Contribuição ao estabelecimento de parâmetros para ensaios não-destrutivos em madeira...
10.11606/T.88.2005.tde-25112014-152224
Contribuição ao estabelecimento de parâmetros para ensaios não-destrutivos em madeira serrada por meio de ondas de ultra-som
O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do teor de umidade e da dimensão do corpo−de−prova na velocidade de propagação ultra−sônica em madeira serrada. As espécies utilizadas no procedimento experimental foram: cupiúba {Goupia glabra), eucalipto grandis (Eucalyptus grandis), jatobá (Hymenaea spp), eucalipto citriodora (Eucalyptus citriodora), pinus caribea (Pinus caribea var. caribea) e pinus elliottii (Pinus elliottii var. elliottii). Utilizou−se o equipamento de ultra−som Sylvatest, com transdutores exponenciais de 22 kHz. A experimentação para avaliar a influência da dimensão do corpo−de−prova foi feita em duas etapas: variando a seção transversal e mantendo o comprimento da peça constante e a seguir mantendo a seção e variando o comprimento. Na primeira etapa, foram utilizados doze corpos−de−prova com dimensões variando desde 6 cm x 12 cm x 50 cm até 1 cm x 12 cm x 50 cm. Para a análise da influência do comprimento, foram utilizadas doze vigas por espécie com dimensão inicial de 6 cm x 12 cm x 300 cm, avaliadas até o comprimento final de 10 cm. A aplicação da onda ultra−sônica foi feita na direção longitudinal. Foram feitos ensaios destrutivos em vigas e corpos−de−prova para a comparação entre os módulos de elasticidade obtidos nos ensaios estáticos e no ensaio com ultra−som. Na experimentação para avaliar a influência do teor de umidade na velocidade de propagação, foram avaliadas doze peças por espécie com dimensões 2,5 cm x 30 cm x 75 cm, desde saturadas até o teor de umidade em torno de 6%. Os resultados demonstraram que a influência da seção transversal do corpo−de−prova ocorre em função da relação entre as dimensões da seção e o comprimento de onda utilizado. Quando o comprimento de onda (λ) se aproxima de uma das dimensões da peça, ocorre uma diminuição na velocidade causada pelo efeito fronteira. O estudo sobre a influência do comprimento do corpo−de−prova (L) evidenciou que existe um ponto crítico na relação entre L e comprimento de onda (L/λ)a partir do qual a velocidade não é mais afetada. Os resultados sobre a influência do teor de umidade indicaram uma tendência de diminuição da velocidade com o aumento do teor de umidade, em ambas as direções de propagação da onda ultra−sônica (paralela e perpendicular às fibras), para todas as espécies estudadas. A influência do teor de umidade ocorreu de modo diferente, acima e abaixo do ponto de saturação, sendo mais significativa no segundo caso. Os resultados obtidos permitiram desenvolver uma expressão matemática para a correção da velocidade de propagação em função do teor de umidade e da densidade da madeira
Contribution to the study of the nondestructive evaluation of timber using ultrasonic technique
The aim of this research was to evaluate the influence of moisture content and dimensions of specimens on the ultrasonic velocity in wood. The species used were: cupiúba (Goupia glabra),eucalipto grandis (Eucalyptus grandis), jatobá (Hymenaea spp), eucalipto citriodora (Eucalyptus citriodora), pinus caribea (Pinus caribea var. caribea) and pinus elliottii (pinus elliottii var. elliottii). Ultrasonic measurements were taken with the experimental equipment Sylvatest with 22 kHz transducers. Experimental procedure about dimensions were carried out in two steps: specimens of constant length and variable cross−section and of constant cross−section and variable length. In the first case, were taken twelve specimens with initial cross−section of 6 cm x 12 cm, planed until 1 cm x 12 cm and constant length (50 cm). In the second case, were taken twelve specimens with length from 300 cm to 10 cm and constant cross−section (6 cm x 12 cm). Ultrasonic measurements were made in the longitudinal direction. They were also made destructive tests in beams and specimens with the purpose of comparison between static and ultrasonic methods. In the study of the influence of moisture content, twelve specimens (2.5 cm x 30 cm x 75 cm) were dried from green until about 6% moisture content The results showed that the influence of cross−section depends on the relation between dimensions and wavelength, when λ is next to one of the dimensions, the ultrasonic velocity decreases because edge' s effect. The study about the length showed that there is a critical point in the relation between sample length and wavelength (L/λ), and above it the velocity is not affected. The results about moisture content demonstrated that ultrasonic velocity, parallel and perpendicular to the grain, decreased when moisture content increased, and this influence was more significant below the fiber saturation point. It was developed an expression to correct the ultrasonic velocity as a function of moisture content and density of wood