Свойствата на анизотропни на дървото 1

Свойствата на анизотропни от дървен материал. Какво е идеализацията на анизотропията на схемата?

Wood е анизотропна пълнител, ортотропна материал хетерогенна структура в три взаимно перпендикулярни равнини (напречни, радиални, тангенциални раздели). Изследване на технологичните свойства на пълнежа дърво, засягащи arbolita на качеството се усложнява не само заради анизотропията на различните части на дървото (корена на острието, стъбло, клони, беловина ядро), но също и поради хетерогенност в структурата на годишния пръстен ранния и късния гора.

Механичните свойства на дърво

Елементи на строителни конструкции, дограма продукти, мебели и други трупове. Преживяването на различни ефекти сили, които правят прояви на механичните свойства на дървесината. Най-важните механични свойства на дървесината служи сила.

Преглед
Сила и деформируемост - са основните характеристики, които трябва да знаете, за да се определи проектните параметри на продуктите от дървесина в хода на тяхното развитие. В допълнение към тези свойства на механичното реши да отпусне на определена група от технологична и оперативна. Днес ние се ограничим до съпротивата - способността на тялото да устои на деградация, причинена от външни сили.
Дървесината като във всеки друг материал, под влияние на външни натоварвания са промени на размерите и формата на тялото - деформация. В този случай, материал с устойчивост на силите, които обикновено се характеризират напрежения (сили приравнени подробно сечение). Се увеличава с увеличаване на стреса и риска от фрактура на тялото. Максималната стреса преди фрактура на тялото, наречена якост на опън.
Повечето от проблемите, които срещат в практиката на проектирането на продукти от дървесина. е решен в рамките на теорията на еластичността предположения и генерализирана закон на Хук, обаче, структурните характеристики на дървесината се определят ясни разлика имоти в различни посоки, т.е. приложена към дървото, за да се използва еластичност теория анизотропна тяло.
В случая, когато частите на дървен материал са малки размери (така че да се пренебрегва кривина на пръстените на растеж), за изчисленията обикновено вземат диаграма ортогонална анизотропия, който се характеризира с три равнини на симетрия, две надлъжни - радиална и тангенциална и една перпендикулярна на посоката на влакната.
За по-големи сортименти, когато не могат да пренебрегват кривината на годишните пръстени, а често и все още не е правилна ориентация на секции по отношение на слоевете година (барове, талпи), се взема предвид само разликата между свойствата заедно и в цяла влакната (напречен анизотропия).
Между анизотропията на еластичните и якостни свойства са тясно свързани. Въпреки това, разликите в сила в различни посоки са по-слабо изразени, отколкото по отношение на еластичните свойства.
При изчисляване на силата на дървени конструктивни елементи отчита степента на действителните сили (напрежения) и със сигурност им ориентация спрямо влакната и годишните пръстени. Най-опасното напрежение на опън, насочена напречно на влакната и да доведе до появата на пукнатини в материала, паралелни влакна. Крехко разрушаване на дървесината се среща под формата на чакъла поради напрежения на срязване, действащи в радиални и тангенциални равнини
В някои случаи, товарене на структурни елементи е сложна. Благодарение на анизотропията на дървесината, увеличава нивото на сложност на проблема, на метода за изчисляване на сила само в случай на самолет стрес. Тук критериите за издръжливост се използват вместо нормалните уравнения.
За якостни изчисления използвания материал характеристики като модул на еластичност, модул на срязване, опън и натиск срязване. Тези характеристики са определени експериментално върху специално приготвени проби и от специална техника. Въпреки това, свойствата на дърво зависят не само от вида, но и на мястото на отглеждане, както и много други фактори. Поради това, стойностите на параметрите на еластичност и здравина са малко приблизителни (средно) характер.
Има определени правила, определящи зависимостта на тези параметри от структурата на дърво, което от своя страна се определя от условията на растеж и т.н. Тези модели са използвани да изменят изчисленията. Ефектът от силата на дърво и има влага. Ето защо, се провеждат тестове на нормализирана влага (12%), но за някои видове дървесина имат данни за повече от 30% влажност. Подробности за механичните свойства могат да бъдат намерени в таблици Национален стандарт референтна система на данните (GSSSD) "дърво. Физико-механичните свойства на малки проби без дефекти. "

инструкции

характеристики на

анизотропия

Анизотропия (от гръцки. áНисос - неравно и TRóPOS - посока), в зависимост от физичните свойства на веществото (механични, термични, електрически, магнитни, оптични) от посоката (изотропността разлика - свойства независимост на посока). Примери анизотропия: слюда плоча лесно отцепена на тънки листове само по определена равнина (равнината, успоредна на силата на свързване между частиците от слюда малката); по-лесно да се намали месо заедно влакната, памучна тъкан е лесно да се разкъса по нишките (в тези посоки плат сила най-малък).

Natural анизотропия - най-характерната особеност на кристалите. Това е така, защото темпът на растеж кристал в различни посоки са различни, кристалите растат под формата на редовни многостенни шестоъгълна призма кварцови, каменна сол кубчета, осмоъгълни диамантени кристали, разнообразен, но винаги шестоъгълни зъбчатите снежинки. Анизотропна, обаче, не всички свойства на кристалите. Плътността и специфичен топлинен капацитет на всички кристали не зависят от посоката. Анизотропия други физични свойства на кристалите е тясно свързани с тяхната симетрия и показва по-силен, по-ниска кристална симетрия.

Arg равнина се разглежда като равнина на симетрия, при условие кривината на годишните пръстени е малък по обем в въпрос.

Rt равнина, перпендикулярна на влакната може да се разглежда като равнина на симетрия, само ако постоянно регулиране барел свойства и отсъствието на тънки отвор.

Допирателната равнина в равнината на симетрия се разглежда като ако разликата не се свойствата на ранния и късния гора.

Механични свойства на дърво са различни в различни посоки, в зависимост от ъгъла между посоката на качеството силата и посоката на влакната (фиг. 1.3,6).

Когато съвпадението на посоката на силата и силата на дървесни влакна достигне максималната си стойност.

Следователно, в извличане формула за определяне на изчислената устойчивост под ъгъл към влакната, дървото се разглежда като ортотропна материал.

Анизотропия на механични свойства

Основните механични характеристики на дърво и пластмаса, са сила, твърдост, твърдост, treschinostoyksst (за polimerbetonov) Те трябва да се счита, когато са изложени на проектирането на външни натоварвания. В конструкциите на дърво и пластична деформация се подлагат на следните типове: опън, натиск, огъване, срязване.

Дърво и повечето инженерни пластмаси -. Материал-ти произнася анизотропия, т.е. те имат различни механични свойства в различни посоки. Анизотропия поради структурата, структура и материал състав.

Горният структурата и състава на дървесината определи анизотропия на неговите свойства вече са в повечето основни структурни елементи от дърво - целулоза верижни молекули, мицели, фибрилите, които формират основата на клетъчната мембрана. С увеличаване на структурните елементи на микроструктурата на макроструктурата и до неравномерно механични багажника свойства проявява повече Излишно структура дърво определя три взаимно перпендикулярни направления: по влакната цяла радиално влакна (радиалното напречно сечение на корпуса) и в зърното тангенциален (по допирателната към годишните слой), на която свойства на дървесината се различават значително. В диаграмата на Фиг. 16, и посочената от букви

Фиг. 16. Посока на анизотропията на механичните свойства на дървесината и инженерни пластмаси:

И - в гората; б - в FRP; в - в drevesnosloistyh пластмаса с различно подреждане на влакната в фурнира

A, G, в посока А (по влакно), дърво има най-висока здравина и еластични свойства и в посока през влакната - най-малката.

Анизотропия подсилена пластмаса поради ориентацията на фибростъкло или дървени фурнири в определена посока (фиг. 16Ь, в). Такива материали включват drevesnosloistye пластмаса, шперплат, фибростъкло SVAM, стъкло KAST и сътр. Термопластични (акрил, винили), пени могат да бъдат класифицирани като изотропни материали. Стъклени влакна полиестер с произволно разпределени нарязани влакна със свойства, като в близост до изотропни материали.

Горните структурните характеристики на армирани пластмаси и дърво пластмаси, структурни фактори имат връзка с техните физико-механични свойства, които могат да бъдат определени емпирично (например, за дърво пластмаса) или заключи теоретично всички фибростъкло. С такава зависимост може да бъде избегнато чрез случаен елемент при избора на армирани пластмаси за използване в някои видове конструкции. Освен това, дизайнерът трябва да се изработи самия материал и издава технолози търсенето на подсилени пластмаси с някои механични свойства целенасочен дизайн материал съгласно нейното състояние на стрес в елемент (дизайн) проектира увеличава надеждността и осигурява материалните спестявания. Това е от съществено значение разликата и предимството на композитни структурни материали за дърво.

Основи на реологията. В материали, състоящи се от компоненти с различни еластични свойства, вътрешният стрес преразпределението настъпва между компонентите на материала. В резултат на това състояние на стрес и деформация на структурните елементи "варира във времето.

Явленията, срещащи се в твърди продължително действие в него вътрешни механика стрес изучава раздел, наречен реология.

Сложността на структурите и дърво и пластмаса характеристики под товар те причиняват увеличаване на вискозно компонент на деформация при постоянно натоварване, което се случва с течение на времето. Това явление се нарича пълзене. Това е характеристика на структури, изработени от дърво и пластмаса, и трябва да се вземат предвид при проектирането (например, като строителство лъч структура покритие).

Ако се разграничат моментната щам и съответния стресово състояние и вискозен деформация (деформация последица) с подходящ здраво състояние. Моментната деформация се среща с честотата на прилагане на натоварването. Вискозна деформация се развива след натоварването спира да се увеличава. Скоростта на развитие зависи от нивото на стрес. Ако последната не надвишава определена граница, вискозната деформация се погасява (фиг. 17а). Незабавно и вискозна деформация обратими при премахване на натоварване - те са еластични. Ако напрежение по-високо от прага, след това преминават в вискозно пластична деформация, която е необратим и разработен в пропорционален процент на време, в зависимост от степента на натоварване на материала. Развитието на пластична деформация, когато общата граница на деформация

Фиг. 17. Разработване на дървен материал деформация при постоянно натоварване при различни напрежения:

А - еластична деформация; б - еласто-пластично деформиране; в - стрес релаксация; 1 - затихване последица деформация, когато <Ицл - 2 — развитие пластических деформаций при а> "DL; 3 - изчезване щам след разтоварване на

Релаксация. Тя се нарича процес релаксация за намаляване на стреса при поддържане на предварително определена постоянна стойност при качване на деформация. Релаксация криви (Фиг. 17в) имат формата на обратни криви преходно пълзене. Физическата същността на релаксация се получава чрез превръщане на качване еластична деформация в вискозно деформация.

Научете отдих в лабораторни изследователски материали. За визуално представяне на процеса, използван от така наречените реологичните модел органи, които деформация се извършва в рамките на един и същ закон, колкото и самото тяло. Преходна процес пълзене най-добре отговаря на реологичните модел Войт. Е1 пружина осигурява повлияе за формиране на първоначален (моментално) щам, паралелно свързан пролетта и Е2 плъзгача осигури вискозно деформация. Чрез Voigt модел след пълното затваряне на пълзене процес деформация е = a0 / a0 + Е1 / Е2. Ако ние считаме, че устройството деформация се изразява по отношение на еластичността модула: EML = Ex | Ex /

Реологични модели отразяват качествен характер на деформацията на телата, но не са по своята същност количествено съдържание. Те не вземат предвид относителното съдържание на различните компоненти за свойствата на композитни материали и преразпределението на вътрешни напрежения между компонентите на материала.

Значително по-добри резултати и действителните количествени отношения са на структурна схема.