Predição do módulo de elasticidade estático de <i>Eucalyptus</i> sp. por meio de duas técnicas não destrutivas
DOI :
https://doi.org/10.5902/1980509870019Mots-clés :
Avaliação não destrutiva, Ultrassom, Stress waveRésumé
Os ensaios não destrutivos que utilizam o princípio de propagação de ondas têm potencial para predizer as propriedades mecânicas da madeira ainda em campo, se conhecida as variáveis deste processo. Este trabalho teve o objetivo de estimar o módulo de elasticidade à flexão estática da madeira de Eucalyptus sp., por meio de duas técnicas não destrutivas: ultrassom e stress wave. Para tal foram usados 60 corpos de provas com dimensões nominais de 2,5 x 2,5 x 57,5 cm (tangencial x radial x longitudinal), estando na umidade de equilíbrio. Os testes não destrutivos foram realizados por meio de um equipamento de ultrassom e um de ondas de tensão, enquanto que os testes destrutivos de flexão estática foram realizados em uma máquina universal de ensaios. Os resultados experimentais mostraram que os módulos de elasticidade obtidos pelas técnicas não destrutivas foram superiores à obtida pela técnica destrutiva. Os modelos matemáticos ajustados apresentaram erro padrão da estimativa (Syx) de 11,39 e 10,78%. Logo, houve correlação média positiva entre o módulo estático e dinâmico. As técnicas de ondas de tensão e ultrassom podem ser empregadas com o intuito de estimar o módulo de elasticidade da madeira de Eucalyptus sp.
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Références
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. 107 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT (2007). NBR 15521 - Ensaios não destrutivos - ultrassom - Classificação mecânica de madeira serrada de dicotiledôneas. Rio de Janeiro, 2007.
ALLISON, R. B.; WANG, X.; SENALIK, C. A. Methods for Nondestructive Testing of Urban Trees. Forests, v. 11, n. 12, p. 1341, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f11121341
BORŮVKA, Vlastimil; NOVÁK, David; ŠEDIVKA, Přemysl. Comparison and analysis of radial and tangential bending of softwood and hardwood at static and dynamic loading. Forests, v. 11, n. 8, p. 896, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f11080896
CADEMARTORI, P. H. G. de; MISSIO, A. L.; GATTO, D. A.; BELTRAME, R. Prediction of the modulus of elasticity of Eucalyptus grandis through two nondestructive techniques. Floresta e Ambiente, v. 21, n. 3, p. 369-375, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1590/2179-8087.042313
CANDIAN, Marcela; SALES, Almir. Aplicação das técnicas não-destrutivas de ultra-som, vibração transversal e ondas de tensão para avaliação de madeira. Ambiente construído, v. 9, p. 83-98, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1590/s1678-86212009000400519
CARRASCO, E. V. M.; VARGAS, C. B.; SOUZA, M. de F.; MANTILLA, J. N. R. Avaliação das características mecânicas da madeira por meio de excitação por impulso. Matéria, Rio de Janeiro, v. 22, 2017. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1517-707620170005.0272
COUTO, A. M.; MONTEIRO, T. C.; TRUGILHO, P. F.; LIMA, J. T. Influence of physical-anatomical wood variables on charcoal physical–mechanical properties. Journal of Forestry Research, p. 1-8, 2022.
DUONG, D. V.; SCHIMLECK, L.; TRAN, D. L.; VO, H. D. Radial and among-clonal variations of the stress-wave velocity, wood density, and mechanical properties in 5-year-old Acacia auriculiformis clones. BioResources, v. 17, n. 2, p. 2084, 2022. DOI:10.15376/biores.17.2.2084-2096
FATHI, H.; KAZEMIRAD, S.; NASIR, V. Lamb wave propagation method for nondestructive characterization of the elastic properties of wood. Applied Acoustics, v. 171, p. 107565, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2020.107565
FATHI, H.; NASIR, V.; KAZEMIRAD, S. Prediction of the mechanical properties of wood using guided wave propagation and machine learning. Construction and Building Materials, v. 262, p. 120848, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120848
GARCIA, R. A.; CARVALHO, A. M. de; LATORRACA, J. V. de F.; MATOS, J. L. M. de; SANTOS, W. A.; SILVA, R. F. de M. Nondestructive evaluation of heat-treated Eucalyptus grandis Hill ex Maiden wood using stress wave method. Wood Science and Technology, Berlin, v. 52, p. 41–52, 2012. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s00226-010-0387-6
GUAN, C.; LIU, J.; ZHANG, H.; WANG, X.; ZHOU, L. Evaluation of modulus of elasticity and modulus of rupture of full-size wood composite panels supported on two nodal-lines using a vibration technique. Construction and Building Materials, v. 218, p. 64-72, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.086
GUPTA, M.; KHAN, M. A.; BUTOLA, R.; SINGARI, R. M. Advances in applications of Non-Destructive Testing (NDT): A review. Advances in Materials and Processing Technologies, p. 1-22, 2021.
KHARRAT, W.; KOUBAA, A.; KHLIF, M.; BRADAI, C. Intra-ring wood density and dynamic modulus of elasticity profiles for black spruce and jack pine from X-ray densitometry and ultrasonic wave velocity measurement. Forests, v. 10, n. 7, p. 569, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f10070569
MEDEIROS NETO, P. N.; PAES, J. B.; SILVA, J. G. M. Efeito do teor de umidade na determinação do módulo de elasticidade da madeira por técnica não destrutiva. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 44, n. 112, p. 917-924, 2016. DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v44n112.13.
MELO, R. R. de; BARBOSA, K. T.; BELTRAME, R.; ACOSTA, A. P.; PIMENTA, A. S.; MASCARENHAS, A. R. P. Ultrasound to determine physical-mechanical properties of Eucalyptus camaldulensis wood. Wood Material Science & Engineering, v. 16, n. 6, p. 407-413, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1080/17480272.2020.1830435
MIRBOLOUK, P.; ROOHNIA, M. Evaluation of dynamic modulus of elasticity of medium density fiberboard panel from longitudinal vibration tests on specimens. BioResources, Raleigh, v. 10, n. 1, p. 613-621, 2015.
MVOLO, C. S.; STEWART, J. D.; KOUBAA, A. Comparison between static modulus of elasticity, non-destructive testing moduli of elasticity and stress-wave speed in white spruce and lodgepole pine wood. Wood Material Science & Engineering, p. 1-11, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1080/17480272.2021.1871949
QIN, J.; LIU, X.; ABEELE, K. Van Den; CUI, G. The study of wood knots using acoustic nondestructive testing methods. Ultrasonics, v. 88, p. 43-50, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.ultras.2018.01.004
ROSS, R. J. Nondestructive evaluation of wood: second edition. General Technical Report FPL-GTR-238. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory.169 p. July 2015.
SCHIMLECK, L.; DAHLEN, J.; APIOLAZA, L. A.; DOWNES, G.; EMMS, G.; EVANS, R.; MOORE, J.; PÂQUES, L.; BULCKE, J. Van den; WANG, X. Non-destructive evaluation techniques and what they tell us about wood property variation. Forests, v. 10, n. 9, p. 728, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.3390/f10090728
SEGUNDINHO, P. G. de A.; OLIVEIRA, R. G. E. de; GONÇALVES, F. G.; LOPES, N. F.; ALVES, R. C.; AZEVEDO, M. S. de. Avaliação da madeira do híbrido de Eucalyptus grandis× Eucalyptus urophylla para utilização em madeira lamelada colada. Revista Matéria, v. 26, n. 3, 2021.
SHOKRIEH, M. M.; MOHAMMADI, A. R. G. Non-destructive testing (NDT) techniques in the measurement of residual stresses in composite materials: an overview. In: SHOKRIEH, M. M. (Org.). Residual stresses in composite materials. Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2014. p. 58-75. Disponível em: https://doi.org/10.1533/9780857098597.1.58
SILVA, C. J.; VALE, A. T.; MIGUEL, E. P. Densidade básica da madeira de espécies arbóreas de Cerradão no estado de Tocantins. Pesquisa Florestal Brasileira, [S. l.], v. 35, n. 82, p. 63–75, 2015. DOI: 10.4336/2015.pfb.35.82.822.
SOUSA, W. C. S.; BARBOSA, L. D. J.; SOARES, A. A. V.; GOULART, S. L.; PROTÁSIO, T. D. P. Wood colorimetry for the characterization of amazonian tree species: A subsidy for a more efficient classification. Cerne, v. 25, p. 451-462, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1590/01047760201925042650
WANG, X. Acoustic measurements on trees and logs: a review and analysis. Wood Sci Technol, v. 47, p. 965-975, 2013.
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