Investigation of mechanical properties for medium-dense hardwoods, focusing on beech, birch and oak.
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/2780046Utgivelsesdato
2020Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
En undersøkelse av de mekaniske egenskapene til et utvalg hardtre av medium tetthet erblitt gjennomført. Innledningsvis er bakgrunnsteori om tre og trestrukturen presentert.Treslagene som ble undersøkt i studien var bøk (Fagus), bjørk (Betula) og eik (Quercus).Videre består studien av en gjennomgang av eksisterende litteratur, metoder og resultater.En presentasjon av aktuelle metoder som kan benyttes for å bestemme egenskaper er blittforklart, og til slutt vil eksperimentelt arbeid, ved testing av norsk eik i trykk, skjær og bøying,bli gjennomført.
Resultatene fra eksperimentene er sammenlignet med resultatene fra eksisterendelitteratur. Testingen i trykk parallelt med fiberretningen ga en elastisitetsmodul på 9894,9MPa, som er omtrent 18% lavere enn forventet med tanke på resultater litteraturstudiet.Dette medførte mistanke om at at prøvedimensjonene som ble brukt i forsøket erutilfredsstillende for metoden. Elastisitetsmodul vinkelrett på fiberretningen ble funnet til åvære 1231,7 MPa, som er i det forventede området.
En numerisk analyse ble anvendt for å bestemme skjærmodulen. Prøvestykkene som blebrukt til eksperimentene var ikke optimalisert for etterbehandlingen av resultatene, daskjærsonen ikke besto av rene skjærspenninger. Likevel ble analysen gjort, og resulterte i enskjærmodul på 2475 MPa.
Testing i bøying ble gjennomført i henhold til EN408, og etterbehandlingen ble utført vedbruk av bjelketeori. Elastisitetsmodulen som ble funnet ved bøying var 17529,4 MPa, som erhøyere enn tidligere resultater. På den annen side ble det funnet at bøyestyrken passet inn ieksisterende resultater med en verdi av 102,22 MPa. An investigation into the mechanical properties of a selection of medium-dense hardwoodshas been completed. Initially, some background theory about timber and the woodenstructure has been presented. The wooden species investigated in the study were beech(Fagus), birch (Betula), and oak (Quercus). Further, the study consists of a review of existingliterature, methods, and results in the fields. A presentation of applicable methods thatcould be used to determine properties has been briefly explained, and lastly, experimentalwork, testing Norwegian oak in compression, shear, and bending, will be completed.
Results from the experiments have been compared to the results found from the existingliterature. The testing in compression parallel to grain gave a modulus of elasticity of 9894,9MPa, which is approximately 18% lower than expected results from the literature review,suspecting that the specimen dimensions used are unsatisfying for the method. Modulus ofelasticity perpendicular to the grain direction was found to be 1231,7 MPa, which are in theexpected range.
A numerical analysis was applied to determine the shear modulus. The test pieces used forthe experiments were not optimized for the post-processing of the results as the shear-zonedid not consist of pure shear. Nevertheless, the analysis was made, concluding with a shearmodulus of 2475 MPa.
Testing in bending was completed according to EN408, and the post-processing was doneapplying beam theory. The modulus of elasticity found in bending was 17529,4 MPa, whichis higher than previously acquired results. On the other hand, the bending strength wasfound to fit into existing results with a value of 102,22 MPa.