Premočrtno odrezovanje kot metoda za določevanje lomnih značilnosti orientiranega lesnega tkiva
Oblique cutting as a method for determination of the fractural properties of oriented wood tissue

slovenski

2010

bukov les   napetosti   odrezovanje

Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Prikazana je metoda določevanja kritične koncentracije napetosti na podlagi dolžine segmenta odrezka tipa I, nastalega v procesu premočrtnega ortogonalnega odrezavanja bukovine (Fagus silvatica) v smeri 90°-0°. Eksperimentalni rezi so bili narejeni na 10 mm debelih vzorcih pri cepilnem kotu 31° in 42°, debelina odrezka pa se je spreminjala v območju med 0,1 in 0,3 mm. Z metodo končnih elementov smo modelirali reprezentativni segment odrezka različnih dolžin in debelin. Spreminjali smo obremenitev segmenta ter vsakič izračunali koncentracijo napetosti na konici razpoke ter tlačno napetost v hipotetičnem odrezku. Ob predpostavki, da se razpoka pri ločevanju tkiva širi zgolj v primeru, ko je koncentracija napetosti v njenem korenu kritična, ter da se tlačne napetosti v nastajajočem odrezku nenehno povečujejo vse do mejne vrednosti, lahko na osnovi znane dolžine reprezentativnega segmenta odrezka in tlačne trdnosti vzdolž poteka tkiva izračunamo kritično koncentracijo napetosti oziroma določimo lomno togost aktualnega materiala. Razpoka napreduje namreč vse dokler tlačna napetost ne doseže porušne vrednosti, kar se zgodi na mestu loma odrezka. Kritične koncentracije napetosti, ki smo jih določili na osnovi dolžine reprezentativnega segmenta odrezka debeline 0,3 mm, se zelo dobro ujemajo z vrednostmi, dobljenimi s klasičnim frakturnim testom. Pri manjših debelinah odrezka prihaja do manjših odklonov, kar je najverjetneje posledica povečane asimetrije vzorca. Prikazano metodo lahko nedvomno označimo kot učinkovito in verodostojno, kar je tudi najbolj pomembno. Metoda je zelo enostavno in hitra, kajti lomne lastnosti aktualnega materiala je praktično moč določiti že z enim samim premočrtnim rezom. Treba je tudi poudariti, da je priprava vzorčnega materiala nezahtevna, kajti edino, na kar moramo paziti, je usmerjenost tkiva.

30.01.2012