رفتار شكست چوب پليمر راش- فوران تحت مد I

Fracture Behavior of Beech-Furan Wood Polymer under Mode I

   این تحقیق با كاربرد آزمون تیر یك سر گیردار دوتایی به بررسی ویژگی­های شكست چوب-پلیمر در مد I می­پردازد. در این راستا، این خواص در آزمونه­هایی با 3 میزان متفاوت فورفوریلاسیون در سطوح ‏20%، 30‏‏% و 65% در دو سیستم TL و RL ارزیابی شدند. نتایج نشان دادند كه فورفوریلاسیون تغییراتی را در نمودار نیرو-تغییر مكان مربوط به آزمونه­های شكست مدI ایجاد می­كند، به‌طوری­كه در نمودارهای مربوط به سیستم TL این تغییر را می­توان واضح­تر تشخیص داد. این تغییر نه‌تنها شامل تغییر شیب منحنی در ناحیه الاستیك و حد تناسب است، بلكه ناحیه شكست و آغاز رشد ترك را نیز شامل می­شود. به­علاوه اینكه فورفوریلاسیون و افزایش میزان آن در هر دو سیستم، به‌ویژه سیستم TL موجب تغییر مقادیر فاكتور شدت تنش بحرانی، KIC و میزان آزادسازی انرژی بحرانی و GICشد. با افزایش میزان فورفوریلاسیون GIC در هر دو سیستم تا حد زیادی افزایش پیدا كرد. این معیار نشان می­دهد، اینچوب-پلیمر تحت مدI چقرمگی شكست بیشتری دارد. بعلاوه، روند تغییرات مقادیر به‌دست‌آمده برای KIC در اثر فورفوریلاسیون در دو سیستم مختلف با GIC متفاوت بوده است. معیار KIC در سیستم RL مانند GIC با افزایش فورفوریلاسیون تا حدی افزایش نشان داد ولی در سیستم TL با فورفوریلاسیون مقدار KIC كاهش یافت و با افزایش پلیمر فوران در دیواره سلولی این معیار روند صعودی به خود گرفته است. به‌طوركلی نتایج این تحقیق نشان می‌دهد كه فرایند فورفوریلاسیون تأثیر بسزایی در افزایش چقرمگی شكست چوب دارد. 

In this study, characteristics of wood-polymer fracture under mode I were investigated by double cantilever beam. In this regard, the properties of furfurylated specimens with three different levels of furfurylation (20%, 30% and 65%) were evaluated in both RL and TL systems. Results indicated that load-displacement curves from mode I fracture specimens were changed by furfurylation so that it was much clear on curves of TL system. These changes not only included curve slope in elastic and proportional limit zones, but also fracture zone and initiation of crack growth were included . Furthermore furfurylation and raising its content on both systems and especially on TL one, caused to change in stress intensity factor, KIC , and critical energy release rate , GIC. In both systems GIC were highly increased by increasing of furfurylation contents. This criterion demonstrated that the wood- polymer showed much toughness under mode I fracture. Moreover, variation of KIC values due to furfurylation at both systems was different with that of GIC. At the RL system, ascending trend was observed at KIC and GIC values by increasing furfurylation levels. But at TL system, KIC was decreased by furfurylation and this criterion enhanced by increasing of furan polymer in the cell wall. Generally, results of this research show that fracture toughness of wood is highly affected by furfurylation process