常見紫衫和挪威云杉的三維彈性性能

1、常見紫衫常見紫衫紅豆杉和挪威云杉的三維彈性性能紅豆杉和挪威云杉的三維彈性性能DanielKeunecke.StefanHering.PeterNiemz摘要：摘要：考慮到鑒于由于紫衫（木）紅豆杉的高密度，所以其縱向彈性模量楊氏模量很小，這使其在（眾多的）針葉樹木材之中變得很特殊特別獨(dú)一無二。然而，紫衫與其他負(fù)載載荷方向的彈性響應(yīng)反應(yīng)大部分在很大程度上還是未知的。因此，我們的目的全面全方位地描述表征紫衫木木材的三維彈性性能。為了實(shí)現(xiàn)達(dá)到這

2、一目的目標(biāo)，我們選取了一些類似狗骨頭形狀的紫衫木木材試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，并使用萬能試驗(yàn)機(jī)及數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)來確定3個(gè)楊氏模量和6個(gè)泊松比。同樣，所有的試驗(yàn)也要在云杉木材上做一遍，并把云杉作為參考參照樹種。通過我們小組在之前的研究確定下了剪切模量之后，紫衫和云杉的所有工程彈性常數(shù)都被確定了?；谶@些值，（紫衫和云杉的）三維彈性性能可以通過變形體和極坐標(biāo)圖進(jìn)行描述。通過分析評(píng)價(jià)這些插圖圖例圖解解釋說明顯示（說明），紫衫僅在縱向方向上具有較低的

3、剛度。在所有其他三維方向，云杉的剛度顯然要比紫衫的小。特別尤其在徑向切平面上，這兩個(gè)樹種的各向異性彈性度有很大的不同（變化）（變化很大）。所提及的紫衫和云杉之間的所有差異都來自起源于發(fā)生于微觀層面水平。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介幾百年來數(shù)百年，紫衫都是一個(gè)非常受歡迎的用于制作長(zhǎng)弓大弓的木材，因?yàn)樗貏e符合一個(gè)條件：它十分的柔韌易彎曲可彎曲。在長(zhǎng)弓受載荷的情況下，用從技術(shù)工程術(shù)語(yǔ)來說，柔性柔韌性靈活性彈性意味著在有小縱向彈性模量（EL）的同時(shí)還要在彈性范圍

4、內(nèi)有大應(yīng)變。一些文獻(xiàn)記載記錄通過靜態(tài)試驗(yàn)確定了紫衫相對(duì)較低的軸向剛度（620012000MPa）。鑒于考慮到其（紫衫）的高生材密度（在11%12%平衡含水率時(shí)，其密度為620720kgm^3），這個(gè)屈服柔度特性使紫衫木木材在裸子植物中變得特別獨(dú)一無二，并讓其成為一個(gè)讓人感興趣的案例，能夠進(jìn)一步研究其彈性（性能）。然而，顯然不太很少有人知道紫衫與其他負(fù)載載荷方向的彈性響應(yīng)。在第一種方法中，我們用超聲波確定紫衫額云杉的楊氏模量和剪切模量。紫

5、衫的徑向（ER）和切向（ET）的楊氏模量是云杉的2.02.3倍，這是因?yàn)椋ㄗ仙赖模┟芏雀?，這在剪切模量上反應(yīng)體現(xiàn)的更加明顯強(qiáng)烈：紫衫的徑向剪切模量GLR和切向剪切模量GLT是云杉的3倍，紫衫的GRT是云杉的6倍。由于因?yàn)槲覀冴P(guān)心的是紫衫木木材完整的彈性力學(xué)特性，因此有兩個(gè)方面是我們必須要考慮的：1.眾所周知，用動(dòng)態(tài)方法確定的楊氏模量跟剪切模量相比（相）對(duì)比，其被估計(jì)過高，這與用靜態(tài)方法確定的值在同一個(gè)范圍內(nèi)。2.木材的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，看作