影響木材干燥應力與應變得出的結論!

2018-12-17 00:00


  初探木材干燥過(guò)程中應力與應變檢測方法。木材干燥過(guò)程中,影響干燥質(zhì)量的既有彈性應力,又有殘余應力;干燥過(guò)程結束,且木材厚度上的含水率分布均勻后,彈性應變已經(jīng)消失,此后繼續影響干燥質(zhì)量的是殘余應力。


  1.木材徑弦向干縮不一致引起的應力與變形


  根據木材弦向干縮系數約是徑向的2倍的特性,分析三種木材的干縮、應力與變形情況。


  a徑切板


  板面均是徑切面,板厚都為弦向,干縮均勻,不會(huì )引起附加的應力和變形。


  b弦切板


  外板面(靠近樹(shù)皮的面)接近弦向,其干縮量大于接近徑向的內板面(靠近髓心的面),因此,干燥時(shí)其力向外板面翹曲,但實(shí)際干燥生產(chǎn)中,板材都堆積成材堆,并在其頂部置壓塊以防止木材翹曲變形,由于材堆及壓塊的重量,對板材產(chǎn)生附加的壓力以抑制其翹曲,因而板材的外板面就產(chǎn)生附加拉應力,而內板面產(chǎn)生附加壓應力。這種應力與含水率梯度無(wú)關(guān)。外板面的附加拉應力與含水率不均勻引起的表面拉應力相疊加,很容易引起外板面的表裂。


  c帶髓心的方材


  其四個(gè)表面接近弦切面,其干縮量比直徑方向的大,干燥時(shí)四個(gè)表面的干縮受到內部直徑方向木材的抑制,結果在表層區域產(chǎn)生附加的拉應力,中心區域產(chǎn)生附加的壓應力。這種應力同樣與含水率梯度無(wú)關(guān)。這種附加的表層拉應力與干燥初期含水率梯度引起的拉應力相疊加,很易引起表裂和徑裂。所以帶髓心的方材,干燥時(shí)很容易產(chǎn)生缺陷。木材厚度上含水率不均引起的應力與變形.


  2.木材厚度上含水率不均引起的應力與變形


  干燥過(guò)程中,不考慮木材干縮的各向異性,并假定僅在木材厚度上發(fā)生水分移動(dòng),則厚度上含水率分布、應力與變形的變化可按四個(gè)階段分析:


  a.干燥初始尚未產(chǎn)生應力的階段。此階段中盡管表層含水率低,厚度上含水率分布不均,但都在纖維飽和點(diǎn)之上,不產(chǎn)生干縮,因而不產(chǎn)生應力。


  b.干燥初期,應力外拉內壓階段。干燥過(guò)程開(kāi)始后,木材表面自由水先蒸發(fā),經(jīng)過(guò)一段較短時(shí)間(取決于干燥介質(zhì)的溫度和相對濕度)后,表層含水率降到纖維飽和點(diǎn)之下,斷面上含水率梯度增大、且出現“濕線(xiàn)”,“濕線(xiàn)”以外區域降到纖維飽和點(diǎn)以下,以?xún)葏^域仍高于纖維飽和點(diǎn)。隨著(zhù)干燥的進(jìn)行,“濕線(xiàn)”不斷向內移動(dòng)。


  木材表層因含水率在纖維飽和點(diǎn)以下,所以要產(chǎn)生干縮,但內部各層含水率高于纖維飽和點(diǎn)、尺寸不變,因而牽制表層的干縮,故表層因該牽制受拉應力,內部則同時(shí)受壓應力。又因為干燥初期木材橫斷面上,含水率降到纖維飽和點(diǎn)以下的區域較薄,相應受拉應力的區域較小,而受壓應力的區域較大,且總拉力與總壓力相平衡,所以,內部單位面積上的壓應力較小,而表層單位面積上的拉應力相當大,且很快發(fā)展、達到較大拉應力,當該應力大于表層抗拉強度極限時(shí),即產(chǎn)生裂紋。這也是干燥初期易產(chǎn)生表裂的主要原因。


  由于木材是彈性-塑性體,當表層拉應力超過(guò)其比例極限時(shí),就會(huì )產(chǎn)生塑性變形,或拉應力雖沒(méi)超過(guò)比例極限,但受力時(shí)間長(cháng)會(huì )產(chǎn)生蠕變,從而產(chǎn)生塑化固定。


  隨著(zhù)干燥過(guò)程的進(jìn)行,“濕線(xiàn)”不斷內移,即表層以?xún)鹊囊恍﹨^域也逐漸降到纖維飽和點(diǎn)之下,受拉應力的區域逐漸擴大,而內部在纖維飽和點(diǎn)以上的受壓應力作用的區域則逐漸減小。因此,表層單位面積上的拉應力逐漸減小,而內部單位面積上的壓應力逐漸增大,并達到較大值,但內層壓應力發(fā)展較慢。

  c.干燥中期,內外應力暫時(shí)平衡階段。該階段表層由于嚴重的拉伸塑化固定,產(chǎn)生受限干縮,表層的梳齒長(cháng)度比自由干縮應該達到的尺寸長(cháng)。由于其屬自由干縮或因壓縮塑性變形而使其尺寸逐漸接近并暫時(shí)等于外層尺寸,這時(shí)木材中的內外層的應力暫時(shí)平衡。


  d.干燥后期,應力外壓內拉階段。該階段“濕線(xiàn)”繼續內移,木材橫斷面上含水率梯度減緩,由于表層塑化固定已停止了干縮,因而硬化的表層及纖維飽和點(diǎn)之上的心層牽制了中間層的收縮,使中間層產(chǎn)生拉應力、表層及心層產(chǎn)生壓應力,表層和中間層發(fā)生了應力轉變。繼續干燥,“濕線(xiàn)”消失,即木材各部位含水率都降到纖維飽和點(diǎn)之下,此時(shí)內部各層都在表層牽制下產(chǎn)生受限干縮,因而都受拉應力,表層迅速達到較大壓應力,內部拉應力亦相繼達到較大值。當該拉應力大于內部抗拉強度極限時(shí),即產(chǎn)生裂紋。這也是干燥后期易產(chǎn)生內裂的原因。由此可知,內裂主要由干燥前期的嚴重塑化固定引起.




聯(lián)系我們
contact us
電話(huà)/Tel:13980132929
聯(lián)系郵箱:381082391@qq.com
地址/Add:安昌鎮沙汀路32號
91精品欧美成人,丝袜白浆,国产白浆喷水在线视频免费看,91制服丝袜在线
      <object id="236p0"><nav id="236p0"><address id="236p0"></address></nav></object>
      <pre id="236p0"></pre>
      1. <td id="236p0"></td>
      2. <pre id="236p0"><label id="236p0"></label></pre>
        <acronym id="236p0"></acronym>