DETERMINAÇÃO DAS CONSTANTES ELÁSTICAS DA MADEIRA PEQUI UTILIZANDO ULTRASSOM

Autores

DOI:

https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2020.v6.n4.139-144

Palavras-chave:

Ensaios não destrutivos, módulo de elasticidade, madeira

Resumo

A madeira é um material de construção com elevado nível de sustentabilidade e renovável que captura e retém CO2 durante todo seu ciclo de vida. Devido a esta peculiaridade é importante que o dimensionamento, quando utilizado como material estrutural, seja o mais preciso possível. Assim será possível utilizar este material com maior desempenho. Para isto é necessário conhecer, com maior precisão, as características mecânicas da madeira. Os ensaios mecânicos, devido a ser um material ortotrópico, são difíceis e de elevado custo. É necessário determinar três módulos de elasticidade, três módulos de deformação transversal e seis coeficientes de Poisson. Assim o objetivo deste artigoé determinar as constantes elásticas utilizando o método de propagação de ondas ultrassônicas na madeira Pequi (Caryocar Villosum). O aparelho utilizado foi o Panametrics – NDT EPOCH4, com transdutores de ondas longitudinais e transversais e frequência de 1 MHz. Foram utilizados corpos de prova com dimensões de 5x5x15 cm, sendo necessários seis tipos de corpos de prova e sete repetições. Cada corpo de prova foi preparado com a direção necessária das fibras, para determinar as constantes de rigidez. Com a aplicação das equações de Christoffel determinou-se as 12 constantes elásticas. Conclui-se que é possível determinar os valores das constantes elásticas utilizando o métodode propagação de ondas ultrassônicas, com boa precisão, de forma rápida e com custo reduzido.

Biografia do Autor

  • Edgar V. M. Carrasco, Universidade Federal de Minas Gerais
    Departamente de tecnologia, Escola de Arquitetura
  • Rejane C. Alves, Universidade Federal do Espirito santo
    Departamento de Engenharia Florestal
  • Paulo Von Krüger, Universidade Federal de Minas Gerais
    Escola de Arquitetura, departametno de Design
  • Marco A. P. Rezende, Universidade Federal de Minas Gerais
    Escola de Arquitetura, departamento de tecnologia, materiais
  • Vinnicius D Pizzol, Centro Universitário de Belo Horizonte - UNIBH
    Curso de Engenharia Civil
  • Judy N. R. Mantilla, Universidade Federal de Minas Gerais
    Escola de Engenharia, departamento de geotecnia
  • Monica A. S. C. Guimarães, Centro Universitário Metodista Izabela Hendrix FAMIH
    Curso de Arquitetura

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 7190; “Projeto de estruturas de madeira”. Rio de Janeiro, 1997.

ATHERTON, G.H.; “Preliminary study of proportional limit as a predictor of ultimate strength in bending”. Forest. Prod. J. v. 30, n. 1, p. 47-53, 1980.

BALLARIN, A.W.; NOGUEIRA, M.; “Caracterização elástica da madeira de Eucalyptus citriodora” CERNE, v. 09, n.1, p. 69-83, 2003.

BODIG J.; GODMANN, J.R.; “Prediction of elastic parameters for Wood” Wood Sci. v. 5, p. 249-264,1972.

BOLZA, E.; KLOOT, N.M.; “The mechanical properties of 174 Australian timbers” Div. For. Prod. CSIRO Melbourne Tech. Paper. n. 2,. 1963.

BUCUR, V.; “An ultrasonic method for measuring the elastic constants of wood increment cores bored from living trees” Ultrasonics, v. 21, p. 116-126, 1983.

BUCUR, V.; “Acoustics of Wood”, 2. ed. new York, crc press, v. 1. 399 p., 2006.

BUCUR, V.; “Elastic constants for wood by an ultrasonic method” Wood Sci. Technol. v.18, p. 255-265, 1984.

CARRASCO, E.V.M.; AZEVEDO JÚNIOR, A.P.; “Avaliação não-destrutiva de propriedades mecânicas de madeiras através de ultra-som – fundamentos físicos e resultados experimentais” Engenharia Civil, v. 1, n. 16, p. 27-37, 2003.

CURRY, W.T.; TORY, J.R.; “The relation between the modulus of rupture and modulus of plasticity of timber”. Aylesbury, Bucks Building Research Establishment, Princess Risboriough Laboratory, Current paper. n. 30. 1976.

GONÇALVES, R.; BARTHOLOMEU, A.; “Avaliação do desempenho de ensaio não destrutivo em vigas de madeira de Eucalyptus citriodora E Pinus elliottii” Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.4, n. 2, p .269-274, 2000.

GONÇALVES, R.; TRINCA, A.J.; CERRI, D.G.P.; “Comparison of elastic constants of wood determined by ultrasonic wave propagation and static compression testing” Wood and Fiber Science, v. 43, n. 1, p. 64-75, 2011.

KENNEDY, E.I. “Strength and related properties of wood grown in Canada”. Dept. of Forestry Puplications. n. 1104, Ottawa. 1965.

ROSS, R.J.; BRASHAW, B.K.; PELLERIN, R.F.; “Nondestructive evaluation of Wood” Forest Products Journal, v. 48, n. 1, p. 14-19, 1998.

SANDOZ, J.L.; “Triage et fiabilité de bois de construction”. 186f. Tese (Doutorado em Sciences Techiniques) – Departamento de Génie Civil, Ecole Polytechnique Federale dee Lausanne, Lausanne, Suisse.1989.

STANGERLIN, D.M.; GONÇALEZ, J.C.; GONÇALVES, R.; SANTINI, E.J.; CALEGARI, L.; MELO, R.R.; GATTO, D.A.; “Avaliação de tipos de ondas geradas por dois modelos de transdutores para determinação do módulo de elasticidade dinâmico” Floresta, v. 40, n. 4, p. 691-700, out.-dez. 2010.

STEIGER, R.; “Sortierung von Rund-und Schnittholz mittels Ultraschall” Holzforschung und Holzverwertung, v. 49, n. 2, p. 28-35, 1997.

WARREN, W.G.; “A critical examination of the statistical techniques available for estimating exclusion limits from in-grade tests”. Technical Rapport, Western Forest Prod. Lab., Vancouver, B. C. 1979.

Publicado

2020-08-07

Como Citar

DETERMINAÇÃO DAS CONSTANTES ELÁSTICAS DA MADEIRA PEQUI UTILIZANDO ULTRASSOM. (2020). MIX Sustentável, 6(4), 139-144. https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2020.v6.n4.139-144