Porovnání radiálního a tangenciálního ohybu dubového a bukového dřeva při statickém a dynamickém zatížení

David Novák

Master's thesis

Comparison of radial and tangential bending of oak and beech wood at static and dynamic loading

Abstract:

Tato práce se skládá z teoretické a praktické části. V teoretické části je rozpracována charakteristika vybraných dřevin, která se zabývá jejich základní specifikací, makroskopickou a mikroskopickou stavbou dřeva, výskytem těchto dřevin v ČR a využitím jejich dřeva. Dále je v této části zpracován přehled hodnocených fyzikálních a mechanických vlastností dřeva.Praktická část práce se zabývá metodickým postupem výroby vzorků, který zaručil co nejvyšší požadovanou paralelnost. Tato paralelnost byla potvrzena prostřednictvím metod, které jsou založené na šíření zvuku ve dřevě (ultrazvuková a rezonanční metoda). Dále se tato část zabývá posouzením vybraných fyzikálních a mechanických vlastností dřeva. Mezi posuzované vlastnosti byla zahrnuta pevnost v ohybu při statickém a dynamickém zatížení, hustota, vlhkost, šířka letokruhů. Zkoušky byly na zkušebních tělesech provedeny podle odpovídajících norem pro stanovení těchto vlastností. Získané hodnoty vymezující určitou vlastnost byly mezi sebou posuzovány, a to primárně u statické pevnosti v ohybu a rázové houževnatosti. U těchto dvou vlastností byly pozorovány rozdíly nejenom v rámci dřevin, ale také v závislosti na tom, v jakém směru (radiální a tangenciální) bylo těleso zatěžováno. U statické pevnosti v ohybu byl mezi směry zatížení pozorován statisticky významný rozdíl pouze u dřeva dubu, vyšší hodnoty byly pozorovány v radiálním směru. U hodnot rázové houževnatosti v závislosti na směru působení vnější síly (radiální a tangenciální směr zatížení), byly pozorovány výraznější odchylky u dřeva dubu i buku, s větším procentuálním rozdílem než u statické pevnosti v ohybu.

Abstract:

This thesis consists of theoretical and practical parts. The theoretical part contains characteristics of selected wood species with focus on general specification, macroscopic and microscopic structures, spread of these species in the Czech Republic and use of their timber. Furthermore, overview of assessed physical and mechanical properties is included in this part. Practical part concerns testing sample preparation methodology, which guarantees the highest desired parallelism. It was confirmed using methods based on sound propagation in wood (ultrasound and resonance methods). Additionally, this part also concerns assessment of selected physical and mechanical properties of timber. These properties are static and dynamic (impact) bending strength, density, moistness and width of growth rings. Samples were tested according to industry standards set to read attributes in question. Obtained values were compared to each other, this stands motstly for static and impact bending strength. These two attributes showed differences not only in individual timber samples, but they were also sensitive to specific types of directional stress (radial and tangential). Statistically significant difference between radial and tangential bending strength was observed only in case of oak in favour of radial load. Impact bending showed more significant differences between radial and tangential bending compared to static bending in both oak and beech.

Keywords

dřevo dubu a buku, pevnost v ohybu, přerážecí práce, ultrazvuk, anizotropie, variabilita vlastností

Keywords

oak and beech wood, bending strength, impact bending strength, ultrasound, anisotropy, variability of properties

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vlastimil Borůvka, PhD.
• Reader: Richard Hrčka, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Wood Engineering / Wood Engineering