動載作用下木片斷裂形貌特征與分形力學模型的研究.pdf

1、纖維板生產中，木片在熱磨機磨片的動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度薄弱的方向以及能量消耗的影響因素，對熱磨機纖維分離機理及其磨片優(yōu)化設計研究有著重要的影響作用，是此領域研究的前沿課題之一。本文利用分形理論和斷裂力學理論，主要研究了木片受剪切、沖擊載荷斷裂解離的形貌特征、力學性能和分形特征，通過建立動載作用下木片斷裂的分形力學模型，研究了木片斷裂時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材料，通過剪切斷裂試驗，獲取各樹種試件斷口的圖像和斷裂所需的力;運用分形理論對試件的斷裂方向、斷裂表面形態(tài)、力學特性和分形特征進行分析，獲得斷口的分形維數(shù)及其與分形曲線的關系;計算分析各樹種試件的抗剪強度，得到其抗剪強度薄弱的方向和條件，探討各樹種試件的抗剪強度與其斷口分形維數(shù)之間的相關性。
　　通過對試件進行沖擊斷裂試驗，獲取各樹種試件斷口的圖像和斷裂所需的能;運用分形理論對試件的斷裂方向、斷裂表面形態(tài)、力

3、學特性和分形特征進行分析，獲得斷口的分形維數(shù)及其與分形曲線的關系;計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)之間的相關性。
　　從熱磨機磨片各分區(qū)采集試驗的纖維樣本，運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，磨片各分區(qū)纖維分離活動的特征和磨損趨向。
　　利用分形和斷裂力學理論建立木片斷裂的分形斷裂模型和動載作用下分形力學模型;通過對木片斷裂分形斷裂模型和動載作用下分形力學模型的曲線分析，獲得木片斷裂時裂紋的初始條件和動載作用下木片斷裂時對能量消耗的影響及變化規(guī)律，為熱磨機及磨片的結構和參數(shù)設計提供了理論依據。
　　本文通過對材料斷口分形維數(shù)計算方法的研究分析，提出了一種利用三維掃描計算材料斷口分形維數(shù)的新方法，并獲得