木材的宏观力学模型及断裂机理 (2010年)

通过理论与试验分析相结合的方法，建立木材多尺度力学分析模型，分析木材的宏观力学性质和断裂机理。在假设木材是含裂纹的各向异性材料基础上，建立了断裂力学分析模型，并用该模型研究了含边缘I型裂纹的有限大板的应力场和应力强度因子；进一步分析了木板紧凑拉伸时裂纹的几何特征对应力强度因子的影响，建立了应力强度因子的无量纲关系式；结合模型试验，得到木材的横纹断裂韧性和顺纹断裂韧性参数。结果表明：裂纹的存在对其附近应力场的影响很大，在张应力情况下容易引起木材的断裂，而且顺纹断裂韧性与横纹断裂韧性的差别很大。