ДОСЛІДЖЕННЯ ДЕЯКИХ МЕХАНІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ДЕРЕВИНИ СОСНИ ЗА ЖОРСТКОГО РЕЖИМУ ВИПРОБУВАНЬ
Ключові слова:
деревина, стиск, діаграми деформування, максимальні напруження, критичні та залишкові деформаціїАнотація
Детально проаналізовано вітчизняні та закордонні праці з дослідження фізико-механічних властивостей листяних і хвойних порід деревини осьовим стиском уздовж волокон.
Запропоновано методику експериментальних досліджень деревини сосни одноразовим короткочасним навантаженням на стиск уздовж волокон, яка дає змогу випробовувати такі матеріали за жорсткого режиму (за приростом переміщень). Установлено, що такі експериментальні дослідження необхідно проводити на сучасних сервогідравлічних або електромеханічних випробувальних машинах і пресах.
Проведено експериментальні дослідження матеріалів деревини сосни перерізом 30×30×120 мм стандартної вологості 12 % за жорсткого режиму випробувань (за приростом переміщень) осьовим стиском уздовж волокон на сучасній сервогідравлічній випробувальній машині СТМ-100. На основі проведеного експерименту побудовано повні діаграми деформування «напруження σс – відносні деформації uc» деревини сосни.
Експериментально встановлено середні відносні критичні деформації деревини сосни uc,0,d та їх відповідні максимальні напруження fc,0,d. Визначено залишкові відносні деформації таких матеріалів uc,fin та їх відповідні напруження.
Установлено середні значення отриманих показників, зокрема середнє значення критичних деформацій становить uc,0,d=0,00342; максимальних напружень fc,0,d=39,5 МПа; залишкових відносних деформацій uc,fin=0,301.
Підтверджено, що діаграми деформування деревини «напруження σс – відносні деформації uc» мають висхідну та спадну вітки, а також характерні точки на певних ділянках.
За допомогою таких повних механічних характеристик можна встановити дійсний напружено-деформований стан армованих і неармованих дерев’яних елементів та конструкцій і провести відповідні розрахунки.
Посилання
Beliankin F. P., Yatsenko V F. Deformability and resistance of wood as an elastic-viscous-plastic body: monograph. Kyiv: Ed. AN Ukrainian SSR, 1957. 200 p.
Bykov V. V. Experimental studies of the strength and deformability of Siberian larch wood under compression and tension along the fibers, taking into account the long-term load: Izvestiya vuzov. Construction and architecture. 1967. No 8.
Da Silva A., Kyriakides S. Compressive response and failure of balsa wood. International Journal of Solids and Structures. Volume 44. Issues 25–26. P. 8685–8717.
DSTU 3129:2015. Wood. Sampling methods and general requirements for physical and mechanical testing of small defect-free samples. Kyiv: Ministry of Regions of Ukraine, 2016. 9 p.
DSTU EN 380-2008. Structural lumber. General guidelines for static load test methods. Kyiv: Ministry of Regional Construction of Ukraine, 2010. 8 p.
Gomon S. S., Savchuck V. O., Melnyk Yu. A., Vereshko O. V. Modern testing machines for investigation of wood and timber-based composite materials. Modern technologies and calculation methods in construction. Lutsk, 2020. Issue 14. P. 73–80.
Homon P. S. Approximation of the «moment-curvature» diagram of wooden reinforced and unreinforced beams of rectangular section. Urban planning and territorial planning. Kyiv: KNUBA, 2021. No 78. P. 157–165.
Homon S. S. Mathematical model for determining the limiting deformations of hardwood and coniferous species. Science and Education a New Dimension. Natural and Technical Sciences. Budapest, 2020. Sep. VIII (29), Issue 238. P. 46–50.
Homon S. S., Homon P. S. Construction of valid diagrams of the mechanical state of wood «σ-u» of a solid section of spruce and birch under a strict test regime. Resource-saving materials, constructions, buildings and structures. Rivne: NUVHP, 2020. Issue 38. P. 321–330.
Homon S. S., Homon P. S., Vereshko O. V. On determination of the critical deformations of coniferous and deciduous wood species. Urban planning and territorial planning. Kyiv: KNUBA, 2020. Issue 73. P. 78–87.
Homon S., Homon P., Karavan V. Experimental studies of coniferous and deciduous wood species with a one-time short-term compressive load along the fibers under a rigid test regime. Bulletin of the Lviv Agrarian University. Architecture and agricultural construction. 2020. No 21. P. 34–40.
Zhou A., Bian Y., Shen Y., Huang D., Zhou M. Inelastic bending performances of laminated bamboo beams: experimental investigation and analytical study. Bio Resources, 2018. 13 (1). P. 131–146.
