基于纤维解离水曲柳压缩解离特征与能量耗散机制研究

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作   者：

许威;  曹军;  花军;  陈光伟; 

作者机构：

东北林业大学机电工程学院; 

关键词：

木材;  解离特征;  纤维解离;  能量耗散机制;  应变率; 

期刊名称：

包装工程

i s s n：

1001-3563

年卷期：

2024 年 45 卷 003 期

页   码：

284-291

摘   要：

目的 以水曲柳为研究对象,研究高应变率压缩载荷作用下水曲柳试件的解离特征和能量耗散机制.方法 利用压缩加载试验分析应变率、加载方向对受载水曲柳的形态特征影响和动力学特性,并利用弹塑性基本原理分析其受压解离的能量耗散机制.结果 解离后径向加载试件主要呈火柴棍状,弦向加载试件主要呈片状,轴向加载试件主要呈不规则块状,试件的解离程度随应变率的增大而增大;当应变率在 400~1 000 s-1 时,水曲柳试件的应力-应变曲线由弹性阶段和屈服后弱线性强化阶段两部分组成;水曲柳试件的屈服强度随应变率的增大而增大,当应变率从 400 s-1 增加到 1 000 s-1 时,径向、弦向和轴向加载试件的屈服强度分别增加了 0.45 倍、1.34 倍和 0.71 倍;木材原料沿径、弦向解离时主要依靠木材细胞的压缩变形来耗散能量,沿轴向解离时主要依靠木材细胞纵向结构的弯曲来耗散能量.结论 弦向最易解离,轴向最难解离;水曲柳是一种应变率敏感材料;木材原料径、弦向解离主要依靠压缩变形来耗散能量,轴向解离主要依靠弯曲变形来耗散能量,木材原料解离能够耗散能量的多少主要受加载方向、木材细胞的结构尺寸和力学性能的影响.