正交各向异性材料的综合爬行顺应性表征：一种成本有效的自动化系统

确定正交各向异性复合材料的爬行顺应性需要在至少三个不同的单向和双向加载方向进行实验。迄今为止，针对类似北欧松树这类湿敏感材料，遵循多种气候条件并在全部解剖方向上的数据稀缺。因此，木材的模拟模型常常简化爬行，例如按比例缩放缺失分量或忽略气候影响。为克服此类简化，我们开发了自动计算机控制的气候爬行架，能够在全部解剖方向上实验性地评估湿度依赖的粘弹性和机械吸附。该装置通过数字图像相关(DIC)同时测量三个狗骨拉伸样品、三个平面压缩样品和六个 Arcan 剪切样品的爬行应变。这使得能够在考虑加载方向不对称性的前提下确定完整的正交顺应性张量。本文说明了爬行架的结构，并通过测定北欧松在 65% 相对湿度下的九个独立爬行顺应性分量来演示其用途。数据表明，加载不对称效应可达 16%。此外，发现的爬行顺应性张量不等于弹性顺应性张量。通过对顺应性分量进行聚类，我们识别出四个必要分量来代表顺应性张量的完全各向异性，可通过不少于两个实验获得。