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不同树种的木材物理力学性能

不同树种的木材物理力学性能包括： 抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、 抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。

树木是木材的原体，是由它本身生命生存与繁衍的整个 生长过程， 积累了成为不同木材的物质， 直到生命自然终结， 或被认为终结生命，而成为被利用的材料。树木是木质多年 生植物， 通常把它分为乔木和灌木两种。 乔木是 l．3 米以上， 只有一个直立主干的树木；灌木是直立的、具有丛生茎的树 木。我国现有木本植物约

7000 多种，属乔木者约占 1/3 以

1000 种，常见 弹性、 塑性、 蠕变、

抗剪强度、冲击韧性、

上，但是作为工业用材而供应市场的只不过 的约 300 种。

树木是人类繁衍延续到今天的必要条件。它靠空气、水 和阳光存活，通过一系列化学反应，形成树木肢体的物理变 化，为人类营造出了天然的乐园。

“碳”是形成木材物理力基础。树木在生长发育过程 中，形成了高度发达的营养体。水分及营养液等流体的输运 现象始终伴随着树木营养生长的生理过程。树木由树梢沿主 轴向上生长（高生长） ，也在土壤深处向下生长（根生长） ， 中间的树干部分沿着径向生长。前一年形成的树干部分到了 次年不会再进行高生长。

树木从天上接受阳光的沐浴，到地下去寻觅水分，把 原料从树根输送到叶片。 由叶子制造养分， 将养分向下输送， 供给树木生长需要。这样，树木生长过程中，形成了非常协 调完备的水分及养分的输送系统。

一株红杉（美）树高达

112 米，一株杏仁桉（奥）树

3000 年，一株世界

竟高达 156 米，一株银杏（中）树龄达

爷（美）树龄竟达 7800 年。那么对于如此高大、如此年久 的树木，体内各种物质（水、矿物质、可溶性碳水化合物和 激素等等）是它的最外层是树皮（外皮）

，树皮里边一层是

韧皮部（也叫内皮） ，经它将营养液由叶部输送到树木的其 他部分（包括根在内） 。再向内一层是形成层，它的细胞不 断分裂，使树木沿径向生长而不断加粗。再往里是边材和心 材，即木质部，木质部中被叫做导管的细胞组织，它将树液 输送到茎和叶部。这个过程，就是水分将土壤中的碳分子和 空气中的碳分子，经过化学反应形成积累。

压力流动模型实验证明，树木营养液的流动动力是流体 静压力。即净生产细胞（如一片成熟叶）由于光合作用制造 大量糖而保持较高的溶质浓度，水便通过渗透作用不断进入 净生产细胞，使胞内的流体静压力增加，迫使营养液经过胞 间连丝进入韧皮部。而净消费细胞（可以是一个根细胞、一 个有代谢作用的细胞，或一个果实细胞）由于呼吸、生长和 储藏保持着较低的溶质浓度，胞内流体静压力较低。这样，

营养液便沿压力梯度向下运输到根部。韧度部转移营养液的 最高速度在阔叶树中是

0．4～0．7 米/小时，在针叶树中是

0．18～0．2 米/小时。对于一株 30 米高的松树和杨树，营 养液由树冠输送到树根的最短时间分别为

7 天和 1．8 天，

而对于 112 米的红杉来说约需 20 多天的时间。

树木所需的水分几乎全部由根系（吸水器官）吸取，并 沿木质部（从根部到叶部）向上长距离移动。那么，水分是 靠什么动力来提升的呢？研究结果表明，动力有两种：一种 是根压，另一种是蒸腾拉力。这两种力，在积累过程中，转 化成木材的力。

木材力学是涉及木材在外力作用下的机械性质或力学性 质的科学，它是木材学的一个重要组成部分。木材力学性质 是度量木材抵抗外力的能力，研究木材应力与变形有关的性 质及影响因素。

木材作为一种非均质的、 各向异性的天然高分子材料， 多性质都有别于其它材料，而其力学性质和更是与其它均质 材料有着明显的差异。例如，木材所有力学性质指标参数因 其含水率 （纤维饱和点以下） 的变化而产生很大程度的改变；木材会表现出介于弹性体和非弹性体之间的黏弹性，会发生 蠕变现象，并且其力学性质还会受荷载时间和环境条件的影 响。

木材力学性质包括应力与应变、弹性、黏弹性（塑性、蠕

许