РУАЭСТ (RUAEST)
ПРОЧНОСТЬ ПРИ ЧИСТОМ СДВИГЕ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Приведены результаты численного эксперимента по исследованию напряженного состояния анизотропного материала при испытаниях на чистый сдвиг. В качестве анизотропного материала были выбраны древесностружечные плиты. Древесно-стружечные плиты – композиционный неоднородный ортотропный материал, поэтому использование его в качестве конструкционного материала (мебельные конструкции, строительный материал) требует проведения прочностных расчетов в условиях сложного напряженного состояния и использования соответствующих критериев прочности. С целью определения прочности древесины при чистом сдвиге ранее была разработана методика испытаний, включающая образец сложной формы и приспособление для нагружения этого образца. Для оценки напряжений в рабочей части образца были проведены исследования на модели из оптически активного изотропного материала, которые дали положительный результат. При оценке влияния анизотропии на распределение напряжений в анизотропной среде целесообразно использовать аналитическое решение данной задачи методом конечных элементов. Расчеты были выполнены в программе Autodesk Inventor 2010 Beta. Выполненные ранее экспериментальные исследования напряженного состояния при чистом сдвиге проведены поляризационно-оптическим методом на модели из оптически активного анизотропного материала, что не позволяет оценить влияние анизотропии на равномерность распределения напряжений в зоне разрушения. Проведенные расчеты показали, что в случае большой разницы напряжений вдоль и поперек волокон образца необходимо использовать резиновую прокладку толщиной 3–5 мм, при этом неравномерность величины напряжения получится в пределах 5 %. Из анализа полученных результатов также следует, что при снижении жесткости образца в направлении продольной оси в рабочей части образца напряженное состояние приближается к чистому сдвигу.