Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание

Различают смятие повдоль волокон, поперек волокон и под углом к ним. Крепкость древесной породы на смятие повдоль волокон, к примеру, в соединениях сжатых частей, не много отличается от прочности на сжатие повдоль волокон, и действующие нормы не делают различия меж ними. Смятию поперек волокон древесная порода сопротивляется слабо. Смятие под углом Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание занимает промежуточное поло­жение. Смятие поперек волокон характеризуется в соот­ветствии с трубчатой формой волокон значительными деформациями сминаемого элемента. После сплющивания и разрушения стен клеток происходит уплотнение древесной породы, уменьшение деформаций и роста сопротивления сминаемого эталона (рис. 1.14).

В отличие от ранее рассмотренных случаев о работе древесной породы на смятие Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание поперек волокон приходится судить приемущественно по значению допустимых в эксплуатации (с учетом фактора времени) деформаций. За нормируемый предел тут обычно принимается напряжение при неком условном пределе пропорциональности (см. рис. 1.14). Этот предел имеет меньшее значение при смятии по всей поверхности, среднее значение при смятии на части длины и наибольшее Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание при смятии на части длины и ширины (рис. 1.15). В 2-ух последних, случаях деформация миниатюризируется благодаря поддержке сминаемой площадки примыкающими незагруженными участками древесной породы. При смятии на части длины, как демонстрируют опыты, поддерживающее действие воз растает до заслуги свободными концами сминаемого элемента длины, равной длине площадки смятия;при этом сопротивление тем выше Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание, чем уже сминающий «штамп». При смятии под углом а значение 0Пр увеличивается с уменьшением угла, и бывалые точки отлично укладыва­ются на эмпирическую кривую (рис. 1.16). Термин «скалывание» значит «разрушение в итоге сдвига одной части материала относительно другой».

, Имеющиеся в текущее время способы расчета частей древесных конструкций Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание, работающих на ска­лывание и раскалывание, имеют значительные недостат­ки: а) не установлен стандартный способ экспериментальной проверки предельной прочности древесной породы при сложном напряженном состоянии (различном сочетании касательных и обычных напряжений); б) не внедрена, предложенная Б. А. Освенским тео­рия, раскрывающая зависимость прочности древесной породы от соотношений касательных и обычных напряжений; увязанная Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание с данными об анатомическом строении дре­весины.

Как уже было сказано, стены клеток трахеид древе­сины сосны состоят из слоев Р, Su 52, 5з, которые отли­чаются одни от других углом наклона микрофибрилл по отношению к продольной оси трахеид и собственной толщи­ной. По Исследованиям многих ученых, ориентация Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание микрофибрилл в первичной оболочке Р близка к попереч­ной. Размещение микрофибрилл в внешнем слое вто­ричной оболочки Si меняется от перпендикулярного по отношению к продольной оси клеточки до разных сте­пеней рассредотачивания по спирали, а в среднем слое вто­ричной оболочки S2— от спирального до продольного. От угла наклона микрофибрилл Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание в значимой степени зависят физико-механические характеристики частей, сла­гающих древесную породу.

За базу принимаем, что отношение толщины от­дельного слоя стены трахеиды, отличающегося ориен­тацией микрофибрилл, к полной толщине одной стены сохраняется во всех трахеидах. Таким макаром, принятые нами соотношения сохраняются и для хоть какой суммы сте­нок Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание трахеид. Заменяя сумму слоев схожих по ориентации мик­рофибрилл эквивалентным стержнем, в конечном итоге получим стержневую систему. При всем этом распределяем все ориентации микрофибрилл на четыре главные направления: перпендикулярное, два перекрестных спиральных и про­дольное. Средний угол спиральных слоев вто­ричной оболочки примем на основании данных (полу Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание­ченных В. А. Баженовым) для сосны -уран=29,2°«30° и Гпозд=17,3°. Обозначим толщины отдельных слоев стен­ки в безразмерных единицах как отношение части к це­лому: 6л — суммарная толщина слоев с поперечной ори­ентацией (Af+P+Si+Ss); бСпл—толщина спирального слоя 52л левого (условно) направления; бСппр —толщина спирального слоя 52пр Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание правого направления (52пр=52л); 6а — толщина слоя 52 продольного направления.

Стержневая система принята для участка длиной, равной единице в направлении повдоль волокон древесной породы (рис.' 1.18).

Площади поперечного сечения микрофибрилл ука­занных слоев:

Длина микрофибрилл отдельных слоев на рассмат­риваемом участке а=\ (рис. 1.18) будет: для слоев с поперечной ориентацией h=atgy Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание; со спиральной ориен­тацией d=a/cosy, а с продольной ориентацией а=\.

Разглядим данную схему как стержневую конструк­цию, которая для варианта когда сила „Va-so ориентирована поперек волокон (благодаря симметрии) и является ста­тически неопределимой системой с одним излишним неиз­вестным.

Исходя из очертания деформированной системы и по­лагая, что Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание деформации удлинения слоев с поперечной ориентацией очень малы, а модули упругости у всех слоев схожи, получим значение усилия, воспринима­емого суммарным слоем с поперечной ориентацией

Зная отношение Fcn/Fn и заменяя в этом выражении силу jV9o» которую считаем приложенной к поверхности, равной 1 см2, получим значение напряжения- в слоях Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание с поперечной ориентацией. Приняв /V9o равным значению предельного сопротивления разрыву поперек волокон* получаемому экспериментально, найдем предельное со­противление суммарного слоя с поперечной ориентацией микрофибрилл, потому что слои со спиральной ориентацией в данном случае недонапряжены

13. Центральное сжатие

Пластические характеристики древесной породы при центральном сжатии появляются существенно посильнее, чем при рас­тяжении Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание, потому при расчете на крепкость ослабление учитывают исключительно в рассчитываемом сечении, а при рас­чете на устойчивость, во-1-х, особо учитывают зону работы древесной породы, в какой модуль упругости нельзя считать неизменным, и, во-2-х, принимают во внима­ние невозможность обеспечения при защемлении элемен­та угла поворота, равного нулю.

Расчет Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание на крепкость нужен приемущественно для маленьких стержней, для которых условно длина s^7 6. Более длинноватые элементы, не закрепленные в по­перечном направлении связями, следует рассчитывать на продольный извив, который состоит в потере гибким центрально сжатым прямым стержнем собственной прямоли­нейной формы, что именуется потерей стойкости. Утрата стойкости сопровождается ^искривлением Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание оси стержня при напряжениях, наименьших предела прочности. Устойчивость стержня определяют критичной нагруз­кой, теоретическое значение которой для полностью упругого стержня было в 1757 г. определено Эйлером формулой.

Расчетную длину пересекающихся частей, соеди­ненных меж собой в месте скрещения, следует при­нимать равной: при проверке стойкости в плоскости конструкций — расстоянию Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание от центра узла до точки пе­ресечения частей; при проверке стойкости из пло­скости конструкции: а) в случае скрещения 2-ух сжа­тых частей — полной длине элемента; б) в случае скрещения сжатого элемента с неработающим — значе­нию /[, умноженному на коэффициент ц0:

Значение ц0 следует принимать более 0,5; в) в случае скрещения сжатого элемента с Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание растянутым равной по величине силой — большей длине сжатого элемента, измеряемой от центра узлов до точки пересе­чения частей.

Разделим левую и правую части равенства (III.3) на площадь стержня F:

Потому что радикс инерции стержня r=V l\F, а гиб­кость стержня к = 1о/г, то после подстановки значений Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание /А, получим

(III.5)

Понятно, что коэффициент продольного извива ф яв­ляется отношением критичного напряжения к лимиту прочности, т. е. поправочным коэффициентом, на кото­рый следует помножить предел прочности, чтоб полу­чить критичное напряжение Потому что для полностью упругого материала £=const, а предел прочности материала без учета рассеяния для данного Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание материала также постоянен, то можно считать, что.

Совсем будем иметь формулу для определения коэффициента продольного извива

Для каждого материала А имеет свое значение. В ча­стности, для древесной породы А=3000, для фанеры А=25Ш, для полиэфирного стеклопластика А=1097; для органи­ческого стекла А=580 и т. д. В связи с тем Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание, что древе­сина является упругопластическим материалом, ее мо­дуль упругости можно считать неизменным только до максимума пропорциональности. На рис. Ш.2 показана зависимость с—е при сжатии древесной породы, из которого видно, что за пределом пропорциональности модуль уп­ругости, характеризуемый углом наклона касательной к горизонтали, резко изменяется.

Уравнение (Ш Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание.8) является гиперболической кривой и именуется гиперболой Эйлера. Если выстроить эту кривую, то будет видно (рис. III.3), что при малых гибкостях, когда критичное напряжение превосходит пре­дел пропорциональности, коэффициент продольного из­гиба выходит больше 1, чего по существу быть не может.

Для древесной породы коэффициент а=0,8, для фанеры а = = 1. В точке Я.=70 кривая Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание ЦНИИПС и гипербола Эйле­ра имеют общую касательную. Кривую ЦНИИПС ис­пользуют при гибкостях 0—70, а формулу Эйлера при Л,>70. Формула Эйлера может быть всераспространена и за предел пропорциональности, если ввести в расчет приведенный модуль упругости Ек, к примеру для прямо­угольного сечения


rabochim-yazikom-akademii-yuridicheskoj-podgotovki-budet-russkij-yazik-budet-predostavlen-anglo-russkij-perevod.html
rabot-po-tehnicheskomu-obsluzhivaniyu-i-periodichnost-ih-vipolneniya.html
rabota-1-cintez-i-opticheskie-svojstva-vodnih-rastvorov-nanochastic-zolota.html