بررسي توزيع تنش در اتصالات گوشه با اعضاي چوب پليمر با استفاده از روش اجزاي محدود

Investigation on stress distribution at corner joints with wood polymer members using finite element method

در تحقيق حاضر بررسي آزمايشگاهي و عددي جامعي در رابطه با عملكرد سازه‌اي اتصالات سربه‌سر با اعضاي چوب-پليمر (پلي(-فورفوريل‌الكل)) تحت تنش مركب در مقايسه با آزمونه‌هاي شاهد انجام شد. هدف از اين تحقيق افزايش هم‌زمان عملكرد اين اتصالات در فضا‌ي بيروني و تحت بارگذاري مركب بوده است. براي بررسي عملكرد اين اتصالات آزمونه‌هايي با دو مقدار متفاوت فورفوريلاسيون در سطوح 20% و 65% در مقايسه با آزمونه‌هاي شاهد مورد ارزيابي قرار گرفته‌اند. خواص مكانيكي فراورده حاصل بر اساس استاندارد ASTM-D143 تعيين و براساس آن‌ها ويژگي‌هاي ماده براي مدل تعيين شد. مقادير نيرو در حد تناسب تجربي با نتايج مدلFEM مقايسه شد. نتايج به دست آمده از مدل نيز كاملا نتايج تجربي را تاييد كرد. اعتبارسنجي نتايج مدل همخواني بسيار خوبي با نتايج تجربي نشان داد. براي به‌دست آوردن درك درستي از رفتار اتصال در مدل FEM و پيش‌بيني علت‌هاي شكست آن تحت بار، برخي از خواص مكانيك شكست چوب پليمر مورد استفاده قرار گرفت.

In this study, a comprehensive experimental and numerical investigation concerning with structural performance of butted joints constructed with wood-polymer members (poly (furfuryl alcohol)) was carried out under combined stresses in comparison with control specimens. The aim of this research was to enhance performance of these joints in outdoor applications especially under combined stress. For investigation of this joints performance, specimens with two different values of furfurylation at 20% and 65% in comparison with control specimens were evaluated. Mechanical properties of specimens were determined according to ASTM D-143 and materials properties were defined by this properties for modeling. Proportional limit of loading value from experimental was compared with result of FEM model. Result of FEM model completely confirmed experimental results and the validation of model was performed well. To understand about joint behavior at FEM model and to predict the fracture reasons, some properties of fracture mechanics related to wood polymer were used.