содержание .. 17 18 19 20 ..
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ - ЧАСТЬ 19
Проанализировав полученные данные можно придти к следующему выводу. Для ориентированных
материалов зависимости имеют вид «обратного пучка» (древесина, твердое ДВП). Увеличение размера
наполнителя приводит к изменению вида зависимости. Вначале они представляют собой параллельные
прямые (ДСП с мелкой стружкой), а затем классический «прямой пучок» (ДСП с крупной стружкой).
Следовательно, на вид зависимости и уравнение, его описывающее, влияет, прежде всего, структура ма-
териала.
Итак, в зависимости от строения композита, количества и качества составляющих его компонен-
тов можно прогнозировать работоспособность (долговечность, прочность и термостойкость) в широ-
ком диапазоне нагрузок и температур.
Прогнозирование работоспособности осуществляется в следующей последовательности:
1) в зависимости от структуры материала выбирается вид зависимости и описывающее ее урав-
нение;
2) по упрощенной методике определяются константы, входящие в данное уравнение. Для боль-
шинства материалов на основе древесины максимальная энергия активации близка энергии актива-
ции целлюлозы, температура полюса – температуре размягчения смолы (фенолоформальдегидной
или карбамидоформальдегидной), а t
m
находится в пределах от 10
–3
до 10
–0,5
. Значения констант дре-
весины и твердого ДВП также имеют близкие значения (см. табл. 6.1);
3) задаются условиями эксплуатации (температурой и напряжениями, действующими на матери-
ал, изделие или элемент конструкции), а также внутренними и внешними факторами, влияющими на
работоспособность (концентраторы напряжения, агрессивные среды, климатические факторы и т.д.);
4) при установленных параметрах
σ и Т по уравнениям (6.4) – (6.6) рассчитывают теоретическую
долговечность (или прочность, термостойкость) материала. Параметры работоспособности для дре-
весноволокнистых и древесностружечных плит можно определить с помощью диаграмм, приведен-
ных в прил. 22;
5) с помощью поправок определяется реальная долговечность материала с учетом изменения ви-
да нагружения, влияния концентраторов напряжений, климатических факторов, агрессивной среды.
Поправки определяются по изменению констант, входящих в уравнения (6.4) – (6.6). Климатические
воздействия учитываются введением поправок от суточных колебаний температуры и влажности, а
также годичных переходов через
0
0
С (табл. 6.2).
6.2 Величины поправок, учитывающих действие
климатических факторов
Вид
материала
Плотность,
кг/м
3
Интервал
напряжений,
МПа
Интервал
изменения
температур,
°С
Интервал
изменения
влажности,
%
Циклы замо-
раживания-
оттаивания
Поправка,
∆t
ср
,
с
–7…13
57…95
–
10
2,56
–25…5
59…96
–
10
2,58
–
–
3…10
10
4,06
–
–
15
10
9
–
–
20
10
10,64
800
–
–
30
10
11,7
Древесност-
ружечные
плиты
750
6…25
39…50
–
10
2,81
< 130
–4…19
–
–
10
-0,1285
σ+13,94
Фанера
> 130
–-4…19
–
–
10
-0,14
Данный метод применим не только для древесных композитов, но и для других композитных
материалов. Кроме того, его можно использовать при прогнозировании деформационной работо-