動(dòng)載作用下木片斷裂形貌特征與分形力學(xué)模型的研究.pdf

1、纖維板生產(chǎn)中，木片在熱磨機(jī)磨片的動(dòng)載作用下分離成纖維。木片斷裂的形貌特征、定量描述方法和木片斷裂過程中強(qiáng)度薄弱的方向以及能量消耗的影響因素，對(duì)熱磨機(jī)纖維分離機(jī)理及其磨片優(yōu)化設(shè)計(jì)研究有著重要的影響作用，是此領(lǐng)域研究的前沿課題之一。本文利用分形理論和斷裂力學(xué)理論，主要研究了木片受剪切、沖擊載荷斷裂解離的形貌特征、力學(xué)性能和分形特征，通過建立動(dòng)載作用下木片斷裂的分形力學(xué)模型，研究了木片斷裂時(shí)能量消耗的影響因素和規(guī)律。
　　本文以5種有代

2、表性的針闊葉木材為試驗(yàn)材料，通過剪切斷裂試驗(yàn)，獲取各樹種試件斷口的圖像和斷裂所需的力;運(yùn)用分形理論對(duì)試件的斷裂方向、斷裂表面形態(tài)、力學(xué)特性和分形特征進(jìn)行分析，獲得斷口的分形維數(shù)及其與分形曲線的關(guān)系;計(jì)算分析各樹種試件的抗剪強(qiáng)度，得到其抗剪強(qiáng)度薄弱的方向和條件，探討各樹種試件的抗剪強(qiáng)度與其斷口分形維數(shù)之間的相關(guān)性。
　　通過對(duì)試件進(jìn)行沖擊斷裂試驗(yàn)，獲取各樹種試件斷口的圖像和斷裂所需的能;運(yùn)用分形理論對(duì)試件的斷裂方向、斷裂表面形態(tài)、力

3、學(xué)特性和分形特征進(jìn)行分析，獲得斷口的分形維數(shù)及其與分形曲線的關(guān)系;計(jì)算分析各樹種試件的沖擊韌性，得到其沖擊韌性薄弱的方向，探討各樹種試件的沖擊韌性與其斷口分形維數(shù)之間的相關(guān)性。
　　從熱磨機(jī)磨片各分區(qū)采集試驗(yàn)的纖維樣本，運(yùn)用分形理論建立了木片研磨過程中，各分區(qū)纖維的長度、直徑與纖維距磨盤外邊沿距離的雙對(duì)數(shù)線性回歸模型，模型表明，木片研磨分離過程中，纖維長度或直徑的變化具有分形性;通過對(duì)各分區(qū)纖維長度和直徑分形維數(shù)的分析，揭示了研磨

4、解離纖維時(shí)，磨片各分區(qū)纖維分離活動(dòng)的特征和磨損趨向。
　　利用分形和斷裂力學(xué)理論建立木片斷裂的分形斷裂模型和動(dòng)載作用下分形力學(xué)模型;通過對(duì)木片斷裂分形斷裂模型和動(dòng)載作用下分形力學(xué)模型的曲線分析，獲得木片斷裂時(shí)裂紋的初始條件和動(dòng)載作用下木片斷裂時(shí)對(duì)能量消耗的影響及變化規(guī)律，為熱磨機(jī)及磨片的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　本文通過對(duì)材料斷口分形維數(shù)計(jì)算方法的研究分析，提出了一種利用三維掃描計(jì)算材料斷口分形維數(shù)的新方法，并獲得