Прусак Ю. В. Закономірності в’язкопружного стану деревини у процесі сушіння з врахуванням циліндричної анізотропії

Об’єкт дослідження – деформативність круглих лісоматеріалів у процесі конвективного сушіння. Мета - розроблення математичних моделей та встановлення закономірностей вологоперенесення і в’язкопружного деформування круглих лісоматеріалів у процесі конвективного сушіння з врахуванням циліндричної анізотропії матеріалу. Методи - механіки спадкових середовищ і тепломасоперенесення; скінченних елементів; об’єктно-орієнтованого програмування; апроксимаційні; математичної статистики. Наукова новизна. Побудовано нову математичну модель в’язкопружного деформування круглих лісоматеріалів з врахуванням циліндричної анізотропії під час сушіння, яка на відміну від інших дозволяє врахувати вплив неосесиметричного розподілу вологовмісту на в’язкопружні деформації та деформації, зумовлені сорбційною повзучістю; вперше отримані залежності нестаціонарного неосесиметричного розподілу вологовмісту в круглих лісоматеріалах з врахуванням циліндричної анізотропії теплофізичних властивостей для нерегулярного і регулярного режимів процесу конвективного сушіння; вперше досліджено двовимірне в’язкопружне деформування круглих сортиментів деревини у процесі сушіння з врахуванням анізотропії тепломеханічних властивостей матеріалу, що дає змогу встановити закономірності впливу неосесиметричного вологоперенесення на розвиток нормальних і тангентальних напружень залежно від зміни кута збіжності колоди і кривизни річних кілець; сформульовано та розв’язано нову задачу оптимізації визначення параметрів агента сушіння деревини круглих сортиментів з врахуванням обмеження на напруження. Практичне значення. Розроблені математичні моделі та прикладне програмне забезпечення можуть бути використані для створення систем автоматизованого розрахунку температури, вологості та компонент напружень під час сушіння круглих лісоматеріалів з метою модернізації сушильного устаткування та розроблення нових раціональних технологій сушіння. На основі побудованих у роботі математичних моделей та розроблених алгоритмів їх реалізації запропонований спосіб контролю в’язкопружного деформування деревини у процесі сушіння в умовах стримування всихання. Результати дисертаційної роботи використано на ВКФ “Ледас-Україна” (м. Хуст) для розрахунку полів температури, вологості та компонент напружень у круглих лісоматеріалах в процесі сушіння, що дає змогу обґрунтувати вибір режимних параметрів для забезпечення необхідної якості продукції. Галузь використання: деревообробка.