Fafizika 9. elıad NYME, FMK,

Hasonló dokumentumok
Fafizika 5. elıad. Elektromos tulajdonságok NYME, FMK,

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Fafizika 6. elıad. Hıtechnikai NYME, FMK,

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Fémtechnológiák Fémek képlékeny alakítása 1. Mechanikai alapfogalmak, anyagszerkezeti változások

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

Talajok összenyom sszenyomódása sa és s konszolidáci. ció. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

VI. előadás március 11.

Fafizika 10. elıad. A faanyag szilárds NYME, FMK,

Fafizika 7. elıad. Akusztikai és s optikai tulajdonságok NYME, FMK,

Faanyagok modifikációja_08

Lemez- és gerendaalapok méretezése

Faipari technológiák A faanyag tulajdonságai

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

Tevékenység: Tanulmányozza a ábrát és a levezetést! Tanulja meg a fajlagos nyúlás mértékének meghatározásának módját hajlításnál!

Fafizika 8. elıad. A faanyag tartóss NYME, FMK,

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

GEOTECHNIKA I. LGB-SE TALAJOK SZILÁRDSÁGI JELLEMZŐI

FAFAJTÁK, A FA SZABVÁNYOS OSZTÁLYBA SOROLÁSA, A FAANYAGOK ÉS FATERMÉKEK GYÁRTÁSA ÉS HASZNÁLATA

Prof. Dr. Molnár Sándor NYME, FMK, Faanyagtudományi Intézet. Átdolgozta: Dr. habil Németh Róbert. Fahasznosítás

Fafizika 1. előadás Bevezetés

A talajok összenyomódásának vizsgálata

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

Szilárd anyagok mechanikája. Karádi Kristóf Fogorvosi biofizika Biofizikai Intézet, PTE ÁOK

Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk

Pere Balázs október 20.

TERMÉKSZIMULÁCIÓ I. 9. elıadás

Merev testek kinematikája

Fafizika 11. elıad. A faanyag szilárds NYME, FMK,

Földstatikai feladatok megoldási módszerei

Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk 1-2

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

Tartószerkezetek előadás

XT - termékadatlap. az Ön megbízható partnere

Természetes polimer szerkezeti anyagok: FA

Járműelemek. Rugók. 1 / 27 Fólia

Természetes polimer szerkezeti anyagok: FA

Földstatikai feladatok megoldási módszerei

Alumínium ötvözetek aszimmetrikus hengerlése

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Végeselem analízis. 1. el adás

Építőanyagok I - Laborgyakorlat. Fémek

Fa- és Acélszerkezetek I. 11. Előadás Faszerkezetek II. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

M0 autópálya szélesítése az Anna-hegyi csúszás WOLF ÁKOS

Természetes polimer szerkezeti anyagok: FA

Lemezalakítás. Lemezalakítás nyíróigénybevétellel: Hulladékmentes darabolás

Mőködési elv alapján. Alkalmazás szerint. Folyadéktöltéső nyomásmérık Rugalmas alakváltozáson alapuló nyomásmérık. Manométerek Barométerek Vákuummérık

BME Gépészmérnöki Kar 3. vizsga (112A) Név: 1 Műszaki Mechanikai Tanszék január 11. Neptun: 2 Szilárdságtan Aláírás: 3

HAZAI LOMBOSFÁK JUVENILIS (BÉL KÖRÜLI) FAANYAGÁNAK ANATÓMIAI ÉS FIZIKAI SAJÁTOSSÁGAI, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A HAZAI ERDŐGAZDÁLKODÁSI VISZONYOKRA

Csavarorsós emelőbak tervezési feladat Gépészmérnök, Járműmérnök, Mechatronikai mérnök, Logisztikai mérnök, Mérnöktanár (osztatlan) BSC szak

σhúzó,n/mm 2 εny A FA HAJLÍTÁSA

Polimerek vizsgálatai

KÖTÉSEK FELADATA, HATÁSMÓDJA. CSAVARKÖTÉS (Vázlat)

A természetes faanyag nyíró-rugalmassági moduluszának meghatározása

Gyakorlati példák Dr. Gönczi Dávid

Fröccsöntött alkatrészek végeselemes modellezése. Szőcs András. Budapest, IV. 29.

SOIL MECHANICS BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GEOTECHNIKAI TANSZÉK KONSZOLIDÁCIÓ

A mélyépítési munkák elıkészítése

Szakvélemény 1. rész. a Mediator kft által hıkezelt fenyı és bükk faanyagok tulajdonságaival és felhasználhatóságával kapcsolatban

Az egyenértékő kúposság

Példa: Normálfeszültség eloszlása síkgörbe rúd esetén

Rugalmasságtan. Műszaki Mechanikai Intézet Miskolci Egyetem 2015

Prof. Dr. Molnár Sándor NYME, FMK, Faanyagtudományi Intézet. Faanatómia A fatest mikroszkópos szerkezete 1. A fenyők fateste

Hajlítás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK HAJLÍTÓ VIZSGÁLATA

Kızetek tagolófelületeinek nyírási szilárdsági vizsgálata változó nyomófeszültség esetén

Jellemző szelvények alagút

Polimerek vizsgálatai 1.

Sztreching. Sztreching Szegedi Tudományegyetem

HELYI TANTERV. Mechanika

Tartószerkezetek modellezése

Szilárd testek rugalmassága

3. POLIMEREK DINAMIKUS MECHANIKAI VIZSGÁLATA (DMA )

Alagútfalazat véges elemes vizsgálata

A szerkezeti anyagok mechanikai tulajdonságai

Hidak Darupályatartók Tornyok, kémények (szélhatás) Tengeri építmények (hullámzás)

tervezési szempontok (igénybevétel, feszültségeloszlás,

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Normál eloszlás

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSGÉPÉSZ ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Élelmiszerek, zöldségek, gyümölcsök reológiája

Tartószerkezetek modellezése

Reális kristályok, kristályhibák

Rugalmas láncgörbe alapvető összefüggések és tudnivalók I. rész

= 1, , = 1,6625 = 1 2 = 0,50 = 1,5 2 = 0,75 = 33, (1,6625 2) 0, (k 2) η = 48 1,6625 1,50 1,50 2 = 43,98

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

MUNKAGÖDÖR TERVEZÉSE

Mechanikai tulajdonságok

23. Hooke-törvény, szerkezeti anyagok jelleggörbéi

Magasépítési öszvérfödémek numerikus szimuláció alapú méretezése

MECHANIKA SZILÁRDSÁGTAN ÚTMUTATÓ a nyúlásmérési laboratóriumi gyakorlathoz

Kizárólag oktatási célra használható fel!

Bevezetés a. nyúlásmérő bélyeges méréstechnikába

A szerkezeti anyagok mechanikai tulajdonságai. Kalmár Emília ÓE Kandó MTI

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

Gyakorló feladatok a 2. zárthelyihez. Kidolgozott feladatok

Jármő- és hajtáselemek I. Tervezési Feladat

Vasbeton szerkezetek kifáradási vizsgálatai

Átírás:

Fafizika 9. elıad adás A faanyag rugalmasságának jellemzése Prof. Dr. Molnár r SándorS NYME, FMK, Faanyagtudományi nyi Intézet

A fának,, mint ortotróp (ortogonálisan anizotróp) anyagnak a rugalmassági gi - alakváltoz ltozási jellemzıit legcélszer lszerőbb rost-, sugár-, húrirányoknak megfelelıen en deréksz kszögő koordináta rendszerben vizsgálni lni. A rugalmassági gi alakváltoz ltozási jellemzık e rendszerben a következı 12 paraméterrel fejezhetık ki: E r, E s, E h - rost, sugár és húr irány nyú rugalmassági gi moduluszok (Young-féle moduluszok) G rs, G rh, G sh - nyíró rugalmassági gi moduluszok az rs, rh és sh síkokban, µ rs, µ r h, µ sh, µ sr, µ hr, µ hs - Poisson-féle állandók (a keresztirány nyú alakváltoz ltozások viszonyai).

A rugalmassági gi modulusz (Young-féle modulusz) A rost- sugár- és húrirányú normál feszülts ltségek (σ) okozta alakváltoz ltozások jellemzésére szolgáló rugalmassági gi modulusz (E) értéke egyenlı az egységnyi gnyi, fajlagos alakváltoz ltozáshoz szüks kséges feszülts ltséggel (MPa)) : E σ ε ahol: ε - a normál feszülts ltségek okozta fajlagos alakváltoz ltozás Ennek értéke: ε l l

A természetes faanyag rugalmasságának megismeréséhez célszerő a fa jelleggörb rbéjébıl kiindulni. Ennek jellemzı szakaszai és pontjai a következık: O-K: a kezdeti nem lineáris jellegő görbületi szakasz, melynek hosszát a vizsgált mintadarab felületi leti egyenetlensége ge,, a teherátad tadó nyomófej fej, befolyásolja solja. K-A: a lineárisan rugalmas szakasz, amely az arányoss nyossági határig tart. Ezen belül az alakváltoz ltozás- feszülts ltség kapcsolata lineáris ris,, a Hooketörvény értelmében valamely F tengelyirány nyú terhelés esetén. A-B: az arányoss nyossági (A) és a törési (B) határok közötti képlékeny szakasz B-B o : a törést követı szakasz. tg β E σ ε

A rugalmassági gi modulusz reciproka a nyúlást stényezı (s). s ε σ l l σ Ismeretében a fajlagos alakváltoz ltozás kifejezhetı: ε s σ

A nyíró (csúsztat sztató) ) rugalmassági gi modulusz Az érintı irány nyú nyíró feszülts ltségek (τ) okozta alakváltoz ltozások jellemzésére szolgál a nyíró (csúsztató) rugalmassági gi modulusz (G). A fajlagos alakváltoz ltozás ez esetben az rh, rs, sh síkokban a nyíró feszülts ltség okozta lapszögv gváltozással (γ) jellemezhetı. τ 1 G γ τ γ A nyírási tényezı, az egységnyi gnyi nyírófesz feszültség okozta lapszögv gváltozással jellemezhetı. Ismeretében s τ 1 G γ τ ben a fajlagos nyíró alakváltoz ltozás értéke: γ s τ τ G

Poisson-féle állandók Valamely r irány nyú megnyúlás hatására a rá merıleges s és h irányokban keresztirány nyú méretcsökkenés következik be, összenyomódás esetén pedig méretnövekedés. Az egymásra merıleges irány nyú fajlagos alakváltoz ltozások hányadosait Poisson-féle állandónaknak (µ) nevezzük. Az ortogonálisan anizotróp faanyagra hat Poisson-féle állandó írható fel, pl: µ sh ε ε h s

Az általános Hook-törv rvény A fára vonatkozóan an tehát a rugalmassági gi tulajdonságokat gokat: : 3-33 E és G modulusz és 6 Poisson-féle tényezı fejezi ki. E 12 rugalmassági gi technikai állandóra az E modulusz kivétel telével - viszonylag kevés adat áll rendelkezésre sre. Rugalmassági jellemzık Lucfenyı Korai nyár Magas kıris Tölgy E r, MPa 13650 13938 15798 11778 E s, MPa 789 884 1875 2046 E h, MPa 289 349 1268 1028 G rs, MPa 573 841 1324 - G rh, MPa 474 386 1082 - G sh, MPa 53 112 254 - µ rh 0,557 0,590 0,556 0,452 µ rs 0,489 0,507 0,508 0,365 µ sh 0,990 1,190 0,727 0,601 µ sr 0,023 0,037 0,059 0,014 µ hs 0,687 0,356 0,467 0,328 µ hr 0,014 0,014 0,044 0,038

Több fafaj vizsgálata alapján: µrs µrh µsh µhs µsr µhr puha fákra 0,37 0,42 0,47 0,35 0,041 0,033 kemény fákra 0,37 0,50 0,65 0,33 0,044 0,027 A különbözı rugalmassági gi-alakváltozási jellemzıket együttesen kifejezı általános Hooke törvény ortotróp testekre: ε r σ r µ rs. σ s µ rh. σ Er Es E h h γ hr τ hr G hr ε s σ s µ sh. σ h µ sr. σ r Es Eh E r γ rs τ rs G rs ε h σ h µ hs. σ s µ hr. σ r E Es E r h γ sh τ sh G sh

A rugalmassági gi-alakváltozási jellemzık meghatároz rozása A rugalmas állandók mérése történhet lassú, egyenletes (statikus), vagy pedig nagy gyorsulású, lengı (dinamikus) terheléssel ssel. A statikus és dinamikus módon meghatározott állandók között gyakorlati jelentıségő különbség nincsen. A húzó- és a nyomó igénybev nybevételek esetén a próbatestek megnyúlásának nak vagy összenyomódásánaknak ( l) a mérésével - határozzuk meg az E értékeit: E h, ny σ l l

A hajlítás összetett igénybev nybevétel. Az z E modulusz meghatároz rozását elvégezhetj gezhetjük 3 és 4 pontos terhelés mellett is. hárompontos terhelés esetén: 3 ls E 3 4 b h F f ; négypontos terhelés s esetén 2 l 3 l l 3,2 E 3 8 b h + l,3 F f

Befolyásol soló tényezık A rugalmassági gi és alakváltoz ltozási jellemzıket a természetes faanyag esetében befolyásolja solja: a fafaj, a sőrőség, a rost(terhelés)ir s)irány, a nedvességtartalom gtartalom, a hımérséklet, a terhelés ideje és a faanyag szöveti sajátoss tosságai. Különbözı forgácslapokn cslapoknál ezeken kívül szerepe van még a forgács méretének (fıleg a hosszúságának nak) és orientáci ciójának.

A nedvességtartalom növekedésévelvel - a rosttelítetts tettségi határig - a rugalmassági gi modulusz értékei csökkennek kkennek, azt követıenen nem változnak. A hımérséklet szerepe a 100 C-hoz közeli tartományban válik jelentıss ssé. A terhelés- és a rostirány által bezárt szög (φ) egyrészr szrıl a faanyag anizotróp szerkezetével vel, másrészrıl a terhelés módjával áll kapcsolatban. E ϕ E cos E n ΙΙ ϕ + E E ΙΙ sin n ϕ

A rugalmassági gi moduluszt befolyásol soló néhányny tényezı Befolyásoló tényezık Rost- és terhelésirányok közötti szög 0 2 6 10 Nedvességtartalom (nettó, %) 0 5 10 20 30 30 Hımérséklet, C 10 20 50 100 E modulusz, % 100 97-98 85-90 60-80 100 95 85 75 70 70 90 100 85 60

Anizotrópiai diagram E-moduluszra A különbözı fafajokra itt kidolgozott anizotrópia diagrammok a rugalmassági gi modulusz tetszıleges irányhoz tartozó változását szemléltetik ltetik a három dimenziós térben.

Köszönöm m a figyelmet!