Испытания на древесине

Тест на сжатие

1. Получите номинальные образцы 3-1/2-дюймовых сжатых кубов трех различных пород дерева (например, южной сосны, ели и дуба). Кубики можно вырезать из секции 4х4, но это должна быть чистая древесина. Убедитесь, что поверхности расположены параллельно друг другу. Один набор образцов следует испытывать с нагрузкой, приложенной параллельно волокнам, а другой набор образцов следует испытывать с нагрузкой, приложенной перпендикулярно волокнам. Количество повторений теста в наборе зависит от желаемых доверительных пределов. В рамках этой лаборатории будет проведен только один тест на набор, так как его целью является демонстрация методов, а не разработка больших надежных наборов данных для инженерного проектирования.
2. Измерьте размеры поперечного сечения (ширину и толщину) каждого испытуемого образца с точностью до 0,002 дюйма. с помощью штангенциркуля. Измерьте общую длину (в направлении нагружения) для образцов сжатия. Поскольку размеры образцов могут незначительно различаться по всей длине, проведите несколько измерений и запишите приблизительное среднее значение для каждого измеренного размера.
3. После настройки универсальной испытательной машины (см. первую рукопись в этой серии: Константы материалов) осторожно центрируйте образец на компрессионной плите и опустите траверсу до тех пор, пока не будет приложена небольшая нагрузка. Используйте тонкие элементы управления, чтобы снизить нагрузку до уровня, максимально близкого к нулю.
4. Медленно прикладывайте сжимающую нагрузку со скоростью от 20 до 50 фунтов на квадратный дюйм в секунду.
5. Испытание на сжатие может продолжаться в течение нескольких минут при постоянно увеличивающейся нагрузке и значительном напряжении образца. Продолжайте испытание до тех пор, пока не будет достигнута максимальная нагрузка.
6. Записывайте максимальную нагрузку с экрана.
7. Повторите то же самое для всех образцов, как параллельных, так и перпендикулярных волокнам.

Испытание на растяжение

1. Получите образцы собачьих костей трех разных пород дерева (например, южной сосны, ели и дуба). Один набор образцов следует испытывать с нагрузкой, приложенной параллельно волокнам, а другой набор образцов следует испытывать с нагрузкой, приложенной перпендикулярно волокнам. Обратите внимание, что это не тот тип образца, который требуется для испытаний древесины по стандарту ASTM, поскольку цель состоит в том, чтобы продемонстрировать поведение при растяжении, а не в разработке базы данных для проектирования.
2. Действуйте как обычно, используя обычную машину для испытаний на растяжение (см. вторую рукопись из этой серии: Испытания стали на растяжение).

Тест на изгиб

1. Приобретите 2x4 около 24 дюймов. длинная густая южная сосна.
2. Установите на универсальную испытательную машину четырехточечный испытательный аппарат на изгиб (рис. 1).

Рисунок 1: Четырехточечный гибочный аппарат.

3. Запустите испытательную машину и соответствующее программное обеспечение. Убедитесь, что программное обеспечение настроено на захват максимальной нагрузки и запись нагрузок и значений траверсы.
4. Установите 2х4 в аппарат и опустите верхнюю траверсу до тех пор, пока аппарат только не начнет соприкасаться с деревянной балкой.
5. Прикладывайте нагрузку медленно (около 2000 фунтов в минуту) до тех пор, пока балка не сломается (рис. 2).

Рисунок 2: Разрушение изгиба деревянной балки.

6. Запишите нагрузку на сбой.