Zastosowanie funkcji Weibulla do oceny wytrzymałości na rozciąganie korzeni wybranych gatunków drzew

Typ: referat opublikowany w czasopiśmie

Autor

Zydroń, Tymoteusz

Gruchot, Andrzej

Czesak, Kamil

Wariant tytułu

angielski

Application of the Weibull survival function for estimation of the root tensile strength of selected tree species

Data wydania

2018

Opublikowane w

Acta Scientiarum Polonorum. Architectura

Zeszyt

Numer

Abstrakt

polski
angielski

Celem pracy było określenie wytrzymałości na rozciąganie korzeni brzozy brodawkowatej, grabu pospolitego i sosny zwyczajnej oraz wartości parametrów funkcji Weibulla (ω, λ) opisujących zmienność tej charakterystyki. Wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie oraz wartości parametrów funkcji Weibulla zastosowano do określenia wartości przyrostu wytrzymałości na ścinanie gruntu wzmocnionego korzeniami za pomocą klasycznego modelu Wu-Waldrona (W-W) oraz odkształceniowego modelu wiązkowego (FBMw). Wyniki badań wykazały, że korzenie grabu zwyczajnego charakteryzują się statystycznie istotnie większą wytrzymałością na rozciąganie niż korzenie brzozy brodawkowatej i sosny zwyczajnej. Stwierdzono, że wartości parametrów funkcji Weibulla były niewielkie, a wartości parametru ω wskazują na dużą zmienność charakterystyki wytrzymałościowej korzeni badanych gatunków drzew. Wykazano, że dobór parametrów funkcji Weibulla ma nieznaczny wpływ na obliczenia przyrostu wytrzymałości na ścinanie gruntu wzmocnionego korzeniami. Uzyskane wartości tego parametru z użyciem modelu wiązkowego wykorzystującego funkcję przeżywalności Weibulla (FBMw) były od 47 do 59% mniejsze w stosunku do klasycznego model Wu-Waldrona (W-W).

The study aimed at the determination of the tensile strength of the roots of common birch, European hornbeam and Scots pine and at the estimation of values of Weibull functions parameters (ω, λ) describing the variability of this characteristic depending on the species and the size of the root diameters. Tensile strength tests were carried out on the root samples that were placed in water at least one day prior to the test, in order to obtain their maximum saturation. The results of the tensile strength tests and Weibull function parameters values were used for the calculation of root cohesion using numerical model (fiber bundle model). The test results revealed that the roots of the European hornbeam have statistically significantly higher tensile strength than the roots of the common birch and Scots pine. The results of the analysis showed that the values of Weibull parameters are generally small. The obtained values of the ω parameter indicate a high variability of the tensile strength characteristics of the roots of the examined plant species. It has also been shown that Weibull’s method of selection of parameters can have a significant effect on the results of the root cohesion calculations. Moreover, the root cohesion values obtained by the fiber bundle model using the Weibull function were 15–55% smaller than those obtained using the classic Wu-Waldron model.

Słowa kluczowe