向受力时的抗弯强度、抗弯弹性模量指标值及破坏形态时的差异。

4. 研究创新点

本课题研究木材径、弦向抗弯强度与抗弯弹性模量受木材构造的影响规律，在显微镜下观察木材受弯破坏后的断面，将弯曲破坏形态与早晚材急变、缓变树种联系起来，并将早晚材急变树种的中性层(剪切应力层)所处位置与抗弯性能联系起来，属于一种创新的研究方法，对木结构建筑用材的选择具有极其重要的意义。