Гомон С. С. Напружено-деформований стан і розрахунки за деформаційною методикою елементів з деревини при одноразових та повторних навантаженнях

У вступі обгрунтовано актуальність, мета і задачі досліджень, загальна характеристика та наукова новизна і практична цінність роботи. У першому розділі наведено огляд особливостей завантажень елементів з деревини, етапів теорії розвитку деформування та опору силовим діям деревини. Висвітлено ретельний аналіз сучасного стану експериментально-теоретичних досліджень та існуючих методів випробування елементів з деревини. На основі проведеного огляду окреслено напрямок наукових досліджень та шляхи вирішення задач, поставлених в дисертаційній роботі. Другий розділ присвячено експериментально-теоретичним дослідженням діаграм механічного стану деревини за дії одноразового короткочасного повздовжнього стиску, розтягу, сколювання, а також в нагельних і клейових з’єднаннях. Розроблені устаткування та методика експериментальних досліджень дозволили отримати повні діаграми повздовжнього стиску деревини. Виконано аналіз результатів експериментальних досліджень та аналітичний опис механічного стану цільної та клеєної деревини за одноразового короткочасного деформування вздовж волокон в жорсткому режимі прикладення навантаження до повного руйнування. Встановлено основні характерні ділянки та параметри механічного стану деревини за стиску ‒ розтягу вздовж волокон, а також стани деформування деревини за короткочасного, тривалого, повторного та постійного і епізодичного навантажень. У третьому розділі представлені результати експериментально-теоретичних досліджень діаграм механічного стану цільної та клеєної деревини на різних циклах роботи за дії малоциклових навантажень. Висвітлені особливості роботи деревини за різних режимів повторних навантажень при повздовжньому стиску, суміжних волокон деревини поряд площини повздовжнього сколювання та суміжних волокон поряд площини клейових швів. Розроблені способи визначення малоциклового пристосування деревини та її витривалості в клейових та нагельних з’єднаннях. Наведено результати експериментальних досліджень роботи нагельних з’єднань з сухої та вологої деревини та деревини в отворах цих з’єднань за дії малоциклових навантажень. Четвертий розділ присвячено експериментально-теоретичним дослідженням роботи елементів з деревини за прямого та косого поперечного згину. Виконано дослідження основних деформативних характеристик деревини за повздовжнього стиску та поперечного згину, а також запропоновано нову методику визначення модуля пружності на зразках конструктивних розмірів. Встановлено закономірності визначення пошарового деформування цільної та клеєної деревини по висоті нормального перерізу згинального елемента за різних рівнів та режимів навантаження. Запропонована методика визначення нейтральної лінії поперечного перерізу та показано закономірності зміни її положення за дії одноразового та малоциклових навантажень. Встановлено критичні та граничні значення відносних деформацій за повздовжньої дії навантажень. В п’ятому розділі запропоновані робочі гіпотези та передумови моделювання напружено-деформованого стану нормального перерізу елементів з цільної та клеєної деревини. Розроблено розрахунковий апарат визначення несучої здатності елементів з деревини та критерії її втрати. В розрахунках за нормальний розрахунковий поперечний переріз прийнято ділянку згинального елемента з деревини, де утворюється складка в стиснутій зоні в стадії роботи перед руйнуванням, оскільки переріз зі складкою є найслабкішою ділянкою. В розрахунках використано апарат нескінченно малих величин, так як виконується умова нерозривності функції в околиці точки перерізу, а в механіці твердого тіла обумовлюється гіпотезою суцільності і однорідності матеріалу. Обгрунтовано можливість трансформування діаграм фізичного стану в діаграми механічного стану елементів з деревини, вперше запропоновано поняття стадій роботи конструкцій з деревини під навантаженням. Шостий розділ присвячений встановленню напружено-деформованого стану нормальних перерізів елементів з цільної та клеєної деревини за прямого та косого згину на різних стадіях роботи за дії короткочасних одноразових та мало циклових навантажень та виконано їх ґрунтовний аналіз. В сьомому розділі викладено основні положення деформаційної методики розрахунку міцності нормальних розрахункових перерізів елементів з деревини за поперечного згину на основі деформаційної моделі. Розроблено математичний апарат розрахунку нормальних перерізів балок з цільної та клеєної деревини за дії одноразових та повторних навантажень при роботі в умовах прямого та косого поперечного згину. Запропоновано методику прогнозування працездатності конструкцій з деревини за дії повторних навантажень.