本文将热磨法研磨过程中木材原料发生连续的剪切与冲击断裂,转换为单一木片试件的单次剪切与冲击断裂进行研究分析,通过对木材试件的横、纵向剪切与冲击断裂的试验来研究纤维制备过程中木材原料的研磨解离机理。由于木材具有层次性、多孔性、各向异性等性质,其断裂过程不但具有一般材料断裂的特征,还是一个非平衡且非线性的过程,传统研究断裂问题的方法无法发现木材断裂过程的规律,而分形理论是研究非线性系统的有力工具,故本文结合分形理论对木材试件的断裂力学特性进行了研究。本文通过对白松、椴木、桦木、杨木和樟子松试件的横向剪切(软化、未软化)断裂试验,研究了水热软化处理对木材物理力学性质的影响。研究结果表明：水热软化处理对木材的物理力学性质影响很大,但并不能对所有的木材都能达到理想的软化效果。本文通过对白松、椴木、桦木、杨木和樟子松试件的横、纵向剪切与冲击的断裂试验,研究了不同方向上木材主要力学性能之间的差异。研究结果表明：木材横向与纵向的抗剪强度差异较大,白松、椴木、桦木、杨木和樟子松纵向抗剪强度是其横向抗剪强度的2-4倍,但木材横向与纵向的冲击韧性差异较小,通过方差分析可以发现白松、椴木、杨木和樟子松的横向与纵向冲击韧性差异均不明显,只有桦木的差异明显。本文将木材试件剪切与冲击断裂的主要力学特性抗剪强度、冲击韧性和其断口分形维数做了相关性分析,发现试件的抗剪强度、冲击韧性与其断口的分形维数之间都存在着一定的线性正相关性,但根据树种、断裂形式和是否经过软化处理的不同,这种正相关性的显著性存在着较大差异。木材横向的抗剪强度、冲击韧性与其断口分形维数相关性的显著性普遍高于纵向。白松、桦木、杨木和樟子松的横向剪切中,经过软化处理试件的抗剪强度与其断口的分形维数的线性相关性均高于其未经过软化处理的试件。研究表明：在实际纤维分离过程中,木材原料软化工艺条件的选择应示木材原料的树种不同而有所改变,以使木材原料达到最佳的软化效果,从而降低热磨机研磨过程中磨片的磨损并减少研磨过程中的能量消耗；如果能使木材原料主要沿着横向发生剪切断裂,则会大大降低研磨过程中的能量消耗,这为热磨机磨片结构的优化设计提供了力学理论基础。