Właściwości sprężyste płyty wiórowej i MDF jako materiałów anizotropowych o nierównomiernym rozkładzie gęstości na grubości płyty

Właściwości sprężyste płyty wiórowej i MDF jako materiałów anizotropowych o nierównomiernym rozkładzie gęstości na grubości płyty

Problematyka przedstawiona w pracy Właściwości sprężyste płyty wiórowej i MDF jako materiałów anizotropowych o nierównomiernym rozkładzie gęstości na grubości płyty wpisuje się istotny nurt badań nad kompleksową oceną właściwości sprężystych tworzyw drzewnych w kontekście możliwości ich wykorzystania w projektowaniu konstrukcji za pomocą metod komputerowych.

Płyty wiórowe i MDF są coraz szerzej stosowanymi materiałami konstrukcyjnymi. Często wykonuje się z nich elementy lub całe konstrukcje, które poddawane są znacznym obciążeniom. Projektowanie tych elementów/konstrukcji wymaga bazowania na obliczeniach wytrzymałościowych, które z kolei wymagają znajomości właściwości mechanicznych płyt. Pomimo wielu badań właściwości te nie są dostatecznie poznane. Płyty wiórowe i MDF są bowiem, w odróżnieniu od większości materiałów konstrukcyjnych  cechującymi się dużą niejednorodnością budowy.

Drugim istotnym utrudnieniem w badaniu właściwości mechanicznych płyt wiórowych i MDF jest, podobnie jak w przypadku drewna, silna anizotropia tych właściwości, zwłaszcza w odniesieniu do kierunku równoległego i prostopadłego do płaszczyzny płyty.

Właściwości sprężyste są tymi właściwościami mechanicznymi płyt drewnopochodnych, od których zależą odkształcenia sprężyste poddanych obciążeniom elementów konstrukcyjnych wykonanych z tych płyt. Znajomość tych właściwości umożliwia projektowanie odpowiednio sztywnych elementów konstrukcyjnych.

Właściwości sprężyste materiału wyrażane są poprzez stałe sprężystości. W niektórych przypadkach wystarczające jest posłużenie się w obliczeniach projektowych stałymi sprężystości odniesionymi do płyty traktowanej jako monolit. W wielu przypadkach konieczne staje się jednak uwzględnienie stałych sprężystości warstw płyty. Jednym z problemów jest dobór odpowiedniego modelu anizotropii właściwości sprężystych, tak w odniesieniu do płyty wiórowej lub MDF, jak i ich warstw.

Kolejnym problemem jest wyznaczanie stałych sprężystości warstw płyt. Metody bezpośredniego wyznaczania tych stałych na próbkach danej warstwy są nieefektywne. Zachodzi więc potrzeba opracowania bardziej efektywnych metod pośrednich. Celowość poznania właściwości sprężystych warstw płyt drewnopochodnych, w tym płyt wiórowych i MDF, jest tym większa, że w coraz większym stopniu do projektowania konstrukcji zawierających te płyty stosuje się metody komputerowe, zwłaszcza metody obliczeń numerycznych bazujące na metodzie elementów skończonych.