О проведении исследований прочностных характеристик деревянных конструкций при решении задач прикладной механики

Исследование характеристик несущих деталей из дерева. Определение прочностных характеристик деревянных конструкций при изучении дисциплины "Прикладная механика". Методика оценки предела прочности дерева. Предельное напряжение разных пород древесины.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 03.03.2018
Размер файла 17,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России

О проведении исследований прочностных характеристик деревянных конструкций при решении задач прикладной механики

Киселев Вячеслав Валериевич,

старший преподаватель

Аннотация

В статье приведены некоторые проблемные вопросы, связанные с определением прочностных характеристик деревянных конструкций при изучении дисциплины Прикладная механика. Определен круг проблемных вопросов, требующих решения, поставлены задачи для выполнения студенческой научной работы.

Различные виды деревянных конструкций успешно применяются в современном строительстве. Из дерева возводятся покрытия, перекрытия, стены и перегородки зданий и многие инженерные сооружения, несущие на себе значительные нагрузки.

Свое применение деревянные конструкции находят не только в сельской местности, где из дерева строятся жилые дома и подсобные постройки, но и в городских индустриальных центрах. Здесь из деревянных конструкций возводят спортивные залы, выставочные павильоны, торговые помещения и др.

Деревянные конструкции также нашли свое применение и при возведении речных переправ. Таким образом, не смотря на стремительное развитие промышленности и строительства, дерево занимает значительную нишу. Исходя из вышесказанного, исследование прочностных характеристик деревянных конструкций, в зависимости от различных внешних факторов, и разработка способов повышения их прочности является востребованной задачей.

В отличие от металлоконструкций для изготовления деревянных несущих деталей не требуется сложного технологического оборудования или серьезных производственных мощностей. Зачастую достаточным является наличие ручных и электрических инструментов и простых соединений на болтах или гвоздях.

Известным достоинством деревянных конструкций является их незначительная теплопроводность, хорошие свойства сопротивления многим химическим веществам. Кроме этого деревянные конструкции являются стойкими к динамическим нагрузкам, поэтому могут применяться в мостостроении и в строительстве в сейсмически опасных районах.

Конечно положительных свойств много у древесины, но и есть свои недостатки, основным из которых является естественное старение и гниение, вследствие чего деревянные конструкции теряют свои прочностные характеристики. Другим отличительным отрицательным свойством древесины является низкая стойкость к повышенным температурам.

Часто решая какую-либо учебную задачу по определению прочностных характеристик деревянных конструкций или подбору сечения элементов конструкций, сталкиваются с проблемой выяснения уточненных табличных данных наиболее часто применяемых в строительстве пород древесин.

В рабочей программе дисциплины «Прикладная механика» на изучение раздела «Сопротивление материалов» отводится порядка 60 часов, половина из которых аудиторные. В данном разделе одной из основных целей является изучение вопросов, связанных с определением прочностных свойств разнообразных конструкционных материалов, в том числе деревянных конструкций при действии различных видов деформаций. Также рабочая программа учебной дисциплины предусматривает проведение лабораторных исследовательских работ по определению различных механических характеристик конструкционных материалов.

Исследование прочностных свойств деревянных конструкций проводится на лабораторной работе на сжатие материалов. Обучающиеся проводят эксперименты с деревянными брусками, испытывая их на сжатие вдоль и поперек волокон. Методика оценки предела прочности достаточно проста. Определяется на гидравлическом прессе значение предельной нагрузки, при которой происходит разрушение деревянного образца, полученное значение подставляется в формулу для нахождения нормального напряжения, и определяется величина нормального напряжения. В качестве анализа обучающиеся могут лишь сравнить величины полученных нормальных напряжений деревянных образцов вдоль и поперек волокон. А если подвергать испытанию на прочность образец какой-либо конструкции, то основным выводом должно стать заключение о достаточной или недостаточной прочности испытуемого объекта. Естественно для этого нужна сравнительная характеристика, в качестве которой должно выступать предельное напряжение породы древесины, из которой изготовлена изделие. Однако в справочной литературе такую величину найти достаточно сложно. Так, например, в справочнике лесоматериалов сказано, что средняя величина предела прочности при сжатии вдоль волокон для всех пород составляет около 50 МПа. На наш взгляд это очень усредненный показатель, не учитывающий ряд факторов, определяющих прочностных характеристики деревянных изделий, это и влажность, и наличие механических дефектов, и порода древесины. Лабораторное исследование в таком случае получается очень поверхностным. прочность древесина механика

Учитывая специфику подготовки будущих специалистов в различных отраслях промышленности, может также стать полезной информация о влиянии температурных параметров на прочностные свойства дерева.

Придя к выводу о недостаточности существующих данных о прочностных характеристиках древесины различных пород, пришли к выводу о целесообразности проведения студенческих научных работ по данной тематике. Были определены задачи обучающимся для реализации в течение учебного года.

Планируется провести исследование наиболее часто применяемых пород древесин на прочность при воздействии различных факторов, таких как повышенная влажность, наличие в структуре материала механических повреждений. Для реализации намеченных планов подготавливаются образцы деревянных материалов различных пород. Планируется использовать для исследований следующие породы древесины: сосна, бук, береза, осина, липа. Данные породы древесины находят наибольше распространение при изготовлении деревянных конструкций. Далее с образцами будет проводиться дальнейшая работа с целью реализации разнообразных возможных ситуаций. На завершающем этапе работы планируется получить уточненные данные, касающиеся температуры самовоспламенения деревянных образцов различных пород. Результаты данной студенческой работы будут публиковаться в последующем.

Список литературы

1. Киселев В.В., Топоров А.В., Пучков П.В. Повышение надежности пожарной техники применением модернизированных смазочных материалов // Пожаровзрывобезопасность. - 2010. - Т. 19. - №2. - С. 50 - 53.

2. Киселев В.В. Определение наиболее опасного сечения бруса при деформции растяжение - сжатие. // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) - 2016 г. - № 56; URL: http://novainfo.ru/article/9052

3. Киселев В.В., Полетаев В.А. Исследование триботехнических характеристик металлосодержащих присадок к маслам, используемым в электрических машинах // Вестник ИГЭУ. - 2011. - Выпуск 2. - С. 65 - 67.

4. Киселев В.В., Топоров А.В., Пучков П.В. Перспективы использования модернизированных смазочных материалов в пожарной и аварийно-спасательной технике // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. - 2011. - №3. - С. 23 - 29.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • История возникновения и развития механики как научной дисциплины. Разработка тематического и календарно-тематического планов обучения предмету "Прикладная механика". Составление плана-конспека урока на тему "Предмет и основные понятия кинематики".

    курсовая работа [276,6 K], добавлен 25.09.2010

  • Алгоритм решения задач по разделу "Механика" курса физики общеобразовательной школы. Особенности определения характеристик электрона по законам релятивистской механики. Расчет напряженности электрических полей и величины заряда по законам электростатики.

    автореферат [145,0 K], добавлен 25.08.2015

  • Исследование вольтамперных характеристик диодов, снятие характеристик при различных значениях напряжения. Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов, функции первой и второй степени, экспоненты. Исходный код программы и полученные данные.

    лабораторная работа [1,6 M], добавлен 24.07.2012

  • Модернизация лабораторного стенда по измерению механических характеристик полимеров, а именно относительного удлинения и предела прочности при разрыве. Обоснование выбора датчиков проектируемого прибора. Проектирование электрической схемы прибора.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 11.10.2013

  • Особенности протекания импульсного тока в газах, жидкостях, твердых телах, металлических расплавах. Выводы и постановка задач исследований, методика проведения испытаний. Измерение импульсных напряжений с помощью делителей и катодных осциллографов.

    курсовая работа [94,1 K], добавлен 21.04.2012

  • Исследование частотных и переходных характеристик линейной электрической цепи. Определение электрических параметров ее отдельных участков. Анализ комплексной передаточной функции по току, графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик.

    курсовая работа [379,2 K], добавлен 16.10.2021

  • Гидроаэромеханика. Законы механики сплошной среды. Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса. Закон сохранения энергии. Гидростатика. Равновесие жидкостей и газов. Прогнозирование характеристик течения. Уравнение неразрывности.

    курсовая работа [56,6 K], добавлен 22.02.2004

  • Определение механики, ее место среди других наук, подразделения механики. Развитие методов механики с XVIII в. до нашего времени. Механика в России и СССР. Современные проблемы теории колебаний, динамики твердого тела и теории устойчивости движения.

    реферат [47,3 K], добавлен 19.06.2019

  • Методика проведения испытаний древесного образца на статический изгиб и разрушение. Вид его излома. Расчет максимальной нагрузки. Определение пределов прочности образцов с поправкой на влажность и относительной точности определения среднего выборочного.

    лабораторная работа [884,3 K], добавлен 17.01.2015

  • Изучение общих характеристик прочности, а также исследование структуры сталей. Рассмотрение основных методов определения магнитных и деформационных характеристик. Описание зависимости магнитных свойств от степени деформации сдвига металла при кручении.

    реферат [460,1 K], добавлен 20.04.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.