автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Раскрой древесных материалов в термомеханическом поле

003456В72

Семенова Надежда Игоревна

РАСКРОЙ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ПОЛЕ

05.21.05 - Древесиноведение, технология и оборудование деревообработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0 5 ДЕК 2008

003456672

Семенова Надежда Игоревна

РАСКРОЙ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ПОЛЕ

.21.05 - Древесиноведение, технология и оборудование деревообработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре технологии лесозаготовительных производств в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени

С.М.Кирова

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Базаров Сергей Михайлович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Михайлов Борис Кузьмич

кандидат технических наук, доцент Белоногова Наталья Александровна

Ведущая организация - Петрозаводский Государственный Университет

Защита диссертации состоится «16» декабря 2008 г. в_ на заседании

диссертационного Совета Д.212.220.03 при Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М.Кирова /194021, Санкт-Петербург, Институтский пер. 5, главное здание, зал заседаний /.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С.М.Кирова.

Автореферат разослан « 7/ » ноября 2008 г.

Ученый секретарь /]

диссертационного Совета Анисимов Г.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Деревообрабатывающая промышленность характеризуется большим числом методов термической и механической обработки древесины и древесных материалов: сушка, резание, дробление, раскалывание и др. Операция резания является основной на деревообрабатывающих предприятиях, являясь сложной и дорогостоящей частью производства древесных изделий.

Процесс резания древесины представляет собой сложный физико-механический процесс разрушения пространственной структуры материала древесины. Сложность данного процесса обусловлена изменчивостью свойств материала древесины, как растительного полимера, в механическом поле режущего инструмента, и сопровождающими явлениями: механическими, тепловыми, электрическими и химическими как сопутствующими основному механическому процессу разрушения материала древесины режущим инструментом. Основной недостаток механического разрушения состоит в том, что большая часть работы резания расходуется на стружку, которая в свою очередь становится отходом производства. Поэтому создание новых высоких технологий раскроя связано с раскрываемостью свойств вязкотекучей деформируемостью материала древесины как растительного полимера в термо-механо-акустических полях, создаваемых тонким инструментом (асимптотическое представление лезвия дереворежущих станков в деревообрабатывающем производстве).

В настоящее время в СПбЛТА разрабатывается способ повышения физико-механических свойств материала древесины низко качественных пород путём их значительного уплотнения в пьезо-термо-акустических полях (трехкратное повышение плотности и более), когда по параметрам прочности они превосходят высокоценные породы. В этой технологии материал получают при высокой энергоёмкости, поэтому производство изделий из него путём резания существующим механическим способом становится не эффективным.

Материал древесины является природным полимером, имеющим длинные цепные молекулы. Для полимеров характерны деформации: упругие, высокоэластичные и вязкотекучие, - первые две составляют основу механического резания. При температуре 240-270°С в древесине происходит процесс деструкции: разрушаются её высокомолекулярные соединения: лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза. В результате процесса термодеструкции материал древесины приобретает свойство вязкотекучести. В этом состоянии становится возможным создание технологий эффективного, качественного и экологически чистого раскроя материала древесины без образования опилок и обугливания поверхностей раскроя.

Цель работы. Математическая идентификация процесса движения материала древесины в вязкотекучем состоянии и создание на его основе метода безотходной, высококачественной и экологически чистой технологии раскроя.

Объектом исследования является материал древесины и тонкий инструмент его раскроя.

Предметом исследования являются деформационные свойства вязкотекучести материала древесины как растительного полимера в высокоградиентном и скоростном поле высоких температур.

Задача исследований:

- разработать математическую модель реологии материала древесины как растительного полимера в термомеханическом поле,

- построить уравнения законов сохранения количества движения и энергии при деформируемом состоянии вязкотекучести растительного полимера,

- построить уравнения движения материала древесины в вязкотекучем состоянии в окрестности тонкого инструмента и получить их решение,

- разработать математическую модель движения тонкого инструмента в материале древесины при вязкотекучем состоянии,

- провести экспериментальные исследования раскроя тонким инструментом материала древесины и их факторизацию.

Методы исследований. Теоретические и экспериментальные исследования основывались на математическом моделировании процессов, механике полимеров, механике сплошных сред, механике гибкой нити, теории пограничного слоя, статистическом анализе.

Научная новизна

- математическая модель реологии материала древесины как растительного полимера,

- математическая модель движения материала древесины при его деформируемом вязкотекучем состоянии,

- уравнения движения растительного полимера в окрестности высокотемпературного тонкого инструмента,

- расчёт относительной скорости движения тонкого инструмента в материале растительного полимера,

- уравнение равновесия струны как тонкого инструмента при раскрое вязкотекучего материала древесины.

Обоснованность и достоверность научных положений основывается на законах механики полимеров, механики сплошных сред и удовлетворительной сходимости теории и эксперимента. Статистическая обработка экспериментальных исследований выполнялась в универсальном пакете математических программ на уровне надежности обработки информации 0,95.

Теоретическое значение. Разработана математическая модель движения материала древесины в деформируемом вязкотекучем состоянии, создаваемым высокотемпературным и скоростным тонким инструментом. Построенные уравнения движения растительного полимера в деформируемом вязкотекучем состоянии позволяют выполнить расчет скорости движения тонкого инструмента при раскрое материала древесины.

Практическая значимость. Научно обоснован и экспериментально проверен метод эффективного, экологически чистого и качественного раскроя материала древесины как основы для высоких технологий качественной деревообработки.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель реологии материала древесины как растительного полимера,

- уравнения движения материала древесины в деформируемом вязкотекучем состоянии,

- математическая модель движения высокотемпературного тонкого инструмента в материале древесины,

- расчет формирования температурного и вязкого слоев, примыкающих к инструменту раскроя,

- расчет скорости раскроя древесных изделий тонким инструментом,

- расчет равновесия струны, как тонкого инструмента, -аналитическое обобщение результатов экспериментальных исследований.

Место проведения. Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им.С.М.Кирова.

Апробация работы. Основные результаты исследований и положения обсуждались и были одобрены на ежегодных научно-технических конференциях СПб ГЛТА (2005 - 2008г.г.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 3-х печатных работах и монографии.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, списка используемой литературы. Общий объём работы - 130 стр. Диссертация содержит 38 рисунков и 11 таблиц, список литературных источников содержит 125 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована актуальность темы, цель и задача исследования, научная новизна и научные положения, выносимые на защиту, а также практическая значимость.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ

В данном разделе выполнен аналитический анализ физико-механических свойств материала древесины: плотности, теплоёмкости, теплопроводности, температуропроводности, прочности, модулей упругости, модулей сдвига, длительных модулей упругости и инфракрасного излучения на основании работ Б.Н.Уголева, Л.М.Перелыгина, О.И.Полубояринова, П.Н.Хухрянского, Б.С.Чудинова, М.М.Чернецовой, Ю.И.Иванова, В.А.Баженова, А.М.Боровикова, Ю.М.Иванова, А.Н.Митинского и др.

Материал древесины относится к анизотропным. Характер анизотропии исследовали Н.Н.Андреев, Е.А.Ашкенази, Н.Л.Леонтьев, А.Н.Митинский, В.О.Самойло, Ю.С.Соболев и др.

Для построения реологической модели материала древесины как растительного полимера рассмотрено аналитическое и механическое представление упругого тела Гука, вязкого тела Ньютона, пластического тела Сен-Венана, упруго-пластического тела Прандтля, упруго-вязкого тела Максвелла, вязко-упругого тела Кельвина-Фойгга, упруго-вязкого тела Пойнтинга, упруго-вязкого тела Бюргерса, упруго-вязко-пластического тела Бингама, упруго-вязко-пластического тела Шведова и обобщенного реологического тела Гогенэмзера-Прагера. Дано линейное и нелинейное представление реологических моделей.

Анализ существующих технологий раскроя древесных материалов и посвященных им научных работ позволил сделать вывод о том, что становится необходимым разработка нового метода, основанного на придании древесине вязкотекучего состояния путем воздействия на неё тепловым полем тонкого инструмента, что позволит получить высококачественные изделия при экологически чистом производстве. В этой связи сформулирована задача исследования, изложенная в общей характеристике работы.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА ДРЕВЕСИНЫ В ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

При построении феноменологической реологической модели материала древесины выстроена связь между характерными величинами такими как напряжение а, относительная деформация б, их скорости изменения da/dt и de/dt и ускорения d2a/dt2 и dVdt2. В этом случае данные величины должны удовлетворять некоторой функции

F ( ст, е, da/dt, de/dt, d2a/dt2, d2e/dt2) = 0, (1)

описывающей процесс деформирования.

Простейшим представлением соотношения (1) является линейная зависимость вида

CjCj + c2da/dt + c3d2a/dt2 + с4е + c5de/dt + с6 d2s/dt2 = 0, (2)

в которой с - физические постоянные деформируемого материала.

К представлению (2) можно прийти, выполняя разложение функции (1) в ряд Маклорена, ограничиваясь только первыми членами разложения и принимая F (0, 0,0, 0, О, 0) = 0.

Механическая модель, подчиняющаяся закону деформации (2), выглядит следующим образом: пружина жесткости Ei соединяется последовательно с поршнем и пружиной жесткости Е2; поршень движется в цилиндрическом сосуде с вязкой жидкостью, конец второй пружины и сосуд закреплены. При движении поршня в вязкой жидкости возникает сила

сопротивления и сила инерции. Аналитический анализ данной механической модели приводит к реологической модели ст (1 + Е2Е"\ ) + д Е"\ da/dt + т Е"\ d2a/dt2 =

= E2s + ц dc/dt + md2s/dt2, (3)

в которой Е, ц, m - соответственно модули упругости, вязкости и инерциалыюсти материала.

В том случае, когда инерциальными силами можно пренебречь (третьими слагаемыми в левой и правой частях равенства (5)), приходим к реологической модели Пойнтинга.

Математическое решение дифференциального уравнения (3) позволяет раскрыть явление деформирования материала древесины в термо-механо-акустических полях технологических процессах деревообработки.

При включении переменного во времени теплового поля такие физические величины, как упругость и вязкость, характеризующих реологическую модель, будут изменяться во времени, поэтому в этом случае (3) принимает вид

ст ( 1+ Е2Е"\ + ndE'Vdt) + ц E'\dcr/dt + m (E-\d2o/dt2 + 2da/dt de/dt) = = E2e + (i de/dt + m d2e/dt2. (4)

Построенные представления характеризуют материал древесины как реологическое тело, в котором происходят упруго-вязко-инерциальные деформации. Уравнение реологической модели упруго-вязко-инерционно-пластической модели деформирования получено в виде ст (1 + Е2 Е'\ ) + ц Е"\ da/dt + mE'l| d2cj/dt2 =

= Е2с + |i dc/dt + m d2e/dt2 + (1 + E2 E"\ ) [ 1 - (1 + E2 E"'i)"' ] cts . (5) Математическое решение обобщённого уравнения (5) будет способствовать раскрытию сложной картины деформации древесных материалов в силовых полях технологических процессов деревообработки.

Исследования, выполненные Б.Н.Уголевым, показали, что реологические свойства материала древесины в известной мере могут быть представлены телом Пойнтинга, реологический закон которого можно записать в виде

ст + tp da/dt = ц* de/dt + ц. t"'p be, (6)

где fi» = ц E2 / (Ei + E2), b = E,/(E,+Ej). При E2 « Ei получаем

a + tp da/dt = E2 E'1, (^ds/dt + |it"'pc). (7)

Физической моделью упруго-вязко-инерционного тела, отображающего реологию материала древесины в акустических полях, служит механический осциллятор с сопротивлением, находящийся под действием периодической силы

F = m d x/dt2 + г dx/dt + s х, (8)

здесь периодическая сила F = F0 exp(icot), ш - масса, г - сопротивление, s -коэффициент жесткости , х - смещение.

Уравнению (8) придан вид аналога связи напряжение - деформация a = Е0 е + ц о de/dt + то d2e/dt2, (9)

здесь аналоги: напряжение ст = Б/Б (Б - площадь восприятия силы), модуль упругости Ео = бЬ/Б, коэффициент вязкости = гЬ/Б, модуль инерциальности то = тЬ/Б , Ь - длина упругого элемента, относительная деформация осциллятора в = х/Ь.

Исследовано общее решение уравнения (9) в зависимости от соотношения вязких и упругих составляющих деформирования.

Выполненное исследование представления реологической модели материала древесины в физических полях технологических процессов деревообработки позволяют замкнуть уравнения движения и энергии при упруго-вязкотекучем состоянии деформирования.

Уравнения движения деформируемого материала имеют вид

рБиЛХ = X + (Эстх/Эх + Этху/Эу + Эт^/Эг), (10)

рБуЯХ = У + (Зтху/Зх + дау/ду + дту2/дг), (11)

рБ\у/ЕЙ = X + (ЭтХ2/Эх + д туг1ду + дагЩ,

где а, х- соответственно нормальные и касательные напряжения. При замыкании этих уравнений реологической моделью

ст = Е ^сК + ц» Т1 + т0 г\», (12)

получена система уравнений движения деформируемого материала древесины, для несжимаемых условий она принимает вид рЕ)и/ЕН = X - Эр/Эх + д /Эх[р.(2Эи./Эх)] +

+ Э /5у[ц.(Эи./Эу + Эу./Эх)] + д ¡дг[\1,(дУ/,/дх + Зи./Эг)], (13)

рШТН = У - др/ду + д /ду |>(2Эу./ду)] +

+ д /дъ [ц»(5у./Эг + Э\у,/Эу)] + д /Эх[ц.(Эи»/Эу + Эу*/Эх)], (14)

pDw/Dt = Ъ - Эр/Эг + д /бz[p.(23w./5z)] +

+ Э /Эх[ц,(Э\¥./Эх + ди./дг)] + д /Эу[ц.(Эу,/& + Э\у./Эу)], (15)

здесь Т>1Т)\ = д1 д1 + й1А1 = д/ дь + ид/дк + м д/ ду + у/ д/ дг. (16)

Для реологической модели Прандтля построены уравнения движения для сжимаемых и несжимаемых условий состояния материала древесины. В этом разделе представлено построение уравнения энергии рс Ш71П = 6 /Эх (1 ЭТ/9х ) + д /Эу (X ЭТ/Зу +

+ д /Эг(А.ЭТ/Эг) +рР, (17)

здесь диссипативная функция

Р = 2 [ (Эй. /Эх)2 + (ду, /ду)2 + (ду/, /дг)2 ] + (Эу. /Эх + да, /Эу )2 +

+ (Э\у. /Эу + Эу. /дъ )2 + (Эй. /дг + ду/, /Эх)2. (18)

Построенные уравнения законов сохранения количества движения и энергии позволяют решать задачу движения материала древесины в

вязкотекучем состоянии, создаваемом термомеханическим полем тонкого инструмента.

Выполнен анализ подобия деформируемого вязкотекучего движения материала древесины. При числах Рейнольдса, меньших единицы, вязкотекучесть материала древесины имеет характер ползущих течений, когда конвективными составляющими левой части уравнений можно пренебречь.

з. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЯЗКОТЕКУЧЕГО СОСТОЯНИЯ

ДРЕВЕСИНЫ В ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ПОЛЕ ТОНКОГО ИНСТРУМЕНТА

Вязкотекучеее состояние материала древесины рассмотрено, основываясь на итерационном представлении линейной реологии растительного полимера, представленной моделью Фойгта-Кельвина

ст = р. г|. = ц (Г'р^ т) + г]). (19)

Для данной реологической модели уравнения движения получены в виде да/д1 + иди/дх + \awldу + у/ди/дг =

= - р'др/Зх + V. (д2 и*/Эх2 + 3\ь%2 + д2и,/дг2), (20)

Эу/й + иЭу/йх + чдч/ду + \уЭу/&; =

= - р"1 др/ду + V» (д^./йх2 + д2у,/ду1 + д2^/дг2), (21)

Зчу/й + иЭ\у/9х + уЗ\у/Зу + \усКу/& =

= - р_1Эр/аг + V. (д^у/Эх2 + ^/5у2 + ЗЧу/Эг2), (22)

и уравнение энергии

ЭТ/й + и дТ/дх + у ЭТ/3у + \у ат/эг =

= а (с^Т/дх2 + с^Т/Зу2 + с^Т/Зг2) + V. с1 Р.. (23)

Совместное решение данных уравнений законов сохранения для вязкотекучего состояния движения материала древесины является достаточно сложным, поэтому решение строится итерационно: в начале для уравнений движения, а затем для уравнения энергии.

Для исследования особенностей характера движения при вязкотекучем состоянии материала построен класс слоистых течений, как одного из основных при раскрое материала древесины тонким инструментом, у которых имеется только одна составляющая скорости движения

и, = тк = ть ( у, г, I), V. = г].у = 0, = г|.г = 0, (24) В этом случае уравнение движения имеет вид,

рди /31 = - др/дх + ц ( Э2^ /ах2 + З2 и./Зу2' + З^./Зг2). (25)

и уравнение энергии

ЗТ/а + иЗТ/Зх = аДТ4^.с"'р., (26)

где диссипативная функция

F. = 2 (cWSx)2 + (Ыду)2 + (duJdzf . (27)

Тонким инструментом, раскраивающим материал древесины, может служить плоская, узкая металлическая лента, совершающая гармонические колебания. Движение материала растительного полимера в окрестности этой ленты будет описываться уравнением

duldt = V [¿^(u + t"'p Jdt u) / <3у2 ], (28)

при tp —>oo уравнение (28) переходит в

du/dt = v <32u/oy2. (29)

Из условия прилипания полимера к ленте следует, что при у = 0, имеют место гармонические колебания по закону

u = uo cos cot. (30)

где ш - частота колебания.

При построении решения уравнения (28) принято решение уравнения (29) в качестве первого приближения, для рассматриваемых условий оно принимает вид

u = uo exp(-ky)cos (cot - ky), (31)

здесь k = (co/2v)1/2.

Учитывая, что u = dx/dt, после интегрирования уравнения (31) по х получена структура вязкого подслоя в первом приближении

X = и0 со'1 ехр( -ky) sin(cot - ky). (32)

Воспользовавшись (31), в результате прямых вычислений получены значения величин

t"Jp Jdtu = -f'p uo ш"' exp(-ky) sin (cot - ky), (33)

vSVp jdtiOSy2 = t"!p u0 exp(-ky) cos(cot - ky), (34)

vdVSy2 = u0coexp(-ky) sin(cot - ky). (35) С учетом (34) и (35) уравнение (28) перейдет в

au!di = uocoexp(-ky)sin (cot - ky) + t''p u0exp(-ky)cos(cot - ky), (3 6) решение (36) имеет вид

u = u0 exp(-ky) cos(cot - ky) - t_1p ю"1 u0exp(-ky) sin(cot - ky). (3 7)

Второе слагаемое в правой части (37) показывает характер влияния упругой составляющей деформации на скорость движения полимера в окрестности тонкой ленты, совершающей гармонические колебания.

Вязкий слой полимера, участвующего в периодическом движении, согласно (31), по порядку величины можно оценить соотношением

8V ~ (2я vt)I/2. х = 2ТГС0"1, (38)

тогда средняя скорость движения этого слоя равна

uv =5V / т ~ (27TVT"1)"2 = (v. со )т. (39)

Видно, что с увеличением частоты гармонических колебаний ленты, скорость образования вязкотекучего состояния полимера возрастает, что способствует увеличению скорости раскроя. В то же время, согласно (37),

появление упругой составляющей приводит к уменьшению скорости движения. Толщину упругого слоя полимера можно оценить формулой

5У ~ Г'рсо"1 (2лут)"2 = (21с)'1 Г'р т (2тт)1/2 , (40)

тогда скорость его образования становится равной

иуср = 5/т = Г1р(Уш'1)1/2, (41)

В суперпозиции толщина вязкоупругого слоя равна

5 = 5У - бу = {2-кут) 1/2 - (2л)"1/2Г1рТ (ут) 1/2, (42)

и средшою скорость его образования можно оценить выражением

и = иу - иу = (уш)ш - (V со"1)1'2. (43)

Видно появление двух конкурирующих слагаемых: с ростом частоты скорость вязкой составляющей деформации растёт, а упругой падает.

Выполненные аналитические построения позволяют раскрыть деформационную картину вязкотекучести материала древесины в окрестности тонкой и узкой пластины.

Тепловое поле в окрестности тонкой пластины исследовано на основании представления уравнения энергии

рсЭТ/а = >,Э2 Т/Эу2 + ц (5и./5у)2, (44)

или ЭТ/Й = а д'Т/ау2 + р (д и./оу )2,

здесь коэффициент температуропроводности а = Урс, параметр р = р/рс . Решение уравнения (44) строится методом итераций, в качестве первого приближения выделено линейное уравнение

аТ/а = аЭ2Т/Эу2, (45)

При переходе от абсолютной температуры Т° К в градусах Кельвина к температуре в градусах Цельсия 1;0С уравнение (46) перейдёт в

= у2. (46)

Решение (46) построено в отклонении от начальной температуры материала полимера

N -I -I о>

я+о _ Л) .о О! О — I 00 ~~ I О >

здесь 1°, 1°о , г°00 - температура соответственно в окрестности пластины, далеко от пластины, как начальная, и самой пластины.

При наличии терморегулятора температура ленты остаётся постоянной, поэтому начальные условия примут вид:

при 1; < 0 значение 51° = 0 для всех у, при I > 0 значение 81° = бД для у = 0, значение 51° = 0 для у = оо . Если ввести безразмерные переменные

е = у/ 2(сЛ)хп, { = 51° / Ы°0 = {( е ), (47)

то уравнение (46) в частных производных перейдёт в обыкновенное уравнение

а2Шг2 + 2е<ШБ = 0, (48)

с граничными условиями: {= 1 при е = 0, и Г= 0 при £ = да. Решение (48) при данных условиях получено в виде

1 -2л:"ш1сЗеехр(-е2), (49)

тогда профиль относительной температуры имеет вид

= 5 Д [ 1 - 2т1',/21с18 ехр( - е2) ], (50)

или

=(1°оо-Д)[1-(7га1)-1/2|ауехр(-у2/4аг)]. (51)

Толщину температурного слоя в этом случае можно оценить выражением

5, = 4(ят)1/2. (52)

Диссипативная энергия в слое полимера, прилегающего к ленте, равна

ц (ди/ду)2^ = ц (ки0 )2 (созсй + вшей )2, (53)

её среднее значение за период осреднения равно

ц (Эа/5у)2ср>у=о = У* я"1 рсои20. (54)

Поэтому повышение температуры при у = 0 за счёт диссипативной энергии оценивается выражением

г°мЯ5,/4Я1с1а>и2о> (55)

при раскрое материала древесины тепловым полем тонкого инструмента I о » X од ■

При рассмотрении вязкотекучести материала древесины в слое, прилегающем к двигающейся струне, уравнения движения растительного полимера записаны в цилиндрической системе координат (г, ф , г) Зиг/сЯ + иД^Эг + уф г"1 Зи/5ф - у2фг"' + \уЭиг/Эг = = - р"1 9р/9г + V» ( Э2^* /дг2 + г_19иг» /дг - г"2иг. +

+ г^бЧ» /5ф2 - 2г"2Зуф ,/5ф + 94, /дг2 ), (56)

5у<р/й + иг дУц/д г + УфГ1 ЭУф/Эф + иг уф г"1 + \уЗуф/Эг =

= - р-1Эр/Эф + v» ( ^уф. /йг2 + г"1 5уф« /дг - уф* г"2 +

+ г"2 ^Уф. /5ф2 + 2г'2 диг. /5ф + ^Уф* /дг2), (57)

дм/д: + иДу/йг + г"1 уф й\у/йф + wйw/йz =

= - р'йр/йг + v. ( й2\у. /йг2 + г"'3\у. /йг +

+ г"2йНу. /йф2 + йЧ. /дг2). (58)

При слоистой, ползущей и осесимметричной вязкотекучести материала древесины вокруг струны система уравнений (56)—(58) перейдёт в уравнение (уф = 0, V/ = 0, й/йф - 0, д/дъ = 0) только для одной радиальной составляющей скорости

&1г/& = V. ( а2иг. /йг2 + г!1йиг, /йг), (59)

или

5иг/а= у.г'З /йг(гйиг» /йг). (60)

Решение построено итерационно: сначала для вязкой составляющей скорости, затем для упругой составляющей и суперпозиции Введением безразмерной переменной

П = 1/2 (У4 )ш, (61)

уравнение в частных производных преобразовано в обыкновенное, и после соответствующих вычислений получено представление

ди/дг = -1/2 Г1 т| ёи/ёг), (62)

v* г"1 8 /Зг (тди/дг ) = Й Г1 л'1 <1 Щ (Л ¿иЛ^ ). (63)

Решение уравнения (63) с соответствующими начальными и граничными условиями получено в виде

и = и [ 1 - (2/л)"2 |г4 ехр( - г2/8у.1 )с!г] . (64)

На основании (64) оценена величина упругой составляющей скорости

иу = Г'р и [ I - (2/я)"2 .Гс111г'схр(- ?!ЪчА)дг ]. (65)

Видно, что на струне упругая составляющая скорости в начале процесса

и^Ш-'р*, (66)

линейно увеличивается со временем.

Картина осесимметричного температурного поля в материале древесины вокруг горячей струны получена на основании решения уравнения

а0 /а = а (/дт2 + т1д1°/дг) + 2ц.(рс)-1 (5иг. /5г)2. (67)

При диссипативной энергии существенно меньшей тепловой, профиль температуры в материале древесины вокруг горячей струны исследован на основании уравнения

=а з¥/аг2 + г"!а0/аг=а г'1 з(га°/а)/5г. (68)

Решение уравнения (67) получено в виде

1° -1°0 = (1°00 -1°0) [ 1 - (2/я)1/2 /г"1 ехр( - г2/8сЛ ) Л- ]. (69)

Толщину температурного слоя можно оценить ио порядку величины выражением

5ю*(аТ)"\ (70)

тогда среднее значение толщины слоя за период колебания струны х равно б(0ср= х"1 а 12 Л = 2/3 (о т )ш . (71)

Это значение средней величины можно принять за толщину вязкотекучего подслоя материала древесины, образующегося в результате теплопроводности. Видно, что с уменьшением периода колебания (увеличение частоты), температурный слой уменьшается в толщине.

Скорость образования температурного слоя по порядку величины можно оценить формулой

ит = 5йср/т, (72)

или

ит »2/3 (а/т)1'2. (73)

Видно, что с уменьшением периода колебания струны (увеличение частоты) скорость образования температурного слоя растёт, что приводит к увеличению скорости раскроя материала древесины.

Построена картина движения струны в вязкотекучем состоянии материала древесины на основании приведения уравнений

Тёх/сЬ = Н, (74)

d (Tdy/ds) / ds + Py - 0 , (75)

Py = q dx/ds , (76)

к уравнению d(Hdy/dx) +qdx =0, (77)

здесь q = const - сила сопротивления при раскрое на единицу длины, Т- сила натяжения, касательная к дуге s. Решение уравнения (77) получено в виде

y = xC]/H-x2q/2H +С2, (78)

постоянные интегрирования найдены из граничных условий: при х = 0, у = 0 постоянная С2 = 0 , при х = L, у = 0 постоянная Q = qL / 2 , поэтому решение имеет вид

у = qLx / 2Н - qx2 / 2Н, (79)

максимальная стрела прогиба струны находится из условия экстремума

ym=qL2/8H. (80)

В рассмотренных нами условиях

q-'Л сх р U2 D, (81)

Н = п a D2 / 4 . (82)

Коэффициент сопротивления для цилиндра на основании аналитического обобщения результатов экспериментальных исследований принят в виде

сх = 16/Re - 1/Re2. (83)

Аналитическая связь между параметрами струны, материалом древесины и скоростью поступательного перемещения струны при раскрое получена в виде

U = ( ym D - У, р L2 v2 / tioD3 ) (4vpL2 / tcctD )"'. (84)

которая позволяет рассчитывать так же предельно допустимые скорости, исходя из значения предела прочности материала струны, как тонкого инструмента.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСКРОЯ МАТЕРИАЛА ДРЕВЕСИНЫ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИМ ПОЛЕМ

Экспериментальные исследования' проводились на лабораторной установке, кинематическая схема которой представлена на рис. 1.

На валу электродвигателя постоянного тока 1 крепится кривошипно-шатунный механизм 2, последний приводит во вращение ведущее колесо 3, которое изготовлено из легкого металла с целью уменьшения возникающих инерционных сил. Ведущее колесо связано тросом с двумя ведомыми колесами 4, 5, диаметр которых точно соответствует диаметру ведомого колеса. Натяжение троса производится натяжателем 10. Ведомые колеса приводят в колебательное движение два вала 6, 7, на которых установлены два одинаковых колеса 8, 9 из электроизоляционного материала. На периферийную часть колес надевается обечайка из материала, обладающего малым электрическим сопротивлением. На обечайках колес крепится

вольфрамовая струна. К ободам колес подводится напряжение от электрического источника, в котором предусмотрена регулировка силы тока.

Регулирование температуры струны производится изменением сопротивления, введенного в схему реостата. За счет изменения расстояния между приводными валами возможно увеличение натяжения в продольном направлении. Соплами 11, 12 возможно охлаждение поверхностного слоя струны. Подвижной столик 13 служит для подачи древесины к струне с регулируемой скоростью.

На данной лабораторной установке были проведены экспериментальные исследования, которые показали возможность качественного раскроя материала древесины тонкой вольфрамовой струной.

На представленной лабораторной установке были проведены следующие экспериментальные исследования:

- определение влияния амплитуды и частоты колебания струны на скорость раскроя образцов из древесины;

- нахождение зависимости скорости раскроя образцов из древесины от температуры струны;

- определение зависимости скорости раскроя от удельного давления на струну.

На рис.2,3 представлена графическая зависимость скорости раскроя от амплитуды и частоты колебания струны (точки - опытные данные, сплошная линия - теория).

4

10

ва

Рис. 1. Кинематическая схема установки.

__— >

■

6 12 18 Гц

Рис. 2. Зависимость скорости раскроя образцов древесины от частоты колебания струны (точки - опытные данные, сплошная линия - теория).

Рис.3. Зависимость скорости раскроя образцов древесины от амплитуды колебания струны.

На рис.4 показан график зависимости скорости раскроя образцов древесины от скорости движения струны.

О 10 20 30 Ыс

Рис. 4. Зависимость скорости раскроя образцов древесины от скорости движения струны (точки - опытные данные, сплошная линия - теория).

На рис.5 представлена графическая зависимость скорости раскроя образцов древесины от температуры струны при постоянной амплитуде и частоте колебания.

Рис. 5. Зависимость скорости раскроя от температуры струны (амплитуда - 40 мм, частота -18 Гц).

На рис.6 построена графическая зависимость скорости раскроя образцов древесины от удельного давления на струну.

мм/с 1.0

0,8

0,6

0,4

0,2

0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 МПа

Рис.6. Зависимость скорости раскроя образцов древесины от удельного давления на струну (точки - опытные данные, сплошная линия- теория).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Создание высоких технологий раскроя связано с раскрытием свойств деформируемости и вязкотекучести материала древесины как растительного полимера в высокоскоростных и высокотемпературных термо-механо-акустических полях, создаваемых тонким инструментом. В этих условиях процесс раскроя происходит не за счет механического разрезания древесины, а за счет движения тонкого инструмента в создаваемом им вязкотекучем слое.

2. Математическая модель вязкотекучести материала древесины получена на основании построения уравнений движения и энергии в механике сплошных сред при их деформированном состоянии.

3. Построенные уравнения законов сохранения замыкаются построенным уравнением реологии материала древесины как упруго-вязко-пластического тела. Исследована его механическая модель и феноменологическое представление.

4. Картина формирования термомеханического поля в окрестности тонкого инструмента получена на основании решения уравнений движения и энергии при линеаризации закона реологии материала древесины. Основными параметрами состояния этого процесса являются:

кинематическая вязкость в состоянии текучести, частота колебания тонкого инструмента,

"Я—

У У

*/

I

температура тонкого инструмента, температуропроводность. Установлено следующее:

скорость раскроя древесины определяется конкуренцией скоростей образования вязкотекучего и температурного подслоев,

температуропроводность материала древесины меньше его кинематической вязкости, поэтому температурный подслой тоньше вязкого, и он формирует вязкотекучий подслой при малых и средних частотах колебания инструмента,

при ультразвуковых колебаниях инструмента тепловая энергия диссипации становится больше теплопроводящей, и в этих условиях скорость раскроя будет определяться скоростью образования диссипативного вязкотекучего подслоя,

скорость образования вязкотекучего подслоя выше скорости образования температурного подслоя, формирующегося за счет теплопроводности,

тонкий инструмент в виде струны из тугоплавких металлов способен выдерживать силовые нагрузки, возникающие при высоких скоростях раскроя.

5. Многофакторные исследования, выполненные на экспериментальной установке, моделирующей рамочный раскрой, показали, что аналитическое решение адекватно отражает физические процессы.

6. Представленный метод обеспечивает экологически чистый и качественный раскрой материала древесины и может рассматриваться как перспективный для создания высоких технологий деревообработки.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Семенова Н.И. К деформированию древесных материалов в силовых полях.// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Сборник докладов молодых ученых: Вып. 10. СПб.: СПбГЛТА, 2006.- С.51-54.

2. Базаров С.М., Севастеев Д.И.,Семенова Н.И. Уравнения движения растительных полимеров.// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Вып.177. СПб.: СПбГЛТА,2006.- С.92-99.

3. Семенова Н.И. Вязкотекучее состояние материала древесины в тепловом поле тонкого инструмента.// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Сборник молодых ученых: Вып.11. СПб.: СПбГЛТА, 2007.- С.103-109.

4. Базаров С.М., Семенова Н.И. Движение материала древесины в вязкотекучем состоянии. - СПб.: СПбГЛТА, 2007.- 68 с.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д.212.220.03 или. прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, Лесотехническая академия, Ученый Совет, факс (812) 550-07-91.

СЕМЕНОВА НАДЕЖДА ИГОРЕВНА АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 06.11.08, Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ №266. С 12 а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 .Физико-механические свойства древесины.

1.1.1 Плотность.,.

1.1.2 Тепловые свойства.

1.1.3 .Прочность.

1.1.4 Деформируемость.

1.2. Реологические модели.

1.3. Инфракрасное излучение тонкого инструмента.

1.4.Резание древесных материалов.

Выводы и задача исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА ДРЕВЕСИНЫ В ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

2.1. Реологическая модель древесины как природного полимера.

2.2. Уравнения движения.

2.3. Уравнение энергии.

2.4. Подобие деформированного вязкотекучего движения.

Выводы.

3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЯЗКОТЕКУЧЕГО СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСИНЫ В ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ПОЛЕ ТОНКОГО ИНСТРУМЕНТА.

3.1. Вязкотекучее состояние материала древесины, создаваемое тонкой пластиной.;.

3.2. Тепловое поле в окрестности тонкой пластины.

3.3. Вязкотекучесть древесины в окрестности струны.

3.4. Тепловое поле, создаваемое струной.

3.5. Уравнение равновесия струны.

Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСКРОЯ МАТЕРИАЛА ДРЕВЕСИНЫ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИМ ПОЛЕМ.

4.1. Методика проведения экспериментов.

4.2. Экспериментальная установка.

4.3. Результаты экспериментов и их факторизация.

Выводы.

Актуальность темы. Деревообрабатывающая промышленность характеризуется большим числом методов механической обработки древесины и древесных, материалов: резание, дробление, раскалывание и др. Операция резания является основной на деревообрабатывающих предприятиях, являясь сложной и дорогостоящей частью производства древесных изделий.

Процесс резания древесины представляет собой сложный физико-механический процесс разрушения пространственной структуры материала древесины. Сложность данного процесса заключается в изменчивости свойств материала древесины, как растительного полимера, в механическом поле режущего инструмента, и сопровождающими его явлениями: механическими, тепловыми, электрическими и химическими.

Механическими явлениями, сопровождающими разрушение материала древесины режущим инструментом и образования поверхности резания, становятся упругие и пластические деформации в силовом поле и трение.; ***

Тепловые явления возникают как результат диссипации механической энергии резания, и они сопутствуют механическому разрушению материала древесины (температура режущей кромки лезвия составляет порядка 850°С).

Электрические явления приводят к образованию сложной электрической системы токов и возможности появления искровых разрядов.

Химические явления проявляют себя как результат химических реакций, протекающих на поверхности контакта резца с материалом древесины.

Тепловые, электрические и химические явления сопутствуют основному механическому процессу разрушения материала древесины режущим инструментом. Основным недостатком механического разрушения является то обстоятельство; что большая часть работы резания расходуется на стружку, которая в свою очередь становится отходом производства.

Поэтому создание новых высоких технологий раскроя связано с раскрытием свойств деформируемости и вязкотекучести материала древесины как растительного полимера в термо-механо-акустических полях, создаваемых тонким инструментом. В качестве тонкого инструмента может выступать струна или тонкая узкая пластина, которую можно рассматривать как асимптотическое представление лезвия дереворежущих станков в деревообрабатывающем производстве. Известно, что режущие кромки резцов пил в процессе распиливания нагреваются до высоких температур порядка 800-900° С. В этом высокоградиентном температурном и высокоскоростном механическом полях материал древесины становится вязкотекучим. При существующих методах пиления основным является механический процесс разделения древесины, а вязкотекучее состояние материала древесины в этом процессе становится сопутствующим.

В Санкт-Петербургской Лесотехнической академии разработан способ повышения физико-механических свойств материала древесины низко качественных- пород путём их высокого уплотнения в пьезо-термо-акустических полях (повышение плотности более, чем в три раза), когда по параметрам прочности они даже превосходят высокоценные породы. При этой технологии материал получают при высокой энергоёмкости, поэтому производство изделий из него путём резания существующим механическим способом становится не эффективным.

Материал древесины является природным полимером, имеющим длинные цепные молекулы. Для полимеров характерны деформации: упругие, высокоэластичные и вязкотекучие,- первые две составляют основу механического резания. Данным деформациям соответствуют три физических состояния: стеклообразное, высокоэластичное и вязкотекучее. Переход из одного состояния в другое характеризуется критическими температурами: стеклования и текучести. При температуре текучести в древесине разрушаются её высокомолекулярные соединения: лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза.

Раскрой материала древесины в вязкотекучем состоянии, создаваемом тонким термомеханическим полем инструмента, становится эффективным, экологически чистым и безотходным методом высоких технологий получения высококачественных древесных изделий.

С позиции факторного представления технологического процесса резания материала древесины разрабатываемый метод является альтернативным механическому: раскрой в вязкотекучем состоянии является основным, а механическое разрушение - сопутствующим.

Цель работы. Научное обоснование метода перспективной технологии деревообработки путём придания материалу древесины вязкотекучего состояния высокоградиентным термомеханическим полем, в котором происходит эко логически чистый раскрой при высоком качестве поверхности.

Объектом исследования является материал древесины в вязкотекучем состоянии и инструмент его раскроя.

Предметом исследования являются деформационные свойства материала древесины как растительного полимера в высокоградиентном термомеханическом поле.

Задача исследований:

- разработать математическую модель реологии материала древесины как растительного полимера в термо-акустическом поле;

- построить уравнения законов сохранения количества движения и энергии растительного полимера в состоянии вязкотекучести;

- построить уравнения движения материала древесины в вязкотекучем состоянии в окрестности тонкого инструмента и получить их решение;

- разработать математическую модель движения тонкого инструмента в материале древесины при его вязкотекучем состоянии;

- провести многофакторные экспериментальные исследования раскроя образцов древесины;

- выполнить аналитическое обобщение полученных результатов. Методы исследований. Теоретические и экспериментальные исследования основывались на математическом моделировании, механике полимеров, механике сплошных сред, механике гибкой нити, теории пограничного слоя, статистическом анализе.

Научной новизной обладают: математическая модель реологии материала древесины как растительного полимера;

- математическая модель движения материала древесины при его деформируемом вязкотекучем состоянии на основе представления законов сохранения количества движения и энергии в механике сплошных сред;

- уравнения движения растительного полимера в окрестности высокотемпературного тонкого инструмента;

- расчёт скорости движения тонкого инструмента в материале растительного полимера в его вязкотекучем состоянии;

- уравнение равновесия струны как тонкого инструмента раскроя.

Достоверность научных исследований основывается на законах механики полимеров и механики сплошных сред и подтверждается результатами экспериментов. Статистическая обработка экспериментальных исследований выполнялась в универсальном пакете математических программ.

Теоретическое значение. Разработана математическая модель движения материала древесины в сложном деформируемом вязкотекучем состоянии, создаваемым высокоградиентным и скоростным термомеханическим полем тонкого инструмента. Полученные уравнения движения растительного полимера позволяют выполнить расчет скорости раскроя материала древесины.

Практическая значимость. Научно обоснован и экспериментально проверен метод эффективного, экологически чистого и качественного раскроя материала древесины и возможной его основы для высоких технологий качественной деревообработки.

Научные положения, выносимые на защиту: математическая модель реологии материала древесины как растительного полимера в термо-механо-акустическом поле;

- уравнения движения материала древесины в сложном деформируемом вязкотекучем состоянии, создаваемом термо-механо-акустическим полем;

- математическая модель движения тонкого инструмента в вязкотекучем состоянии материала древесины;

- расчет скорости раскроя древесных изделий термомеханическим полем;

- расчет равновесия струны, как тонкого инструмента; аналитическое обобщение результатов экспериментальных исследований.

Место проведения. Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им.С.М.Кирова на кафедре высшей математики и кафедре технологии лесозаготовительных производств.

Апробация работы. Основные результаты исследований и положения обсуждались и были одобрены на ежегодных научно-технических конференциях СПб ГЛТА (2005г., 2006г., 2007г.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 4-х печатных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка используемой литературы 125 наименований. Общий объем работы состоит из 130 страниц текста, 38 иллюстраций и 11 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В представленной работе выполнены теоретические и экспериментальные исследования, которые указывают на научную обоснованность предлагаемого метода раскроя материалов древесины термомеханическим полем. В качестве инструмента раскроя, образующего такое поле, выступает струна, изготовленная из вольфрама, обладающего самыми высокими тугоплавкими свойствами. С позиции теории резания древесины, струна рассмотрена как асимптотическое представление пил дереворежущих станков, режущие кромки резцов которых в процессе пиления нагреваются до высоких температур порядка 800-900° С. В то же время струна исследована как основной инструмент струннораскраивающего оборудования.

Материал древесины, как растительный высокомолекулярный полимер, в высокоградиентных температурном и механическом полях становится вязкотекучим. Поэтому процесс раскроя происходит не за счет механического разрезания древесины, а за счет движения струны в создаваемом ею вязкотекучем слое. При существующих методах пиления основным является механический процесс разделения древесины, а вязкотекучее состояние материала на режущих кромках пил становится сопутствующим.

В представленном методе имеет место асимметричная картина: основным является процесс придания материалу древесины вязкотекучего состояния, а механический раскрой рассматривается как сопутствующий.

Энергоемкость предлагаемого метода раскроя древесины путем придания ей вязкотекучего состояния существенно ниже, чем при механическом разделении древесины дереворежущим оборудованием.

Деформированное вязкотекучее состояние материала древесины исследовано на основании построения уравнений законов сохранения движения и энергии в механике сплошных сред при их деформированном состоянии. Эти уравнения замыкаются реологическим уравнением для материала древесины, который представляется упруго-вязко-пластическим телом.

На основании решения полученных уравнений законов сохранения для окрестности тонкого инструмента исследована динамическая картина формирования высокотемпературного вязкого подслоя.

Полученные аналитические формулы позволяют рассчитать основные параметры состояния технологического процесса раскроя материала древесины тонким инструментом.

Исследованный метод обеспечивает экологически чистый и качественный раскрой древесины и может рассматриваться как перспективный для создания новых высоких технологий деревообработки.

1. Андреев Н.Н. О дереве для музыкальных инструментов. Сб.тр.НИИ Музпром. Вып. 1. НКМП РСФСР, 1938.

2. Алфрей Т. Механические свойства высокополимеров. М.: ИЛ, 1952. 322с.

3. Амалицкий В.В., Санев В.И. Оборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий. М.: Энергия, 1992. 480 с.

4. Ашкенази Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов. М.: Лесн. пром-ть, 1970. 224 с.

5. Аношин И.М. Теоретические основы массообменных процессов пищевых производств. М.: Пищевая пром-ть, 1970. 344 с.

6. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы. М.: Машиностроение, 1990. 690 с.

7. Ананьин П.И. Исследование влияния высокотемпературной сушки древесины на её прочность. Свердловск.: 1960.426 с.

8. Астарита Дж., Марруччи Дж. Основы гидромеханики неньютоновых жидкостей. М.: Мир, 1978. 310 с.

9. Базаров С.М., Севастеев Д.И., Семенова Н.И. Уравнения движения растительных полимеров. // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, Вып. 177. СПб.: ЛТА, 2006. С. 92-99.

10. Белянин Ф.П., Яценко В.Д., Дыбенко С.И. Механические характеристики пластика. Киев.: Из-во АН УССР, 1961. 122с.

11. П.Бартенев Г.М. , Зуев Ю.С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. М.: Химия, 1964. 198 с.

12. Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине./ Под ред. Б.Н.Уголева. М.: Лесн.пром-ть, 1980.296 с.

13. Бахтеяров В.Д., Антонова Р.П. и др. Справочник по деревообработке. М.: Лесн. пром-ть, 1975. 536с.

14. Бек Д.В. Некорректные обратные задачи теплопроводности. М.: Мир, 1989.310 с.

15. Боровиков A.M. Исследование влияния температуры и влажности на упругость, вязкость и пластичность древесины. Архангельск.: 1960. 452 с.

16. Богданов П.Л. Дендрология. М.: Лесн. пром-ть, 1974. 240 с.

17. Бленд Д. Теория линейной вязкоупругости. М.Мир, 1966. 348 с.

18. Богомолов Б.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных соединений. М.: Лесн. пром-ть, 1982. 216 с.

19. Бойко М.Д. Влияние температурно-влажностного состояния древесины на её прочность. Л.-М. 1952. 356 с.

20. Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни. М.: Госфизматиздат, 1959. 658 с.

21. Веселков В.И. Теория и конструкция ленточнопильных станков. Архангельск: АЛТИ, 1992. 84с.

22. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978. 448 с.

23. Гладков А.С. Амосов В.И. Металлы и сплавы для электровакуумных приборов. М.: Энергия, 1969. 600 с.

24. Гольдштейн М.И. Металловедение, оборудование и технология термической обработки металлов. М.: Наука, 1983. 466 с.

25. Гордов А.Н. Основы температурных измерений. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 304 с.

26. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. М.: Стройиздат, 1971. 368 с.

27. Давид Р. Введение в биофизику. М.: Мир, 1982. 208 с.

28. Долацис Я.А., Ильясов С.С., Красников В.В. Воздействие ИК-излучения на древесину. Рига: Знание, 1973. 276 с.

29. Езепов Г.Г. Прочность древесины при двуосном напряженном состоянии. М.: Лесн. пром-ть, 1986. 326 с.

30. Журавлев В.Н. Машиностроительные стали. Справочник. М.: Машиностроение, 1992, 650 с.

31. Зелекман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких сплавов. М.: Металлургия, 1991. 430 с.

32. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989. 594 с.

33. Исследование древесины и материалов на её основе. Красноярск: 1971, 458 с.

34. Иванов Ю.И., Баженов В.А. Исследование физических свойств древесины. М.: Из-во АН СССР, 1953. 122 с.

35. Иванов Ю.М. К исследованию высокоэластичного состояния древесины. / Тр. Ин-та леса и древесины СО АН СССР. Т.51. 1962.

36. Иванов Ю.М. Предел пластического течения древесины. М.: Стройиздат, 1948. 204 с.

37. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Гостехиздат, 1948. 308 с.

38. Ильюшин А.А. Пластичность. Основы общей математической теории. М.: Из-во АН СССР. 1953. 382 с.

39. Ишлинский А.Ю. Механика вязкопластичных и не вполне упругих тел. М.: Наука, 1986,360 с.

40. Ильюшин А.А., Победя Б.Е. Основы математической теории термо-вязко-упругости. М.: Наука, 1970, 388 с.

41. Кишкин Б.П. Механика полимеров. М.: МГУ, 1976. 528 с.

42. Каргин А.В., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров. М.: Из-во МГУ. 1960.

43. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. 784 с.

44. Коздоба Л.А. Методы решения обратных задач тепломассопереноса. Киев: Наукова думка, 1982, 358 с.

45. Качурин В.К. Гибкие нити с малыми стрелками. М.: Гостехиздат, 1956.302 с.

46. Кротова И.В., Ефимов А.А., Кузнецова С.А., Кузнецов Б.Н. Поведение компонентов древесины осины при её термокаталитической активации в условиях взрывного автогидролиза . // Химия растительного сырья. 1997. №3.

47. Кузнецов А.И. Внутренние напряжения в древесине. -М.: Гослесбумиздат, 1950. 208 с.

48. Леонтьев Н.Л. Техника испытаний древесины. М.: Лесн. пром-ть, 1978 160 с.

49. Леонтьев Н.Л. Оценка качества лесоматериалов. М.:Лесн. пром-ть, 1977. 96 с.

50. Лыков А.В. Теория сушки. -М.: Энергия, 1968.472 с.

51. Лыков А.В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956. 402 с.

52. Лошак М.Г. Прочность и долговечность твердых сплавов. Киев: Наукова думка, 1983.466 с.

53. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970.904 с.

54. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов. М.: Лесн. пром-ть, 1986.260 с.

55. Ломакин В.А. Статистические задачи механики твердых деформируемых тел. М.; Наука, 1970. 302 с.

56. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.-Л.: Гостехиздат, 1950. 408 с.

57. Лехницкий С.Г. Анизотропные пластики. М.: Гостехиздат, 1947. 302 с.

58. Любченко В.И., Дружков Г.Ф. Станки и инструменты мебельного производства. М.: Лесн. пром-ть, 1990. 360с.

59. Меркин Д.Р.Введение в механику гибкой нити. М,: Наука, 1980 298 с.

60. Москалева В.Е. Строение древесины и его изменение при физическом и механическом воздействиях. М.: Из-во АН СССР, 1957. 166 с.

61. Музалевский В.И., Леонов Л.В. Технологические измерения и приборы в лесной и деревообрабатывающей промышленности. М.: Экология, 1991. 400 с.

62. Михайлов И.Г., Соловьев В.А., Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики.-М.: Наука, 1964.514с.

63. Митинский А.Н. Упругие постоянные древесины как ортотропного материала.//Л.: ЛТА. 1948. № 63.

64. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. М.-Л.: Из-во АН СССР, 1962.712 с.

65. Новицкий П.В. Оценка погрешности результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. 320 с.

66. Нефедов В.И., Черепин В.Т. Физические методы исследования поведения твердых тел. М.: Наука, 1983. 466 с.

67. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. М.-Л.: Из-во АН СССР, 1962, 712 с.

68. Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. М.: Лесн. пром-ть, 1976. 624 с.

69. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: ИЛ, 1954. 410с,

70. Назаров Г.И., Сушкин В.В., Дмитриевская Л.В. Конструкционные пластмассы. М.: Машиностроение. 1973. 512 с.

71. Немец Я., Серенсен С.В., Стреляев B.C. Прочность пластмасс. М.: Машиностроение, 1970. 426с.

72. Новожилов В.В. О пластическом разрыхлении.// ПММ. Т.29. №4,1965.

73. Огарков Б.И. Теория упругого последействия древесины. // Журнал технической физики. Т. xxxvl 1.1957.

74. Огибалов П.М., Малинин Н.И., Нетребко В.П. Конструкционные полимеры. М.: Из-во МГУ, 1972. 212 с.

75. Огибалов П.М. Изгиб, устойчивость и колебания пластинок. М.: МГУ, 1958. 246 с.

76. Огибалов П.М., Суворова Ю.В. Механика армированных пластмасс. М.: Из-во МГУ, 1960. 208 с.

77. Панченков Г.М. Теория вязкости жидкостей. М.: Гостехиздат, 1947 182 с.

78. Перелыгин Л.М. Древесиноведение. М.: Лесн. пром-ть, 1969.316 с.

79. Перелыгин Л.М. Строение древесины. М.: Лесн. пром-ть, 1954. 200 с.

80. Перелыгин Л.М., Певцов А.Х. Механические свойства и испытания древесины. М.: Гостехиздат. 120 с.

81. Павлов А.П. Основные уравнения теории упругости древесины. Л.: ЛИИЖТ, 1948.№ 137.

82. Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесн. пром-ть, 1976. 160 с.

83. Патякин В.И., Тишин Ю.Г., Базаров С.М. Техническая гидромеханика древесины. М.: Лесн. пром-ть, 1990 304 с.

84. Пелецкий В.Э. Электрическое сопротивление тугоплавких металлов. М.: Энергоиздат, 1981. 380 с.

85. Поскачей А.А., Чубаров Е.П. Оптико-электронные системы измерения температуры. М.: Энергоатомиздат, 1988. 248 с.

86. Рубцов Н.А. Теплообмен излучением в сплошных средах. М.: Наука, 1984. 278 с.

87. Румянцев А.В. Метод конечных элементов в задачах теплопроводности. Калининград: 1995. 170 с.

88. Рейнер М. Реология. М.: Наука, 1965. 320 с.

89. Ржаницын А.Р. Некоторые вопросы механики систем, деформирующихся во времени. М.: Гостехиздат, 1949. 144 с.

90. Рейнер М. Десять лекций по теоретической реологии. М.: Гостехиздат, 1947. 116 с.

91. Севастеев Д.И. Перспективы использования нагреваемого инструмента при обработке древесины и древесных материалов. // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып.№168. Спб.: ЛТА. 2002. С.104-109.

92. Семенова Н.И. К деформированию древесных материалов в силовых полях. // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып.№ 10. СПб.: ЛТА. 2006. С.51-54.

93. Семенова Н.И. Вязкотекучее состояние материала древесины в тепловом поле тонкого инструмента.// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. № 11. СПб.: ЛТА., 2007. С. 103-109.

94. Семенова Н.И., Базаров С.М. Движение материала древесины в вязкотекучем состоянии. СПб.: ЛТА, 2007. 68 с.

95. Самуйлло В.О. Поперечная деформация древесины.// Л.: ЛТА, 1940.

96. Савицкий Е.М., Поварова К.Б. Металловедение вольфрама. М.: Металлургия. 1978. 224 с.

97. Светлицкий В.А. Механика гибких стержней и нитей. М. Машиностроение. 1978. 318 с.

98. Собаяси А. Экспериментальная механика. М.: Мир. 1990. 550 с.

99. Серговский П.С. Оборудование гидротермической обработки древесины. М.: Лесн. пром-ть, 1981. 304 с.

100. Соболев Ю.С. Исследование постоянных упругости древесины.//Лесопромышленное дело. 1958, №4.

101. Соболев Ю.С. Древесина как конструкционный материал. М.: Лесн. пром-ть, 1979.248 с.

102. Справочное руководство по древесине. / Пер. англ. М.: Лесн. пром-ть, 1981.312 с.

103. Томас Т. Пластическое течение и разрушение в твердых телах. М.: ОГИЗТТЛ, 1953.410 с.

104. Уголев Б.Н. Испытание древесины и древесных материалов. М.: Лесн. пром-ть, 1965. 252 с.

105. Уголев Б.Н. Деформируемость древесины и напряжения при сушке. М.: Лесн. пром-ть, 1971. 174 с.

106. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. М.: Лесн. пром-ть, 1986.366 с.

107. Уилсон У.Л. Неньютоновские жидкости. М.: Мир, 1964.410 с.

108. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: ИЛ, 1963. 240 с.

109. Феоктистов А.Е. Ленточнопильные станки. М.: Лесн. пром-ть, 1976. 152 с.

110. Хухрянский П.Н. Прессование древесины. М.: Гослесбумиздат, 1949. 160 с.

111. Хофман Д. Техника измерений и обеспечения качества. М.: Энергоатомиздат, 1983. 476 с.

112. Хухрянский П.Н. Прочность древесины. М.: Гослесбумиздат, 1957. 210с.

113. Чернецов М.М. Исследование прочности древесины при её растяжении поперек волокон. // Деревообрабатывающая пром-ть. 1957. № 3. С. 21 29.

114. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969.742 с.

115. Щедров B.C. Основы механики гибкой нити. М.: Машгиз, 1966.302 с.

116. Grosman P. and Kingston R. Some aspects of the rheological behavior of wood .111/ Tenses of linearity, Austr. Appl. Sci., vol. 14. 1963,№4.

117. Kollmann F. Rheology and structural strength of wood. Proceedings 5-th World Forestry Congress. Vol. 2. 1960.

118. Kollmann F. and Cute W. Principles of wood science and technology. Vol. 1. 1968. 582 p.

119. Meylan B.A. Buteterfield B.G. Three-dimensional structure of wood. New York, University Press, 1972, 80 p.

120. Pentoney R.E. and Davidson R.W. Rheology and study of wood. Forest Preod. J. 1962.№5.

121. Schniewind A.P. Recent progress in the study of the rheology of wood. Wood Scien. and Technol., 1968. № 3.

122. Skelland A.H.P. Non-Newtonian Flow and Heat Transfer. New York. 1962.

123. Sips R. General theory of deformation of viscoelastic substances . J. Polimer., Sci. ,7,191.1951.

124. Truesdell C. Noll W. The Non- linear Field Theories of Mechanics. Berlin. 1965. 45 p.