木材をばね付きで圧縮した場合の応力緩和の数理モデル

質問

大学院で実験系の研究を行っています。

木材をばね付きの鋼板で支圧した場合、どのような応力緩和現象が起こり、数理モデルに表すとどのようになるでしょうか？

当方、数式が扱えず、さっぱりわからないです…

回答No.1

kon555

木材の圧縮強度に対しての、バネの強弱により変化します。
バネが柔らかければ単にバネ比で荷重が変化し、底付きしてから木材を圧縮するだけになります。
バネが固ければ、途中まではバネ比通りに荷重が変化しますが、木材の限界強度付近から木材側の破壊で荷重が逃げるため、それ以上は上がらなくなり、木材が破壊されます。

多分圧縮による破壊が発生する直前が応力ピークになると思います。木材の圧縮強度グラフを見たことがないので、半ば以上勘ですけどね。

補足

補足ですが…
定数が1285N/mm、自由長14mmの圧縮コイルバネを使用します。
木材側の弾性領域内で使用します。
実験データにおいては、目標荷重到達後、応力緩和により荷重が減少しますが、追従する形でばねが伸びます。（応力緩和現象⇒クリープ現象に変換している？）
ばねを使用しない場合の応力緩和による荷重の減少に比べ、ばねありの場合、減少率が大幅に少なくなります。（一例ですが、なし：2時間で20％低下⇒あり：2時間で2％低下）

質問の目的は、ばねを入れることによる力学モデルの変化と数理モデルを検討することになります。