Деформационные превращения древесины при изменении нагрузки, влажности и температуры

• Автор: Горбачева, Галина Александровна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 244 с. : ил.

Оглавление
Введение.

1. Состояние вопроса. Задачи исследования

1.1 .Обзор исследований в области деформирования древесины

1.2.Цели и задачи исследования.

2. Теоретическая часть

2.1. Современные модели деформирования древесины.

2.2. Эффект памяти формы в материалах

2.3. Модель гигротермомеханических деформаций древесины.

2.4. Эффект памяти древесины.

2.5. Зависимость усушки древесины от падения влажности.

3. Разработка методики экспериментального исследования
3.1. Исследование гигротермомеханических деформаций древесины.
3.2. Исследование нелинейности усушки
4. Результаты экспериментов и их обсуждение
4.1. Эффект памяти древесины при действии нагрузки одного знака
и изменении температуры
4.2. Эффект памяти древесины при смене знака нагрузки и изменении температуры
4.3. Эффект памяти древесины при последовательном или одновременном изменении температуры и влажности
4.4. Определение дифференциальных коэффициентов усушки
5. Использование термо и влагозамороженных деформаций древесины для устранения гофрированности лущеного шпона
5.1. Технологические аспекты деформационных превращений древесины
5.2. Причины возникновения гофрированности листа шпона
5.3. Варианты использования замороженных деформаций для устранения гофрированности шпона.
5.4. Приближенное решение задачи о влиянии шага установки роликов на величину гофрированности
5.5. Расчет величины необходимой нагрузки.
5.6. Практические рекомендации по улучшению качества шпона
Заключение.
Список литературы


Реологические модели разной степени сложности для описания механо-сорбции содержатся также в работах Z. P. Bazant, J. Grill [ по ], D. Hunt [ по ], P. Joyet, P. D. Guitard [1], J. Buchar, P. Horaoek, L. Severa [], A. Hanhijarvi [по ], A. Hanhijarvi, P. Helnwein, A. Ranta-Maunus [], L. Muszynski, R. Lagana, S. M. Shaler [4] и др. A. Ranta-Maunus [2], A. M&rtensson [8] и S. Svensson [6], исследуя процесс сушки древесины под нагрузкой и напряжения от стесненной усушки, отмечают те же закономерности, что и Б. Н. Уголев [,] при сушке тонкой закрепленной пластинки. Однако, объясняют это образованием деформаций механо-сорбционной ползучести. Таким образом, практически все модели деформирования древесины при сушке, предложенные зарубежными исследователями, содержат механо-сорбционную компоненту. Однако, в процессе сушки древесины циклических изменений влажности не происходит, и термин «механо-сорбционная ползучесть» не вполне корректно описывает явления происходящие при сушке. Те эффекты, которые исследовали L. D. Armstrong и R. S. Kingston, отличаются от тех, что имеют место при сушке древесины. N. Doi , M. Fushitani и J. Kaburagi [] в г. E.L. Back, L. Salmen, G. Richardson [по 2] механо-сорбционную ползучесть связывают также с изменениями на молекулярном уровне. Они полагают, что подвижность молекул связана с изменением размеров в реактивируемой водой матрице, молекулярные сегменты стремятся занять энергетически более выгодное положение. Т. Могеп и М. Sehlstedt-Persson [2] объясняют явление «механо-сорбции» существованием метастабильных остаточных деформаций, величина которых определяется изменением влажности и величиной приложенных внешних или вызванных сушкой напряжений. Таким образом, явление механо-сорбции при одном цикле сушка -увлажнение объясняется временной перестройкой в структуре компонентов древесины при изменении влажности древесины, это изменения являются обратимыми. Подобным образом объясняется образование замороженных деформаций, происходящее не только при сушке, но и охлаждении древесины. Поэтому использование термина «механо-сорбционная ползучесть» при сушке древесины представляется малообоснованным. В работе Б. Н. Уголева, Н. В. Скуратова, Л. В. Поповкиной [] были исследованы гигромеханические деформации при испытаниях на растяжение в тангенциальном направлении. Было обнаружено, что в состав общих деформаций входят упруго-эластические, замороженные, влажностные деформации и необратимые деформации ползучести. Наличие каких-либо дополнительных «механо-сорбционных» деформаций не установлено. В случае циклических изменений влажности нагруженной древесины появление деформаций механо-сорбционной ползучести вполне может быть объяснено с позиций механики твердого тела. Даже однократная сушка древесины, особенно при высокой температуре, сопровождается снижением прочности, что отмечено в работах H. JI. Леонтьева И. В. Кречетова и др. B.К. Александрова, Л. В. Пинтус [], С. И. Акишенкова [3], Л. Рукосуевой, Ю. И. Лаптева, В. Н. Полякова [], В. Hinterstoisser, J. Weingartner, W. Praznik [], U. Muller, T. Joscak, A. Teischinger [2], F. Kollmann, A. Schneider [по 2], F. Thuvander, L. Wallstrom и др, G. Kifetew и др. Kallander В. C., Dahlberg J. В работе [] было установлено, что значительный рост деформаций при циклических изменениях влажности нагруженной древесины, который наблюдали и другие исследователи происходит в результате гигроусталости древесины - явления, аналогичного усталости древесины. Кроме того, было показано, что увеличение амплитуды изменения влажности приводит к более значительному расшатыванию структуры древесины, и, следовательно, довольно сильному снижению прочности. Следует отметить интерес, проявляющийся к механизму образования усталости древесины при стабильной влажности. Работа Р. Р. Karenlampi, Р. Tynjala, Р. Strom [3] посвящена исследованию молекулярной усталости при циклическим сжатии пропаренной древесины ели. В дальнейшем предстоит более детально изучать механизм явления «гигроусталости» и образования замороженных деформаций на молекулярном уровне.