Physical-mechanical properties of Cajueiro wood estimated by non-destructive methods based on apparent density and natural vibration frequency

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509866096

Keywords:

Anacardium, Wood characterization, Regression models, Coefficient of determination

Abstract

Wood has several properties that make it attractive when compared to other materials, however, for its use, it is necessary to know the values of resistance and stiffness. In this sense, the use of non-destructive techniques adds to the process. Among the non-destructive techniques of mechanical evaluation, we highlight those that use the natural frequencies of vibration whose results can be repeated and compared over time. This research aimed to relate the physical and mechanical properties of cajueiro wood [Anacardium sp], with the apparent density and with the natural frequency of the transversal vibration test, through regression models. Twenty-four transverse vibration tests and 204 experimental determinations were performed. Linear regression models were then generated as a function of apparent density and transverse vibration frequency, as well as quadratic multivariable regression models, to estimate wood properties. From the linear regression models, weak correlations were noted between density and natural frequency with the physico-mechanical properties evaluated, resulting in low precision estimates. Regarding the multivariable regression models, quadratic adjusted coefficients of determination (R²aj) higher than 80% were verified for 03 models of the 16 evaluated.

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Author Biographies

Larissa Soriani Zanini Ribeiro Soares Silva, Federal University of São Carlos

Possui graduação em ENGENHARIA CIVIL pela Universidade de Uberaba (2009). Possui experiência na área de Engenharia Civil com ênfase Construção Civil e Estruturas. Mestre em Construção Civil pela Universidade Federal de Uberlândia - UFU (2013). Doutora em Engenharia Civil pela Universidade Federal de São Carlos. Engenheira Civil e servidora pública no Instituto Federal do Triângulo Mineiro - IFTM, atuando como Coordenadora de Engenharia e Civil. (

Túlio Hallak Panzera, Federal University of São João del-Rei

Possui dois Pós-Doutorados em Engenharia Aeroespacial pela University of Bristol (Inglaterra) (2019 e 2014), Doutorado Sanduíche em Projeto Mecânico pela Universidade Federal de Minas Gerais e University of Bath (Inglaterra) (2007), Mestrado em Engenharia Mecânica na área de Processos de Fabricação (2003), Graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG (2001), sendo bolsista de produtividade desde 2010. Atualmente é Professor do curso de Graduação e Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PPMEC) e Pós-Graduação em Física e Química dos Materiais (FQMat) da Universidade Federal de São João del-Rei - UFSJ. É fundador e líder do grupo de pesquisa "Centro de Inovação e Tecnologia em Compósitos - CITeC", Editor Associado do Journal of Building Engineering (Elsevier IF 6.4), membro da Câmara de Engenharias da FAPEMIG (2021-2023) e do Conselho Deliberativo do Núcleo de Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual da UFSJ. É membro do comitê científico do Journal of Building Material Science - JBMS, do Journal of Polymer Science and Engineering - JPSE, do Brazilian Conference on Composite Materials - BCCM, do Ibero-American Conference on Composite Materials - IAMaC, do International Conference on Mechanics of Composites - MECHOMP, e do International Conference on Composite Structures - ICCS. Foi Chair do 6th BCCM realizado na cidade de Tiradentes em 2022. 

Carlos Thomas Garcia, University of Cantabria

Mechanical Engineer
University of Cantabria, Cantabria, Spain

Diogo Aparecido Lopes Silva, Federal University of São Carlos

É Professor Adjunto na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) - campus Sorocaba/SP no curso de graduação em Engenharia de Produção. É orientador de mestrado e doutorado nos Programas de Pós-Graduação em Engenharia de Produção (PPGEPS) e em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis (PPGPUR) da UFSCar. Atua em pesquisa nas linhas de Engenharia e Gestão do Ciclo de Vida de produtos (Avaliação do Ciclo de Vida - ACV, Manufatura Sustentável, Ecoinovação e Ecodesign), Produção Lean e Green (Produção Mais Limpa, Planejamento e Controle da Produção Sustentável) e Bioeconomia Circular (bioprodutos, bioprocessos e bioenergia). Atualmente é líder do Grupo de Pesquisa CNPq em Engenharia da Sustentabilidade (Grupo EngS), membro da Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO), membro da Rede de Pesquisas em Avaliação do Impacto do Ciclo de Vida (RAICV), membro da Rede Empresarial Brasileira de ACV (RedeACV), membro do Comitê Técnico e Revisor no EPD International System, membro do Green Growth Knowledge Partnership (GGKP) e membro da associação internacional Iniciativa Ciclo de Vida da ONU Meio Ambiente. 

Francisco Antônio Rocco Lahr, University of São Paulo

Engenheiro Civil formado em 1975 pela Escola de Engenharia de São Carlos, USP, desenvolveu nesta instituição sua carreira acadêmica, ocupando diferentes funções e cargos. Professor Titular do Departamento de Engenharia de Estruturas desde 1993, vem trabalhando nos temas: Madeiras, Estruturas de Madeira, Compósitos à Base de Madeira e Compósitos Cimentíceos. Linhas de pesquisa: propriedades e aplicações das madeiras e dos compósitos à base de madeira, estruturas de cobertura, pontes, fôrmas e cimbramentos, normalização, metodologia de ensaio, insumos alternativos na produção de painéis

André Luís Christoforo, Federal University of São Carlos

Pós-doutorando em Engenharia de Estruturas pela Universidade de Coimbra (UC - SERQ). Possui Pós-Doutorados em Física, em Estatística, em Engenharia de Materiais e em Engenharia de Estruturas pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), campus de Ilha Solteira e de Rio Claro, Pós-Doutorado em Engenharia de Estruturas pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), da Universidade de São Paulo (USP) e Pós-Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais pela Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos FZEA/USP. Doutor e Mestre em Engenharia de Estruturas pela EESC/USP, Especialista em Matemática Pura e Aplicada pela UNESP de Rio Claro e graduado em Engenharia Civil Pela Universidade de Franca (UNIFRAN). 

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Published

2023-11-24

How to Cite

Silva, L. S. Z. R. S., Panzera, T. H., Garcia, C. T., Silva, D. A. L., Lahr, F. A. R., & Christoforo, A. L. (2023). Physical-mechanical properties of Cajueiro wood estimated by non-destructive methods based on apparent density and natural vibration frequency. Ciência Florestal, 33(4), e66096. https://doi.org/10.5902/1980509866096

Issue

Vol. 33 No. 4 (2023): Publicação Contínua

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Technical Note

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