Компьютерное моделирование прочности деревянных деталей

Страница 3 из 4


Рис. 1. Цилиндрическая система координат анизотропии постоянных упругости древесины

Для учета изменения механических свойств древесины при изменении ее влажности использованы соотношения для пересчета к нормализованной влажности в соответствии с ГОСТ 16483.24-73 — ГОСТ 16483.30-73 [4, 5].
Все нагрузки являются установившимися во времени.

Описание конструкции
Клееный щит состоит из пяти реек древесины сосны сечением 44Ч110 мм, соединенных между собой по длине. Схема расположения годичных слоев в смежных рейках принята случайным образом. Расчетное увеличение влажности древесины составляет 22%, что соответствует изменению начальной влажности образца от 8% до предела насыщения клеточных стенок.


Рис. 2. Внешний вид образца после окончания натурного эксперимента


Рис. 3. Результат расчета деформаций щита на модели с указанием максимального прогиба

Описание методики эксперимента
Клееный щит в течение 7 часов находится в камере при температуре 70° и относительной влажности воздуха 100%. Далее 14 часов выдержка при температуре 20° и относительной влажности воздуха 100% для выравнивания влажности по сечению бруска. После чего образцы снова находятся в камере при температуре 70° и относительной влажности воздуха 100%. Периодически осуществляется контроль влажности образцов и их массы. По достижении влажности более 30% и массы образцов более расчетной образцы извлекают. Образцы укладывают на лист бумаги и обводом по контуру отмечают профиль. Максимальный прогиб замерялся с помощью цифрового штангенциркуля ГОСТ 166-80. Масса брусков определялась с помощью электронных весов SCOUT 6000x1.
Методика моделирования нагрузок и воздействий при решении статических задач с использованием систем конечно-элементного анализа представлена в литературе [7], а на примере столярных конструкций — в работе [8].
Основные результаты натурного эксперимента и конечно-элементного моделирования столярной плиты представлены на рис. 2–5. На рис. 2. представлен внешний вид образца после окончания натурного эксперимента с указанием максимального прогиба, равного 14,0 мм. На рис. 3 показан результат моделирования поведения конструкции в условиях натурного эксперимента. Максимальный прогиб столярного щита составляет 12,4 мм. Расхождение экспериментальных данных и результатов моделирования (12,9%) можно объяснить тем, что в процессе моделирования физико-механические свойства древесины для всех пяти реек приняты одинаковыми. При уточнении указанных выше показателей, отдельно для каждой рейки, результат моделирования может быть скорректирован. Были выявлены также зоны повышенной концентрации растягивающих и сжимающих напряжений (рис. 4–5), которые могут привести к появлению трещин и разрушению конструкции.


Рис. 4. Отображение поля напряжений по толщине щита в модели


Рис. 5. Отображение поля напряжений по ширине щита в модели

В результате всестороннего анализа модели щита, а так же в целях уменьшения покоробленности и снижения концентрации напряжений предложена другая схема компоновки годичных слоев в смежных рейках (рис. 6). Для чего необходимо несколько реек поменять местами и перевернуть, а рейку тангенциальной распиловки заменить радиальной.
После совершенствования конструкции столярной плиты максимальный прогиб уменьшился в 14,5 раз и составил 0,9 мм, а максимальные растягивающие напряжения уменьшились в 1,8 раза и не превысили допустимых значений с коэффициентом запаса 2 (рис. 7–8).

Предыдущая 1 2 3 4 Следующая

Ресурсосбережение: опыт соседей
Отраслевая наука
К вопросу об утилизации мелких древесных отходов
Отраслевая наука
Биоэнергетика и деревообработка: технология и практика внедрения
Отраслевая наука
Комментарии
E-Mail:
следить за ответами
Окна
Металлопластиковые окна
Алюминиевые окна
Деревянные окна
Стеклопакеты
Услуги
Ремонт окон
Утепление фасадов
Монтаж пластиковых окон
Устройство откосов
Аксессуары
Подоконники
Москитные сетки
Отливы
Вертикальные шторы-жалюзи
Двери
Входные двери
Межкомнатные двери
Противопожарные двери
Автоматические двери
Фасады
Светопрозрачные фасады
Зимние сады
Алюминиевые фасады
Навесные фасады
Системы (бренды)
Профили
Фурнитура
Оборудование
Стекло и заполнение
Армирующие профили
Уплотнители
Крепеж
Программное обеспечение
Энергоэффективность
Калькулятор энергоэффективности окон
Подбор окон по энергоэффективности
Статьи об энергоэффективности
Калькулятор окон
Расчет стоимости окон
Расчет ветровых нагрузок на окна
Расчет энергоэффективности
Добавить компанию
Объявить тендер
Рейтинг, Рейтинг сайтов
Акции и скидки
Видео
Выставки
Карты
Новости
Объекты
Профильные системы
© 2016 OKNA.ua, ООО «Экодар». Все права защищены. Пользовательское соглашение
Карта сайта okna.ua