30607

بررسي تأثير خستگي بر روي خواص مكانيكي چوب با استفاده از گسترش امواج هدايت‌شونده لمب

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي

1399

1402/09/29

سياوش كاظمي راد

مهندسي مكانيك

چوب به‌عنوان ماده‌اي ارتوتروپيك، ناهمگن تجديدپذير با خصوصياتي منحصربه‌فرد از زمان‌هاي گذشته تا كنون در بسياري از كاربردها از جمله ساخت‌وساز و مهندسي مورداستفاده قرار گرفته است. در اين پژوهش روش گسترش امواج لمب به عنواني روشي غيرمخرب، ساده در استفاده، قدرتمند و با دقت بالا در پيش‌بيني خواص مكانيكي چوب ارائه خواهد شد و همچنين در بررسي تأثير خستگي كه عامل 90 درصد خرابي‌هاي صنعت است، از آن استفاده مي¬شود. به اين منظور 40 نمونه¬ي چوب نوئل بريده شدند و پس از يك ماه ماندن در اتاقك كليما به 4 گروه كلي (گروه كنترل و 3 گروه خستگي) تقسيم شدند. گروه كنترل بدون آزمون خستگي و 3 گروه خستگي به ترتيب تحت 10000، 30000 و 40000 چرخه به صورت نيرو كنترل (80 درصد مدول گسيختگي) و بعد از آن خمش سه‌نقطه قرار گرفتند. مشاهده شد كه مدول الاستيسيته به‌دست‌آمده از آزمون گسترش امواج لمب با مدول الاستيسيته به‌دست‌آمده از خمش سه‌نقطه مطابقت خوبي دارد كه اين نشان از قدرتمندي روش پيشنهادي دارد. همچنين هر چه قدر تعداد چرخه¬ها بيشتر مي¬شود مدول الاستيسيته و به طبع آن مدول گسيختگي چوب كمتر مي‌شود.

1402/12/20

Investigation of fatigue effects on the mechanical properties of wood using Lamb wave propagation method

12/19/2024 12:00:00 AM

Wood as an orthotropic, inhomogeneous, renewable material with unique properties has been used in many applications, including construction and engineering, since the past. In this research, the Lamb wave propagation method will be presented as a non-destructive, simple to use, powerful, and highly accurate method in predicting the mechanical properties of wood, and it will also be used to investigate the effect of fatigue, which is the cause of 90% of industrial failures. For this purpose, 40 samples of Russian spruce wood were cut and divided into 4 general groups (control group and 3 fatigue groups) after staying in the climate chamber for one month. The control group without fatigue test and 3 fatigue groups were subjected to 10,000, 30,000, and 40,000 cycles as force control (80% modulus of rupture) and then three-point bending. It was observed that the modulus of elasticity obtained from the Lamb wave expansion test is in good agreement with the modulus of elasticity obtained from three-point bending, which indicates the strength of the proposed method. Also, as the number of cycles increases, the modulus of elasticity and therefore the modulus of rupture of wood decreases.

چوب , خستگي , مدول الاستيسيته , مدول گسيختگي , ارزيابي غيرمخرب , موج لمب , مشخصه يابي