Определение показателей механических свойств древесины
Определение механических свойств древесины: руководство для студентов
Данное учебно-методическое пособие, разработанное в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана, представляет собой руководство для студентов, изучающих физику древесины. Оно предназначено для подготовки к лабораторным работам, посвященным исследованию механических свойств древесины, и соответствует требованиям учебных планов для бакалавров по направлениям "Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств" и "Химическая технология".
Введение в механические свойства древесины
Пособие начинается с обзора дисциплины "Физика древесины" и ее связи с другими науками, такими как физика и древесиноведение. Подчеркивается важность понимания механических свойств древесины (прочности и деформативности) для решения инженерных задач в области деревообработки. Цель пособия – подготовить студентов к практическим исследованиям, основанным на изучении физических аспектов древесины как конструкционного материала. В пособии рассматриваются основные механические свойства, такие как прочность и твердость, а также факторы, влияющие на эти свойства, включая влажность древесины.
Оборудование и подготовка к испытаниям
В пособии подробно описывается необходимое оборудование для проведения механических испытаний, включая испытательные машины (Instron 3369 и ZD10/90), весы, измерительные инструменты и сушильные шкафы. Особое внимание уделяется подготовке образцов древесины к испытаниям, включая требования к их размерам, форме и влажностному состоянию. Описываются различные влажностные состояния древесины (мокрое, атмосферной сушки, камерной сушки, абсолютно сухое) и методы достижения этих состояний.
Методики испытаний и анализ результатов
Пособие содержит подробные инструкции по проведению лабораторных работ, включая определение предела прочности при сжатии вдоль и поперек волокон, статического изгиба, а также статической и ударной твердости. Для каждого вида испытаний приводятся:
- Описание методики: Подробное описание процедуры испытаний, включая подготовку образцов, установку в испытательной машине, скорость нагружения и наблюдение за разрушением.
- Формулы для расчетов: Представлены формулы для расчета предела прочности, условного предела прочности и твердости, а также для пересчета результатов к нормализованной влажности.
- Анализ результатов: Указания по анализу полученных данных, включая построение графиков зависимости механических свойств от влажности и анализ видов разрушения образцов.
- Вопросы для самоконтроля: В конце каждой главы представлены вопросы для самопроверки, направленные на закрепление полученных знаний.
Заключение
Пособие завершается перечнем рекомендуемой литературы и приложениями, содержащими требования по технике безопасности труда в лаборатории.
- ВО - Бакалавриат
- 18.03.01: Химическая технология
- 35.03.02: Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Определение показателей механических свойств древесины Учебно-методическое пособие Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»
УДК 674.04 ББК 3.37.1 О-60 ISBN 978-5-7038-5187-6 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019 Издание доступно в электронном виде по адресу http://ebooks.bmstu.press/catalog/344/book2054.html Кафедра «Древесиноведение и технологии деревообработки» Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия Авторы: Г.А. Горбачева, В.П. Галкин, В.Г. Санаев, А.А. Калинина Определение показателей механических свойств древесины : учебно-методическое пособие / [Г. А. Горбачева и др.]. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — 26, [6] с. : ил. ISBN 978-5-7038-5187-6 Представлены материалы для выполнения лабораторных работ по разделу «Механические свойства древесины» дисциплины «Физика древесины». Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», 18.03.01 «Химическая технология». УДК 674.04 ББК 3.37.1 О-60 Факультет «Лесное хозяйство, лесопромышленные технологии и садово-парковое строительство»
Предисловие Дисциплина «Физика древесины» входит в вариативную часть учебного плана для подготовки бакалавров по направлению 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», направленность подготовки «Технология деревообработки» и направлению подготовки бакалавров 18.03.01 «Химическая технология», направленность подготовки «Химическая технология переработки древесины», профилизация «Технология древесных плит и пластиков». Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных при изучении физики и древесиноведения. Для решения многих инженерных задач, связанных с применением древесины, большое значение имеют данные о ее механических свойствах, к которым относятся прочность и деформативность, а также некоторые эксплуатационные и технологические свойства. Цель данного учебно-методического пособия — подготовить студента к практическому исследованию механических свойств древесины, которое проводят в лабораторных условиях. Подобное исследование основано на изучении физических аспектов древесины как широко распространенного конструкционного материала. Древесиноведческая подготовка специалистов необходима для активной инженерной и исследовательской деятельности в области технологии, механической и химической переработки древесины. Полученные при изучении данной дисциплины знания, умения и навыки будут использованы при изучении специальных дисциплин: «Технология и оборудование древесных плит», «Технология клееных древесных материалов», «Технология деревянных клееных конструкций», а также при написании выпускной квалификационной работы. При выполнении лабораторных работ студенты осваивают методику и технику испытаний древесины в целях определения показателей основных механических свойств, получают экспериментальное подтверждение различий показателей механических свойств
древесины, устанавливают влияние разных факторов на значение показателей. В учебно-методическом пособии изложены работы по определению предела прочности древесины при сжатии и статическом изгибе, а также по определению статической и ударной твердости. Прочность характеризует способность материала сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Показатель прочности — предел прочности, т. е. максимальное напряжение, которое выдерживает материал без разрушения. Учитывая, что древесина — анизотропный материал, показатели прочности определяют в разных структурных направлениях: вдоль волокон и поперек волокон (в радиальном и тангенциальном направлениях). Твердость древесины характеризует ее способность сопротивляться вдавливанию более твердого тела. Различают статическую и ударную твердость. Механические испытания древесины проводят на малых чистых (без пороков) образцах в соответствии со стандартами на методы испытаний. Показатели механических свойств в значительной степени зависят от влажности древесины. Чтобы проследить эту зависимость, студенты проводят испытания на образцах разной влажности, полученные результаты используют для построения графиков и анализа влияния влажности на прочность и плотность. Для выполнения лабораторной работы учебную группу разбивают на две подгруппы, которые, в свою очередь, подразделяют на несколько звеньев.
Похожие