Об изменчивости модуля упругости и предела прочности древесины в технологическом цикле

УДК

DOI:

Аннотация

Изложен процесс выделения каждого из распределений механических свойств, рассчитаны интегральные распределения предела прочности древесины в лесосеке и в пиломатериалах.

Установлена неизвестная ранее закономерность распределения модуля упругости и предела прочности в виде суммы четырех нормальных распределений со своими средними арифметическими и оценками средних квадратических. Первоначальные, природные распределения модуля упругости и предела прочности древесины хлыстов неуклонно ухудшались при длительном хранении сырья в штабелях на нижних складах, лесопильных предприятиях в зимних запасах, в межоперационных запасах после размерной сортировки бревен, в сушильных штабелях и штабелях готовой продукции. Отбор образцов выполнен на участке формирования длины пиломатериалов, поэтому информация о механических свойствах образцов накапливалась полностью.

При наличии теоретической базы неразрушающего контроля показателей механических свойств появилась возможность сортирования пиломатериалов по группам прочности и рационального использования древесины в конструкциях с гарантированной долговечностью.

Сведения об авторах

© В.Ф. Дунаев, канд. техн. наук

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова,

наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002

E-mail:javzora@mail.ru

Ключевые слова

модуль упругости, предел прочности, эквивалентное время нагружения, лесосека, пакет пиломатериалов, закон нормального распределения, среднее арифметическое, оценка среднего квадратического отклонения.

Литература

1. Боровиков А.М., Уголев Б.Н. Справочник по древесине / Под ред. Б.Н. Уголева. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 296 с.
2. Дунаев В.Ф. Лесопиление: от геометрии к физике, механике и технологии // Лесн. журн. 2008. № 1. С. 90 – 100. (Изв. высш. учеб. заведений).
3. Дунаев В.Ф., Мелехов В.И. Закономерность изменения механических свойств древесины во времени при деформировании // Лесн. журн. 2010. № 3. С. 101 – 109. (Изв. высш. учеб. заведений).
4. Соболев Ю.С. Древесина как конструкционный материал. М.: Лесн. пром-сть, 1979. 248 с.

Ссылка на английскую версию:

Variability of Young's Modulus and Wood Tensile Strength in the Work Cycle

V.F. Dounaev, Candidate of Engineering

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russia

E-mail:javzora@mail.ru

Variability of Young's Modulus and Wood Tensile Strength in the Work Cycle

The article describes the process of allocating each of the distributions of mechanical properties and calculates integral distributions of wood tensile strength in cutting areas and saw timber.

We established a previously unknown pattern of distribution of Young's modulus and tensile strength as a sum of four normal distributions with their arithmetic means and estimation of quadratic means. The original, natural distribution of Young's modulus and tensile strength of wood logs steadily deteriorated as a result of long-term storage of raw materials in piles in industrial depots, on sawmills in winter stocks, in interoperation stocks after log sorting by size and, finally, in stocks for drying and finished product stocks. Sampling was done at the stage of saw timber length formation, so that the samples contained the entire information about their mechanical properties.

Nondestructive testing of mechanical properties allowed us to sort saw timber by strength and rational use of wood in durable structures.

Keywords: Young's modulus, tensile strength, equivalent time of loading, cutting area, saw timber bundle, normal distribution, arithmetic mean, estimation of standard deviation.

REFERENCES

1. Borovikov A.M., Ugolev B.N. Handbook on Wood. Moscow, 1989. 296 p.
2. Dounaev V.F. Sawmilling: from Geometry to Physics, Mechanics and Technology. Lesnoy zhurnal, 2008, no. 1, pp. 90–100.
3. Dounaev V.F. Melekhov V.I. Pattern Changes of Wood Mechanical Properties in Time Under Deformation. Lesnoy zhurnal, 2010, no. 3, pp. 101–109.
4. Sobolev Y.S. Wood as a Construction Material. Moscow, 1979. 248 p. (in Russian).