Механические и реологические свойства древесины при статических длительных нагрузках

Показатели механических свойств древесины.
Определяют при следующих видах испытаний:
- растяжение;
- сжатие;
- изгиб;
- сдвиг.
Примечание:Поскольку древесина - анизотропный материал, то есть материал с различными свойствами в разных направлениях, указывают направление действия нагрузок: вдоль или поперек волокон (в радиальном или тангенциальном направлении).
Прочность
Прочностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Она зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков и характеризуется пределом прочности - напряжением, при котором разрушается образец.
Деформативность.
Способность сопротивляться изменению размеров и формы. При кратковременных нагрузках в древесине возникают преимущественно упругие деформации, которые после нагрузки исчезают. До определённого предела зависимость между напряжениями и деформациями близка к линейной (закон Гука). Поскольку древесина состоит в основном из полимеров с длинными гибкими цепными молекулами, её деформативность зависит от продолжительности воздействия нагрузок.
Эксплуатационные свойства.
Прочность древесины при длительных постоянных нагрузках. Показателем этого свойства является предел длительного сопротивления бд.с., который в среднем для всех видов нагрузки составляет примерно 0,5-0,6 величины предела прочности при кратковременных статических испытаниях.
Показатель прочности при переменных нагрузках. Предел выносливости, средняя величина которого составляет примерно 0,2 от статического предела прочности.
Твёрдость.
Характеризует способность древесины сопротивляться вдавливанию более твёрдого тела. Твердость древесины в первую очередь зависит от породы древесины, а также в большой степени от условий роста дерева, влажности и пр. В пределах одного вида разброс значений может быть весьма значительным.
Удельная вязкость.
Характеризует способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения и определяется при испытаниях на изгиб. Ударная вязкость у древесины лиственных пород в среднем в 2 раза больше, чем у древесины хвойных пород.

Износостойкость.
Способность древесины сопротивляться износу, то есть постепенному разрушению её поверхностных зон при трении. Испытания на износостойкость древесины показали, что износ с боковых поверхностей значительно больше, чем с поверхности торцевого разреза. С повышением плотности и твёрдости древесины износ уменьшился. У влажной древесины износ больше, чем у сухой.
Технологические свойства.
Способность удерживать крепления. Уникальное свойство древесины. При забивании гвоздя в древесину возникают упругие деформации, которые обеспечивают достаточную силу трения, препятствующую выдёргиванию гвоздя. Усилие, необходимое для выдёргивания гвоздя, забитого в торец образца, меньше усилия, прилагаемого к гвоздю, забитому поперёк волокон. С повышением плотности сопротивление древесины выдергиванию гвоздя или шурупа увеличивается. Усилия, необходимые для выдёргивания шурупов (при прочих равных условиях), больше, чем для выдёргивания гвоздей, так как в этом случае к трению присоединяется сопротивление волокон перерезанию и разрыву

Реологические свойства учитываются при назначении расчетных сопротивлений. Под действием постоянной нагрузки непосредственно после ее приложения в древесине появляются упругие деформации, а с течением времени развиваются эластические и остаточные деформации (деформации ползучести). Упругие и эластические деформации обратимы – они исчезают после снятия нагрузки. Остаточные деформации, являющиеся частью общих деформаций, остаются и после снятия нагрузки.