2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-15 04:11
Le bois est un matériau assez populaire qui trouve son application dans divers domaines de la vie humaine. Dans le même temps, tout le monde ne sait pas que les matières premières ont un certain nombre de caractéristiques uniques. Aujourd'hui, dans notre article, nous examinerons de plus près les propriétés mécaniques du bois.
Particularités
Les propriétés mécaniques du bois caractérisent la qualité globale du matériau et y sont directement proportionnelles. Les indicateurs les plus importants de la résistance mécanique comprennent la capacité d'un arbre à supporter des charges de types statiques et dynamiques.
Pour ça pour déterminer les propriétés mécaniques qu'un matériau possède, il est étiré, comprimé, plié et cisaillé . Il convient de garder à l'esprit que le bois est appelé matériau anisotrope, respectivement, la matière première peut avoir des propriétés différentes selon la direction dans laquelle elle est affectée. Il y a 2 directions au total: radiale et tangentielle.
Qu'est-ce que la force et de quoi dépend-elle ?
La caractéristique mécanique la plus importante du bois est sa résistance. Les caractéristiques de résistance ont un impact direct sur comment et à quel niveau un matériau peut résister et résister aux fractures indésirables.
Il convient de noter qu'il existe une relation directe entre la résistance et la direction de l'impact sur le bois. Ainsi, la résistance de la matière première est 20 fois plus élevée lorsque l'impact se fait le long des fibres que si la pression est appliquée à travers.
La classe moyenne (dite « intermédiaire ») est occupée par les conifères . Des taux plus élevés sont caractéristiques, par exemple, pour le bouleau - c'est pourquoi diverses structures de support et de support en sont très souvent fabriquées, ainsi que des éléments pour lesquels une résistance à l'usure accrue est importante.
C'est intéressant. Les indicateurs de force admissible et ses limites (à la fois minimales et maximales) ne peuvent pas être déterminés indépendamment à la maison. Ces procédures sont effectuées exclusivement dans des conditions de laboratoire. Dans le même temps, des expériences et des expériences sont menées exclusivement sur la base des réglementations nationales en vigueur.
Il faut noter que le niveau de résistance et d'élasticité est influencé par le niveau d'humidité . Ainsi, lorsqu'il est humidifié, des réactions spécifiques se produisent à l'intérieur du bois, ce qui réduit sa résistance. De plus, cette disposition n'est pertinente que si le taux d'humidité s'élève à 25 %. Une humidification supplémentaire ne diffère pas par des réactions significatives et n'affecte pas les indicateurs de force. Les experts le comprennent.
Pour ça pour comparer les indicateurs de résistance de différentes roches, vous devez vous assurer que leurs indicateurs d'humidité sont identiques - ce n'est que dans ce cas qu'il est possible de parler d'un résultat objectif et impartial.
En plus de l'humidité, lors de la mesure de la résistance, il est également important de faire attention à la nature et à la durée des charges . Par exemple, les charges statiques sont constantes. De plus, ils se caractérisent par une augmentation lente et progressive. Par contre, les charges dynamiques sont relativement courtes. D'une manière ou d'une autre, les deux charges peuvent détruire le bois.
Il convient également de garder à l'esprit que les indicateurs de résistance, ses limites et ses limites diffèrent en fonction du type de déformation spécifique
Élongation . Si nous parlons de la résistance à la traction du bois, cet indicateur est de 1 300 kgf / cm2 (et ce paramètre est pertinent pour toutes les variétés). Dans une telle situation, la structure interne du bois est d'une importance décisive. Si les fibres sont correctement disposées et structurées, la résistance augmente (et vice versa). La résistance diffère selon que le bois est étiré le long ou en travers. Dans le premier cas, l'indicateur est assez grand, et dans le second, il est 20 fois moins et s'élève à 65 kgf/cm2. C'est à cause de ces caractéristiques mécaniques que le bois est rarement utilisé pour créer des produits qui fonctionnent en tension transversale.
Compression . Comme tout autre impact sur le bois, il peut être effectué aussi bien dans le sens longitudinal que transversal. Si nous parlons de compression le long des fibres, il convient de noter que dans ce cas, la roche sera raccourcie (c'est ainsi que le processus de déformation se manifestera à l'extérieur). Il convient également de garder à l'esprit que la résistance du bois, qui n'est pas comprimé le long mais en travers, est considérablement réduite, en particulier de 8 fois. Dans des conditions de laboratoire, l'arbre est comprimé dans les directions radiale et tangentielle. Au cours de ces expériences, les scientifiques ont établi avec certitude que la résistance à la compression de différentes roches n'est pas la même. Ainsi, les roches à rayons noyaux se distinguent par des indicateurs plus élevés sous compression radiale. En revanche, les conifères présentent des valeurs de résistance assez élevées même sous compression tangentielle.
Flexion statique . Une caractéristique distinctive de ce type d'impact, comme la flexion statique, est que différentes couches de bois reçoivent des effets différents, à savoir que les couches supérieures de bois subissent une contrainte de compression et les inférieures - s'étirent le long des fibres. Entre les couches supérieure et inférieure, il y a une couche spéciale qui ne subit aucune pression. Traditionnellement, cette couche est dite neutre. Initialement, la destruction du matériau commence dans la zone étirée inférieure, en relation avec laquelle les fibres de bois extrêmes sont déchirées. Il existe un indice de résistance moyen, qui est typique pour un grand nombre d'espèces d'arbres, il est de 1 000 kgf / cm2 (bien qu'il puisse y avoir des écarts par rapport à cet indicateur en fonction des indicateurs uniques de chaque espèce spécifique, ainsi que du niveau de humidité).
Changement . Fondamentalement, le cisaillement est une déformation, c'est-à-dire le déplacement d'une pièce par rapport à une autre. Il existe plusieurs types de cisaillement: le cisaillement (il peut se produire dans n'importe quelle direction) et le cisaillement. Dans ce cas, il est particulièrement important de surveiller la force de l'arbre. Ainsi, l'écaillage affecte négativement les indicateurs de résistance, la roche reste plus résistante lors de l'écaillage transversal.
Comme nous l'avons vu, la résistance est la caractéristique mécanique la plus importante du bois. Dans le même temps, diverses influences peuvent affecter son niveau. Tous ces facteurs doivent être pris en compte lors du fonctionnement du matériau afin de ne pas violer son intégrité.
Autres propriétés mécaniques de base
En plus de sa résistance, le bois se caractérise également par d'autres propriétés mécaniques et physico-mécaniques. Regardons de plus près les principaux.
Dureté
Tout d'abord, il est nécessaire de parler d'une caractéristique telle d'un matériau naturel que la dureté. La dureté est l'une des caractéristiques les plus importantes d'un matériau et correspond à la capacité d'une matière première à résister à la pénétration d'un corps solide d'une certaine forme . Distinguer la dureté finale et la dureté latérale (selon le côté du matériau concerné). La dureté finale est plus élevée en termes de performances.
Important. Il convient de noter ce fait: malgré le fait que certains types de bois se distinguent par un niveau de dureté accru, ce matériau est toujours inférieur dans ces caractéristiques à des matières premières telles que, par exemple, le métal.
Selon les indicateurs de dureté, un matériau de construction tel que le bois est divisé en 3 groupes principaux:
- doux (par exemple, pin, épicéa, cèdre, sapin, tilleul, tremble, aulne, châtaignier, etc.);
- solide;
- extra dur.
En conséquence, dans la fabrication de certains produits, il est très important de prendre en compte un paramètre tel que la dureté. Par exemple, il est souhaitable de fabriquer des éléments décoratifs à partir de variétés molles, et seules les variétés particulièrement dures conviennent à la création de structures de support.
La dureté du bois est critique lors de l'application et du traitement du matériau . Selon vos besoins spécifiques et le champ d'application du bois, l'une ou l'autre option peut être la plus pertinente et la plus adaptée.
La résistance aux chocs
Une autre caractéristique importante qui diffère entre certains types de bois (par exemple, l'érable et l'épicéa) est la résistance aux chocs. Cette propriété désigne et détermine la capacité d'un matériau à absorber des charges dynamiques . Dans le même temps, plus la résistance aux chocs est élevée, moins vous observerez de dommages et de violations d'intégrité sur l'arbre lors de l'application de ces charges très dynamiques. En général, on peut dire que pour la plupart des races cet indicateur est à un niveau assez élevé.
Résistance à l'usure
Une attention particulière doit être portée à la résistance à l'usure, car c'est ce paramètre qui détermine si le bois est capable de résister face à des charges de frottement prolongées. En fonction de la résistance à l'usure, la durée de vie possible du matériau variera considérablement . Le niveau de résistance à l'usure est influencé de manière décisive par la direction de coupe et les caractéristiques uniques de chaque essence de bois particulière. Il convient de garder à l'esprit qu'une résistance à l'usure élevée est caractéristique des surfaces d'extrémité. En termes de résistance à l'usure, le bois sec et le bois humide diffèrent - le premier a un niveau plus élevé.
La capacité de tenir des supports métalliques
Comme mentionné ci-dessus, le bois est l'un des matériaux les plus populaires, les plus répandus et les plus demandés qui est utilisé pour créer des meubles, des éléments décoratifs et un grand nombre d'autres produits. En conséquence, lors de son traitement, un grand nombre d'attaches y sont enfoncées, le plus souvent en métal . Par conséquent, un indicateur tel que la capacité de maintenir des attaches métalliques est d'une importance primordiale. Ainsi, par exemple, les clous peuvent couper ou écarter les fibres d'un arbre, et les vis peuvent attraper les fibres.
La capacité de se plier
Afin de créer des produits fonctionnels et esthétiques, le bois doit être plié. À cet égard, la capacité à se plier est une autre propriété mécanique importante du bois. Veuillez noter que différentes races ont différents niveaux de capacité de flexion . Ainsi, par exemple, en ce qui concerne les conifères, la règle est que lors de la flexion, les aiguilles doivent être humidifiées, mais un arbre sec ne se plie pratiquement pas (et lorsqu'une pression élevée est appliquée, il peut même se casser).
Déformabilité
Les caractéristiques de déformation sont également essentielles. Ils affectent la vitesse à laquelle (voire pas du tout) les espèces d'arbres se rétablissent d'un impact dynamique à court terme. En combinaison avec la déformabilité, une caractéristique telle que le modèle d'élasticité joue également un rôle important.
Étant donné que le bois est utilisé dans diverses sphères de la vie humaine et est l'un des matériaux les plus demandés, il est très important de connaître toutes ses propriétés en détail. En conséquence, avant d'utiliser le matériau pour créer certains produits (par exemple, des meubles, des éléments décoratifs, etc.) toutes les propriétés chimiques, physiques et mécaniques doivent être soigneusement examinées. Ce n'est qu'alors que votre produit sera durable et fiable. N'oubliez pas que différents types de bois conviennent à différents usages. De plus, certaines roches ne peuvent pas du tout être exposées, sinon elles s'effondreront tout simplement. Cette connaissance est particulièrement pertinente pour les ébénistes professionnels et autres représentants de l'industrie de la construction.
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