Теоретическое обоснование способа оценки резонансных свойств древесины в раннем возрасте на корню

Основным техническим показателем, характеризующим резонансные свойства древесины, является акустическая константа К, которая выражает резонансную способность материала через максимальную упругость при минимальной плотности. В работе представлен анализ стандартных способов определения показателей плотности, статического и динамического модуля упругости, необходимых для расчета акустической константы. Для такого материала, как древесина, обладающего свойством пластичности, особенно в раннем возрасте, характерно явление остаточной деформации. С целью исключения этого фактора следует рассчитывать акустическую константу через динамический модуль упругости. В работе предложено теоретическое описание способа определения акустической константы неразрушающим резонансным методом по собственной (резонансной) частоте поперечных колебаний образца при консольном креплении; предложена соответствующая схема проведения испытаний. По результатам экспериментальных исследований разработана математическая модель зависимости собственной (резонансной) частоты от таких факторов, как геометрические размеры образца, в частности диаметра и рабочей длины, а также усилия консольного зажима образца. В качестве постоянных факторов приняты порода и влажность древесины, масса колпачка для создания колебаний образца.
Acoustic constant (К) is the basic technical parameter, describing timber resonant properties. K shows timber resonant properties for maximum elasticity with the least density. An analysis of a common technique to determine the density index, static and dynamic module of elasticity, needed to determine the acoustic constant, is offered in the paper. Timber is an elastic material (particularly, at an early age) and such phenomenon as permanent residual deformation is typical for it. It is important to calculate the acoustic constant through the dynamic module of elasticity to exclude permanent residual deformation. A theoretical description of the way to determine an acoustic constant (K) by means of nondestructive resonance frequency method was offered in the paper. The method is supposed to use the natural (resonance) frequency of lateral oscillation of timber (sample) in single-sided support. A certain structural test pattern and a formula were elaborated. A mathematical model of the natural (resonance) frequency dependence on timber dimension (diameter and working length in particular) as well as stress of the console clam of timber was elaborated in accordance with the results of the experimental research. Constant figures are: species, wood moisture and weight of cap to provoke oscillations in timber (sample).