木材损伤的声发射特征及裂纹扩展机理研究

【摘要】： 本文应用声发射无损检测技术和断裂力学应变能释放率理论对木材裂纹扩展机理及木材承载能力与木材损伤之间的关系进行了研究。首先利用声发射技术对有裂纹和无裂纹木材损伤过程进行了研究,确定了(1)木材损伤的声发射特征,并对木材损伤过程声发射信号幅值概率分布进行了指数统计分布分析;(2)确定了声发射无损检测技术比σ-ε曲线能够更加有效地预测、监测木材裂纹的开裂临界载荷,可实现木材裂纹扩展的提前确定。然后根据断裂力学中的Griffith能量理论及应变能释放率理论,首次推导了含有一个自变量(木材裂纹大小:α)的木材损伤与承载能力之间的函数关系式P=f(α),其中P为木材裂纹扩展临界载荷,并通过实验拟合了白桦材木材损伤与承载能力之间的函数关系曲线。