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以落叶松为原料生产胶合木产品,既可以发挥落叶松的材性优势,又能提高落叶松木材利用的附加值。研究兴安落叶松(LariX gmelinii)成熟材及其结构指接胶合木力学性质预测模型研究是木材科学与技术学科重点研究问题之一,既有学术理论价值,又有实际意义。本论文以兴安落叶松成熟材为研究对象,研究了早、晚材顺纹抗拉的力学性质,构建了无疵小试样的顺纹抗拉力学模型、结构用指接材破坏的计算模型,探讨了足尺尺度最外层指接层板抗拉强度与胶合木抗弯性能的关系。本论文主要结论归纳如下：(1)兴安落叶松成熟材早晚材物理力学性质晚材密度普遍大于1.0 g/cm3,是早材密度的2-3倍。早晚材的S2层微纤丝角(MFA)数值非常接近。晚材顺纹抗拉弹性模量值域为[25,42](GPa),普遍是早材弹性模量的4倍以上;无论早材或晚材,密度与弹性模量成正相关,MFA与弹性模量成负相关。晚材顺纹抗拉强度普遍是早材的4倍以上,值域在[320,450](MPa);密度与抗拉强度成正相关;MFA与抗拉强度成负相关。(2)兴安落叶松成熟材无疵试样的力学模型建立利用X谢线密度分析方法测得试件早材密度、晚材密度以及早材宽度和晚材宽度。根据经典层板理论,在假设木材密度与弹性模量呈线性的情况下,根据早晚材的弹性模量关系,建立并验证了落叶松成熟材无疵试样顺纹抗拉弹性模量的表达式：式中：ρE为测得的早材平均密度(g/cm3):ρLmax为测得晚材的最大密度(g/cm3):/EE为第早材顺纹抗拉弹性模量的平均值(GPa);瓦为兴安落叶松的晚材顺纹抗拉弹性模量的平均值(GPa);万为兴安落叶松早材密度的平均值(g/cm3);万为兴安落叶松晚材密度的平均值(g/cm3);hE为试件早材的宽度和;hL为试件晚材的宽度和。其相对误差在5%以下,能够很好的预测落叶松成熟材顺纹无疵试样的顺纹抗拉弹性模量。根据早晚材的顺纹抗拉强度以及密度与顺纹抗拉强度呈线性的假设,建立的无疵试样落叶松成熟材顺纹抗拉强度模型,其表达式为：式中P为国标无疵小试样的破坏载荷(N);ρL为X射线测得晚材的平均密度(g/cm3);σL为兴安落叶松晚材密度的平均值;UTSL为晚材破坏强度的平均值(MPa);α为试件的厚度(mm)。利用该式,能够十分准确地预测兴安落叶松成熟材顺纹抗拉的破坏载荷十算值与实测值的相对误差在15%以下。(3)兴安落叶松成熟材指接破坏载荷模型的建立以落叶松成熟材无疵试样顺纹抗拉强度模型为基础,在指接工艺无加工缺陷的条件下,建立指接位置的破坏强度模型。对该模型进行实测验证,当指接齿长27.5mm、齿底7.5mm、齿顶2.25mm,铣齿角度95°情况下,模型对落叶松成熟材指接顺纹抗拉破坏载荷相对误差低于10%,其表达式如下：式中：P为使胶合面破坏的顺纹最大荷载(N);ρL为兴安落叶松胶合面横向投影上晚材的平均密度(g/cm3);H为齿形高度(mm);hE为兴安落叶松胶合面横截面投影上早材的宽度和(mm);hL为兴安落叶松胶合面横截面投影上晚材的宽度和(mm)。(4)胶合木梁抗弯性能胶合木梁最外层层板抗拉强度是影响胶合木抗弯性能的最重要因素。最外层层板的厚度、层板之间剪切强度均为胶合木抗弯的影响因素。各种破坏形式中,最外层指接处阳层板之间胶层剪切的联合破坏,其胶合木抗弯强度最大。