单选题
128.木材在纤维饱和点以下时开始收缩变形,弦切板的变形为()。
A
顺年轮圈弧翘曲
B
向年轮相反方向翘曲
C
顺长度方向翘曲
D
向弦向方向翘曲
答案解析
正确答案:B
解析:
**解析:**
木材是一种各向异性材料,其干缩湿胀变形在不同方向上差异显著。理解本题的关键在于掌握木材三个主要方向的收缩率大小关系以及弦切板的结构特点。
1. **木材收缩率的各向异性**:
* **纵向(顺纹方向)**:收缩率最小,通常仅为 0.1%~0.3%,在实际工程中常忽略不计。
* **径向(垂直于年轮方向)**:收缩率中等,通常为 3%~6%。
* **弦向(平行于年轮切线方向)**:收缩率最大,通常为 6%~12%。
* **总结**:弦向收缩 > 径向收缩 > 纵向收缩。
2. **弦切板的定义与受力分析**:
* **弦切板**是指锯切面与树干半径平行或接近平行的板材,其板面主要包含弦向和纵向纤维。在横截面上看,年轮线与板面大致平行或呈弧形分布。
* 当木材含水率降低至纤维饱和点以下时,水分开始蒸发,细胞壁内的微纤丝间距缩小,导致木材发生收缩。
* 由于**弦向收缩率远大于径向收缩率**,对于弦切板而言,靠近树皮部分(外侧)和靠近髓心部分(内侧)虽然都是弦向主导,但由于年轮的曲率存在,板材外侧的弦向长度通常大于内侧。更直观的理解是:想象一个圆环(年轮),如果把它切成一块板(弦切),当它干燥收缩时,因为弦向(弧长方向)收缩得比径向(半径方向)厉害得多,原本平直的板面会因为内外层收缩不均而产生翘曲。
3. **变形方向判断**:
* 在弦切板中,年轮呈现为近似平行的线条或平缓的弧线。
* 由于弦向收缩大,径向收缩小,板材在干燥过程中,其横截面会发生扭曲。具体表现为:板材会向着**年轮凸出的反方向**(即向着髓心方向或年轮凹侧)翘曲,或者更准确地说,是**背离年轮弧度的中心**,呈现出“瓦状”变形。
* 让我们仔细审视选项:
* A. 顺年轮圈弧翘曲:这描述不够准确,且通常指沿着弧度弯曲,未指明凹凸方向。
* B. **向年轮相反方向翘曲**:这是木材学中的经典结论。弦切板干燥时,由于弦向收缩大,板面会向**背向年轮弧线凸出**的方向翘曲,也就是向着年轮凹入的一侧翘曲,或者说翘曲的方向与年轮的圆弧方向相反(年轮凸向一面,板就向另一面翘)。简单来说,如果年轮像笑脸 `)` ,板子会向左边 `<` 翘,即向年轮开口的反方向/背侧翘曲。在许多教材表述中,简称为“向年轮相反方向翘曲”或“背离年轮方向”。
* C. 顺长度方向翘曲:纵向收缩极小,不会导致明显的顺长度方向翘曲(那是弯曲,通常由应力不均引起,非各向异性收缩的主因)。
* D. 向弦向方向翘曲:弦向是一个平面内的方向,不是翘曲的轴向描述。
* **修正与确认**:标准的木材学知识指出,弦切板干燥时容易发生**瓦状翘曲**(Cupping)。其翘曲方向是:板面凹向髓心,凸向树皮。如果看年轮,年轮在弦切板上通常是平行的或微弧。如果年轮有弧度,弦切板的翘曲方向是**背离年轮弧度的凸面**,即向着年轮弧度的凹面翘曲。在某些语境下,“向年轮相反方向”指的是翘曲的凸面与年轮的凸面方向相反。例如,年轮凸向树皮,板子翘曲凸向髓心(即板子中间拱起的方向与年轮拱起的方向相反)。因此,选项 B 是最符合传统教材描述的。
**结论:**
木材弦切板在干燥时,由于弦向收缩率大于径向收缩率,会导致板材发生瓦状翘曲,其翘曲方向与年轮的弯曲方向相反(即年轮凸向哪边,板子就向另一边翘)。故正确答案为 **B**。
相关知识点:
弦切板变形,向年轮反方向
题目纠错
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