随着强风灾害频繁发生,森林作为抵御风灾的天然屏障受到的损伤也越来越多,轻则叶片大面积脱落,林内枝干折损,重则单株林木连根拔起,大面积林分发生倒伏现象,使国民经济遭受损失,因此对于森林在强风力载荷下内部流场分布特征进行研究对研究者来说是迫在眉睫的事。通过分析风力分布特征获得强风力下林木内部流场运动情况不仅为树木安全性评估供理论依据,也为防风林种植供可靠依据。本文针对树木安全性评估做了以下几点研究:1、以冠形作为研究对象,建立多孔介质树冠模型,假定风力载荷下林分中的流体是一种均匀流体,将流固耦合运动利用欧拉双相流模型转化化为固体相与流体相相互作用,得到流体运动控制方程。接着离散化模型计算区域,通过迭代计算每一个网格中风力参数,得出冠形与树木安全性的联系,并与文献中结果对比,验证结论。通过数值模拟计算与文献验证,圆锥形冠形特征在强风力载荷下冠部前后压差小,林内风速低,且湍流强度低,因此圆锥形林冠林分在强风力下安全性更高。2、首先针对雷达实地扫获得两种树种(PR107,CATAS7-20-59)空间点云数据对树木骨架进行重建,通过叶子归属形成叶团簇,进而获得叶团簇体积,叶面积指数,树冠孔隙度等林木参数。然后建立两种树种的叶团簇林分模型,并以多孔介质模拟树冠中的每一个叶团簇。通过对树木模型加载强风力数值模拟后发现,橡胶树1组成的林段1内动压普遍高于橡胶树2组成的林段2,同时林内的风速变化与湍动能强度变化中林段1也大于林段2,这些都会造成林段1中局部气旋的不稳定性与湍流强度的增加,更会导致橡胶树1(PR107)受到的风灾侵害要大于于橡胶树2(CATAS7-20-59),这与实地树种受灾害情况相吻合。3、以冠部参数-孔隙度作为研究对象,分别建立单株与多株模型,并根据湍流模型标准k-ε模型对所建模型进行数值模拟,通过模拟后的结果发现,树冠孔隙度越大即树冠越稀疏,树冠前后的压差越小,树冠内的风速差也越小,不易产生较大湍流,树的结构也就越稳定。