Влияние влажности, температуры и времени действия нагрузки на механические свойства древесины и пластмасс

1. Влияние влажности, температуры и времени действия нагрузки на механические свойства древесины и пластмасс.

При повышении влажности древесины от нулевой точки до точки насыщения волокон, ее прочность, в том числе и длительная, уменьшается, деформативность увеличивается и модуль упругости снижается.

Для сравнения прочности древесины необходимо показатели прочности приводить к одной влажности. За стандартную принята влажность 12 %. Приведение к стандартной влажности производят по формуле:

Где: s_w – предел прочности при влажности в момент испытания, W – влажность в момент испытания, a - поправочный коэффициент, зависящий от породы древесины и от вида испытания.

Формула приведения действительна в пределах изменения влажности 8-23 %.

Опыты показывают, что предел прочности при любой влажности зависит от температуры, с ее повышением прочность уменьшается, с понижением – увеличивается. При большой влажности и отрицательных температурах влага в древесине превращается в лед, получается так называемая, замороженная древесина, прочность которой значительно возрастает, но она становится очень хрупкой.

Модуль упругости  при повышении температуры уменьшается, что увеличивает деформативность древесины.

Предел прочности при данной температуре к прочности при стандартной температуре 20⁰ С можно пересчитывать по формуле:

Рекомендуемые материалы

Где: s₂₀ – искомая прочность при 20⁰ С, s_Т – прочность при данной температуре, b - поправочное число на температуру, принимаемое по таблице.

Данная формула действительна в пределах положительных температур 10-50⁰ С.

Механические свойства древесины, являющейся природным полимером, изучаются на основе реологии – науки об изменении свойств веществ во времени под действием тех или иных факторов, в данном случае нагрузок. Известно, что при быстром, кратковременном действии нагрузки древесина сохраняет значительную упругость и подвергается сравнительно малым деформациям. При длительном действии нагрузки деформации во времени существенно увеличиваются.

Влияние влажности, температуры и времени действия нагрузки на механические свойства пластмасс.

Расчетное сопротивление пластмасс R при нормальных температурно-влажностных условиях принимают равным произведению кратковременного расчетного сопротивления R_кр на коэффициент длительного сопротивления k_дл

Рекомендация для Вас - 5.7 Азиатские походы Селима I.

Расчетные сопротивления материалов, эксплуатируемых в условиях воздействия атмосферной среды, повышенной температуры и влажности, определяют умножением соответствующих расчетных сопротивлений на коэффициенты условий работы

Кратковременные значения модулей деформации E и сдвига G находят из стандартных испытаний, а длительные модули упругости и сдвига – по длительным статическим испытаниям стандартных образцов при уровне напряжений, равном расчетному длительному сопротивлению материала, как отношение напряжения к максимальной относительной деформации образца.