Упругость древесины
Упругость древесины
Упругостью называют способность материала возвращаться к первоначальному виду и размерам после : прекращения действия сил. При изучении упругих свойств древесины мы встречаемся со следующими терминами: предел упругости, предел пропорциональности, упругость, пластичность, модуль упругости, вязкость, хрупкость, гибкость.
Предел упругости, т. е. напряжение, начиная с которого при его дальнейшем увеличении появляются остаточные деформации при прекращении действия силы, обычно определяется лишь условно. В частности, для металлов за предел упругости условно принимают напряжение, которое вызывает деформацию, не превышающую 0,001—0,03%. В отношении древесины эта условная величина является неприемлемой, так как изменения свойств древесины разных пород в разных ее состояниях значительно превышают этот условный предел. Даже сравнительно мало чувствительные приборы отмечают в древесине остаточные деформации почти с самого начала загружения. Поэтому характеристику «предел упругости» по отношению к древесине ,не применяют.
Пределом пропорциональности называют то напряжение, ниже которого деформация материала пропорциональна действующей силе. В то время как в металлах предел упругости (в его условном понимании) и предел пропорциональности различаются столь мало, что их обыкновенно считают совпадающими, в древесине предел пропорциональности часто очень близок к временному сопротивлению.
Численная характеристика упругости может быть выражена, как отношение упругой деформации к остаточной при каком-либо данном напряжении материала.
Упругость материала
где f—деформации материала.
Таблица 31 Упругость древесины при напряжении изгиба около 300 кг/см2 (по Перелыгину)
| Порода дерева | Упругость Y=fупр/fост |
| Береза | 50 |
| Дуб | 100 |
| Ель | 50 |
| Липа | 6-30 |
| Сосна | 20—30 |
| Ясень | 100 |
Модуль упругости
Модуль упругости характеризует свойство материала давать большую или меньшую деформацию под действием данной нагрузки. По величине модуля упругости можно сравнивать жесткость (устойчивость) материала в пределах упругости. ремонт мебели своими руками
Модуль упругости первого рода В при растяжении вдоль волокон колеблется в зависимости от породы древесины в пределах от 80 000 (для бука) до 129000 кг/см2 (для лиственницы).
С повышением влажности модуль упругости уменьшается.
Средний поправочный коэффициент на влажность — 2% величины модуля на 1% влажности древесины.
Модуль упругости при растяжении поперек волокон в радиальном ,направлении примерно в 10 раз ниже, чем при растяжении вдоль волокон. При этом модуль упругости при растяжении поперек волокон в радиальном направлении примерно в три раза выше, чем в тангентальном для хвойных пород и в два раза выше для лиственных пород.
Древесина хвойных пород при одном и том же объемном ,весе по упругости выше древесины лиственных пород.
Все ручки молотков во избежание отдачи должны делаться из упругой древесины.
Модуль упругости второго рода G (при кручении) у древесины значительно ниже, чем Е.
Влияние влажности на модуль упругости G незначительно и его можно не учитывать.
Релаксация, или упругое последействие
Древесина, как и многие другие материалы органического происхождения, обладает свойством изменять величину деформации при нагружении в зависимости от скорости нагружения. Кроме того, эта деформация увеличивается даже в том случае, когда нагрузка не возрастает. При разгрузке же и после полного прекращения действия сил материал приходит в окончательно установившуюся форму не сразу, а постепенно. Это свойство носит название релаксации, или упругого последействия.
При всех видах статических испытаний древесины релаксация может играть очень большую роль и ее необходимо учитывать. При динамических нагрузках влияние релаксации исключено.