木材の機械的特性は何ですか?

木材は、人間の生活のさまざまな分野でその用途が見られる、かなり人気のある素材です。同時に、原材料には多くの独自の特徴があることを誰もが知っているわけではありません。今日の記事では、木材の機械的特性について詳しく検討します。

木材の機械的特性は、材料の全体的な品質を特徴付け、それに正比例します。機械的強度の最も重要な指標には、静的および動的タイプの両方の負荷に耐える樹木の能力が含まれます。

為に 材料が持つ機械的特性を判断するには、材料を伸ばしたり、圧縮したり、曲げたり、せん断したりします。 同時に、木材はそれぞれ異方性材料と呼ばれ、影響を受ける方向によって原材料が異なる特性を持つ可能性があるという事実に留意する価値があります。合計で、半径方向と接線方向の 2 つの方向があります。

木材の最も重要な機械的特徴はその強度です。強度特性は、材料が望ましくない損傷に抵抗し、耐えることができる方法とレベルに直接影響します。

中間（いわゆる「中間」）クラスは針葉樹で占められています。 たとえば、白樺の場合、より高い率が一般的です。そのため、さまざまな支持構造や耐荷重構造、および耐摩耗性の向上が重要な要素がそれから作られることがよくあります。

注意すべきこと 強度と弾力性のレベルは、湿度のレベルの影響を受けます。 そのため、湿らせると木材の内部で特定の反応が起こり、強度が低下します。ただし、この規定は、水分レベルが 25% に上昇した場合にのみ適用されます。さらに湿らせても、重要な反応に違いはなく、強度指標には影響しません。専門家はこれを理解しています。

為に 異なる品種の強度指標を比較するには、水分指標が同じであることを確認する必要があります -この場合にのみ、客観的で公平な結果について話すことができます。

水分に加えて、強度を測定するときは、負荷の性質と持続時間にも注意を払うことが重要です。 したがって、たとえば、静的荷重は一定です。さらに、それらはゆっくりと徐々に増加することを特徴としています。一方、動的負荷は比較的短いです。どういうわけか、両方の負荷が木材を破壊する可能性があります。

また、強度指標、その限界、および限界は、特定のタイプの変形によって異なることにも留意する必要があります。

• ストレッチ。 木材の引張強度について言えば、この指標は1,300 kgf / cm2です（さらに、このパラメーターはすべての品種に関連しています）。このような状況では、木材の内部構造が決定的に重要です。繊維が正しく配置され、構造化されている場合、強度は向上します (逆も同様です)。木材を伸ばす方向（縦方向または横方向）によって強度が異なります。最初のケースでは、指標は非常に大きく、2番目のケースでは、20倍少なく、65 kgf / cm2になります。横方向の張力で機能する製品を作成するために木材がめったに使用されないのは、このような機械的特徴に関連しています。

• 圧縮。 木材への他の衝撃と同様に、縦方向と横方向の両方で行うことができます。繊維に沿った圧縮について話すと、この場合、岩が短くなることに注意する価値があります（これが、変形プロセスが外側に現れる方法です）。同時に、縦方向ではなく横方向に圧縮された木材の強度が大幅に、具体的には8倍低下することも考慮に入れる必要があります。実験室の条件下では、ツリーは半径方向と接線方向に圧縮されます。そのような実験の過程で、科学者たちは、さまざまな岩石の圧縮強度が同じではないことを確実に確立しました。そのため、コア光線を含む岩石は、半径方向の圧縮下でより高い速度で区別されます。一方、針葉樹は接線圧縮下でもかなり高い強度を示します。

• 静的曲げ。 静的曲げなどのこのタイプのアクションの際立った特徴は、木材の異なる層が異なる効果を受けることです。つまり、木材の上層は圧縮応力を受け、下層は繊維に沿って張力を受けます。上層と下層の間には、圧力を受けない特別な層があります。伝統的に、このレイヤーはニュートラルと呼ばれます。最初に、材料の破壊は、木材の極端な繊維が引き裂かれることに関連して、下部の伸張ゾーンで始まります。多くの樹種に典型的な平均強度指標があり、それは1,000 kgf / cm2です（同時に、特定の種ごとの固有の特性に応じて、この指標からの偏差がある場合があります。湿度のレベルで）。

• シフト。 本質的に、せん断は変形であり、ある部品が別の部品に対して変位することです。せん断には、いくつかの異なるタイプがあります。チッピング (任意の方向に発生する可能性があります) とせん断です。この場合、木がどれだけ強いかを監視することが特に重要です。したがって、強度指標への悪影響に沿ってせん断すると、横方向のせん断中、岩石はより強力なままになります。

強度に加えて、木材は他の機械的および物理的機械的特性によって特徴付けられます。主なものを詳しく見てみましょう。

まず第一に、硬度などの天然素材の特徴について言う必要があります。 硬度は、材料の最も重要な特徴を指し、特定の形状の固体の導入に抵抗する原材料の能力を表します。 端と側面の硬さがあります（影響を受ける材料の側面によって異なります）。エンド硬度はその性能においてより高いです。

硬度指標に応じて、木材などの建材は 3 つの主要なグループに分けられます。

• 柔らかい（例えば、松、トウヒ、杉、モミ、シナノキ、アスペン、ハンノキ、栗など）;
• 難しい;
• 特に難しい。

したがって、特定の製品の製造では、硬度などのパラメーターを考慮することが非常に重要です。たとえば、柔らかい品種から装飾要素を作成することが望ましく、特に硬い品種のみが支持構造の作成に適しています。

木材の硬度は、材料の適用および加工において決定的に重要です。 特定のニーズと木材の範囲に応じて、いずれかのオプションが最も適切で適切な場合があります。

特定の種類の木材 (カエデやトウヒなど) で異なるもう 1 つの重要な特性は、衝撃強度です。 このプロパティは、材料が動的荷重を吸収する能力を指定および決定します。 同時に、衝撃強度指数が高いほど、これらの同じ動的荷重を適用する過程で木に見られる損傷や完全性違反が少なくなります。一般に、ほとんどの品種でこの指標はかなり高いレベルにあると言えます。

木材が継続的な摩擦負荷に耐えることができるかどうかを決定するのはこのパラメーターであるため、耐摩耗性には特別な注意を払う必要があります。 耐摩耗性がどれだけ高いかによって、材料の可能な寿命は大きく異なります。 耐摩耗性のレベルは、カットの方向とそれぞれの特定の木材の固有の特性によって決定的に影響を受けます。この場合、高い耐摩耗性が端面の特徴であるという事実に留意する必要があります。耐摩耗性に関しては、乾燥した木材と湿った木材が異なります.最初の方がレベルが高くなります。

前述のように、木材は、家具、装飾品、およびその他の多数の製品を作成するために使用される、最も人気があり、一般的で、求められている材料の 1 つです。 したがって、その処理中に、ほとんどの場合金属である多数の留め具がそれに打ち込まれます。 したがって、金属ファスナーを保持する能力などの指標は最も重要です。そのため、たとえば、釘は木の繊維を切断または押し離すことができ、ネジは繊維を引っ掛けることができます。

機能的で美しい製品を作るためには、木材を曲げる必要があります。この点で、曲げる能力は、木材のもう 1 つの重要な機械的特性です。 異なる品種は、異なるレベルの屈曲能力によって特徴付けられることに留意する必要があります。 したがって、たとえば針葉樹に関しては、曲げるときは針を湿らせる必要がありますが、乾いた木は実際には曲がりません（高圧をかけると折れることさえあります）。

変形特性も最も重要です。それらは、短期間の動的な影響を受けた後、樹種が（あったとしても）どれだけ速く回復するかに影響します。 変形性と組み合わせて、弾性モデルなどの特性も重要な役割を果たします。

木材は人間の生活のさまざまな分野で使用されており、最も人気のある素材の 1 つであるため、そのすべての特性を詳細に知ることが非常に重要です。 したがって、材料を使用して特定の製品（家具、装飾要素など）を作成する前に、 すべての化学的、物理的および機械的特性を慎重に検討する必要があります。この場合にのみ、作成した製品は耐久性と信頼性が高くなります。さまざまな種類の木材がさまざまな目的に適していることを忘れないでください。さらに、一部の岩はまったく露出できません。そうしないと、単に崩壊します。この知識は、プロの家具職人やその他の建設業界の代表者にとって特に重要です。