Криштапович В. І. Закономірності впливу неізотермічного вологоперенесення на структурно-механічні властивості деревини.

Об'єкт дослідження - деформативність деревини в умовах неізотермічного вологоперенесення (на прикладі сосни та ялини). Мета - визначення характеристик реологічної поведінки та прогнозування закономірностей деформаційно-релаксаційних процесів деревини в умовах зміни температури й вологості. Методи - методи механіки спадкових середовищ для побудови математичних моделей; експериментальні статичні методи для визначення реологічних властивостей деревини; метод чисельного інтегрування, апроксимаційні методи та методи математичної статистики для опрацювання експериментальних даних із використанням програмно-алгоритмічних засобів; методи фізичних аналогій для прогнозування деформативності деревини. Наукова новизна. Побудовано нову математичну модель визначення в'язкопружного стану деревини зі змінним вологовмістом, яка на відміну від інших враховує пружні і в'язкопружні деформації та деформації, що зумовлені всиханням та механізмом сорбції повзучості. Вперше визначено функції реологічної поведінки деревини залежно від напрямів структурної анізотропії в умовах зміни температури та вологості, які дозволяють у межах моделі кількісно описати і прогнозувати процеси повзучості та релаксації деревини з врахуванням механізму переродження деформацій. Дістав подальший розвиток та отримав обґрунтування метод фізичних аналогій стосовно прогнозування повзучості деревини вздовж волокон в умовах зміни температури й вологості, що дозволяє за результатами короткочасних досліджень прогнозувати реологічні властивості обмеженої повзучості на довготривалий час. Побудовано алгоритми та встановлено нові закономірності зміни функцій часового температурно-вологісного зсуву; Встановлено, що вплив температурно-вологісних умов враховується змінними параметрами моделей, що дозволяє кількісно виразити закономірності в'язкопружного деформування деревини залежно до конкретних режимів взаємодії. Це дає можливість прогнозувати деформаційно-релаксаційні властивості деревини та розраховувати часові залежності деформації і релаксації напружень на базі визначених моделей без проведення відповідних експериментальних досліджень у широкому діапазоні зміни температурної вологості. Практичне значення. Розроблені алгоритми та програмне забезпечення дозволять за наявними експериментальними даними кривих повзучості визначити параметри реологічної поведінки деревини у напрямах анізотропії залежно від зміни температури й вологості. Встановлені функції часового зсуву та отримані розрахункові залежності визначення складових деформацій деревини, часів релаксації можуть бути використані для прогнозування реологічних властивостей деревини за різних умов зміни температури й вологості, зокрема, для визначення деформативності з'єднань деревини при обробленні поверхні. Результати дисертаційної роботи використано на ВКФ "Леда С-Україна" (м. Хуст, Закарпатська область.) для визначення механічних характеристик та напружено-деформівного стану деревини у процесі сушіння, що дає змогу обґрунтувати вибір технологічних параметрів для забезпечення необхідної якості продукції (згідно акту від 20.06.2017р.). Результати наукових досліджень використано та відображено у програмах навчальних дисциплін кафедри автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій Національного лісотехнічного університету України: "Ідентифікація та моделювання технологічних процесів", "Контроль якості та методи неруйнівного контролю" для підготовки бакалаврів та магістрів (згідно акту від 19.07.2017 р.). Галузь використання: технологія деревообробки та виготовлення виробів з деревини.