Лабораторная работа №5

ТЕМА: Испытание дерева на сжатие вдоль

волокон и поперек

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить пределы прочности при сжатии дерева вдоль волокон и поперек и сравнить полученные значения и сделать соответствующие выводы

ОБЪЕКТ: деревянный образец формы «призма», штангенциркуль

КРАТКИЙ КУРС ТЕОРИИ

Центральным растяжением или сжатием называется такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только продольная (нормальная) сила N, а все остальные внутренние силовые факторы равны нулю.

Явление центрального растяжения (сжатия) возникает только тогда, когда все внешние нагрузки действуют по оси, проходящей через центр тяжести поперечных сечений бруса. Например, центральное растяжение испытывает трос башенного крана от веса, поднимаемого груза. Условимся внутреннюю силу N считать положительной, если она направлена от сечения (соответствует растяжению), и отрицательной, если она направлена к сечению (соответствует сжатию).

В тех случаях, когда направление силы N неизвестно, следует её принимать всегда положительной, т.е. растягивающей.

При центральном растяжении (сжатии) прямого бруса выполняется гипотеза плоских сечений. Следовательно, все волокна бруса удлиняются на одну и ту же величину. Поэтому при растяжении (сжатии) в поперечных сечениях бруса возникают только нормальные напряжения, равномерно распределенные по сечению и вычисляемые по формуле:

σ =F/A Н/мм²

где F – продольная сила, измеряемая в Н,

А – площадь сечения, измеряемая в мм².

Отсюда видно, что при (растяжении) сжатии форма сечения на величину напряжения не влияет.

Эти напряжения зависят от свойств материала и вида деформации.

Многие материалы состоят из кристаллов, у которых физико-механические свойства в различных направлениях существенно различны. Однако благодаря наличию в теле материала большого количества беспорядочно расположенных кристаллов, свойства всей массы материала выравниваются. Материал тела, обладающий во всех направлениях одинаковыми свойствами, называется изотропным.

Некоторые материалы обладают различными свойствами в различных направлениях, называются анизотропными. Анизотропным материалом является например древесина, сопротивляемость которой существенно зависит от направления силы по отношению к направлению волокон.

Сопротивление древесины вдоль волокон значительно больше, чем поперек волокон, а величина деформации меньше. Механические испытания материалов позволяют определить пределы прочности материала, т.е. те напряжения, при которых образец из данного материала при центральном сжатии от действия статических нагрузок – разрушается.

ХОД РАБОТЫ

Испытания производятся при нормальном давлении, и температуре на машине ИМ-4Р. Цена деления - 100Н.