木材测试

压缩试验

1. 获取三种不同木材（例如南方松、云杉和橡木）名义尺寸为3-1/2英寸的压缩立方体试样。试样可从4x4截面木材上切割而成，但应为无缺陷的实木部分。确保试样各表面相互平行。一组试样应在载荷平行于木纹方向的情况下进行测试，另一组试样则应在载荷垂直于木纹方向的情况下进行测试。每组内的测试重复次数取决于所需的置信区间。本实验中每组仅进行一次测试，因为实验目的为演示测试技术，而非为工程设计建立大规模且稳健的数据集。
2. 使用卡尺测量每个试样的横截面尺寸（宽度和厚度），精确至0.002英寸。测量压缩试样的总长度（即加载方向上的长度）。由于试样沿长度方向的尺寸可能略有变化，应进行多次测量，并记录每个测量尺寸的近似平均值。
3. 在设置好万能试验机后（参见本系列第一篇文稿：材料常数），将试样小心地置于压缩压板中心位置，降低横梁直至施加轻微载荷。使用微调控制将载荷卸至尽可能接近零。
4. 以每秒20 psi至50 psi之间的加载速率缓慢施加压缩载荷。
5. 压缩试验可能持续数分钟，期间载荷持续增加，试样中可观察到明显的应变。继续试验直至明显达到最大载荷。
6. 从显示屏上记录最大载荷值。
7. 对所有试样重复上述步骤，包括载荷方向平行于木纹和垂直于木纹的试样。

拉伸试验

1. 获取三种不同木材的狗骨状试样（例如南方松、云杉和橡木）。一组试样应在载荷平行于木纹方向施加的情况下进行测试，另一组试样则应在载荷垂直于木纹方向施加的情况下进行测试。需要注意的是，这些试样类型并非ASTM木材测试所要求的类型，其目的旨在演示拉伸性能，而非建立用于设计的数据库。
2. 使用常规拉伸试验机按正常步骤进行操作（参见本系列第二篇文稿：钢材的拉伸试验）。

弯曲试验

1. 取一段长约24英寸的致密南方松木料，尺寸为2x4。
2. 在万能试验机上安装四点弯曲测试装置（图1）。

图 1：四点弯曲试验装置。

3. 启动试验机及相关软件。确保软件设置为捕获最大载荷，并记录载荷和横梁位移值。
4. 将2x4试件安装到装置中，降低上横梁，直至装置刚好开始与木梁接触。
5. 缓慢施加载荷（约每分钟2000磅），直至梁发生断裂（图2）。

图 2：木梁受弯破坏。

6. 记录失效载荷。