木材是变异性很大的天然生物高分子材料，其构造和性质不仅因树种而不同，而且随林木的立地条件而变异。木材的力学性质与木材的构造密切相关，同时还受木材水分、木材缺陷、木材密度以及大气温湿度变化的影响，现分别叙述如下。

6.3.1 木材水分的影响

木材含水率对木材力学性质的影响，是指纤维饱和点以下木材水分变化时，给木材力学性质带来的影响。含水率在纤维饱和点以下，木材强度随着木材水分的减少而增高，随着水分的升高而降低，主要是由于单位体积内纤维素和木素分子的数目增多，分子间的结合力增强所致。含水率高于纤维饱和点，自由水含量增加，其强度值不再减小，基本保持恒定。经过长期的研究证实，含水率在纤维饱和点以下，强度的对数值与含水率成一直线关系。

木材力学试样制作要求用气干材，气干材含水率不是恒定的。因此，当测定木材的强度时，必须测定试验时木材试样的含水率，并将强度调整为标准试验方法所规定的同一含水率下的木材强度，以便于不同树种或不同树株间木材强度的比较。我国国家标准《木材物理力学试验方法》中规定的同一含水率为12％，调整公式为：

上式适用的含水率范围为8%~15% ，试验时应采用气干材。从表5－5所列值的大小可知，α值越大，说明含水率对该强度性质的影响也越大，反之则小。另外还可看出树种与含水率的影响无明显关系。

表6—5 我国木材物理力学试验方法中各种强度含水率调整系数α值。

6.3.2 木材密度的影响

木材密度是决定木材强度和刚度的物质基础，是判断木材强度的最佳指标。密度增大，木材强度和刚性增高；密度增大，木材的弹性模量呈线性增高；密度增大，木材韧性也成比例地增长。测定木材的力学强度，工作繁重，而测定木材的密度则简便得多，因此对木材的密度与强度的关系需要进行研究，对于选材适用、评价林木培育措施对材性的影响和林木育种有重要指导意义。在通常的情况下，除去木材内含物，如树脂、树胶等，密度大的木材，其强度高，木材强度与木材密度二者存在着下列指数关系方程。

式中：σ——木材强度；

式中：σ——木材强度；

K和n——常数，随强度的性质而不同。

木材力学性质和密度的关系除指数曲线外，也可以用直线关系σ＝aρ+b来表达。

木材的强度与密度之比称为本材的品质系数，是木材品质优劣的标志之一，通常强度与密度成正相关。但树种和强度性质不同，其变化规律也有变异。另外，应力木的强度与密度的关系不成正相关。

6.3.3 温度

温度对木材力学性能影响比较复杂。一般情况下，室温范围内，影响较小，但在高温和极端低温情况下，影响较大。正温度的变化，在导致木材含水率及其分布产生变化同时，会造成木材内产生应力和干燥等缺陷。正温度除通过它们对木材强度的有间接影响外，还对木材强度有直接影响。主要原因在于热促使细胞壁物质分子运动加剧，内摩擦减少，微纤丝间松动增加，引起木材强度下降。如水热处理情况下，温度超过180℃，木材物质会发生分解；或在83 ℃左右条件下，长期受热，木材中抽提物、果胶、半纤维素等会部分或全部消失，从而引起木材强度损失，特别是冲击韧性和拉伸强度会有较大的削弱。前者是暂时影响，是可逆过程；后者是永久影响，为不可逆。长时间高温的作用对木材强度的影响是可以累加的。总之，木材大多数力学强度随温度升高而降低。温度对力学性质的影响程度由大至小的顺序为：压缩强度、弯曲强度、弹性模量，最小为拉伸强度。

负温度对木材强度的影响如下：冰冻的湿木材，除冲击韧性有所降低外，其它各种强度均较正温度有所增加，特别是抗剪强度和抗劈力的增加尤甚。冰冻木材强度增加的原因，对于全干材可能是纤维的硬化及组织物质的冻结；而湿材除上述因素外，水分在木材组织内变成固态的冰，对木材强度也有增大作用。

6.3.4 木材缺陷的影响

木材中由于立地条件，生理及生物危害等原因，使木材的正常构造发生变异，以致影响木材性质，降低木材利用价值的部分，称为

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