Determinação das constantes elásticas da madeira considerando sua ortotropia

• Autor(a) principal: Rejane Costa Alves
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AW2LAD
• topic: Propriedades elásticas; Madeira; Ensaios não destrutivos; Caracterização mecânica; Engenharia de estruturas; Testes não-destrutivos; Madeira; Madeira Propriedades mecânicas

Corroborando com a atual e importante ampliação dos parcos estudos sobre madeira tropical, o objetivo desta pesquisa é o de determinar as constantes elásticas do material de sete espécies de madeira tropical, matriz de flexibilidade, tanto em temperatura ambiente como em altas temperaturas, realizando ensaios destrutivos e não destrutivos. Como a madeira é um material ortotrópico, foi necessário determinar três módulos de elasticidade, três módulos de deformação transversal e seis coeficientes de Poisson. As constantes elásticas foram determinadas através de dois métodos: o de propagação de ondas ultrassônicas e o de ondas de excitação e, para a validação dos resultados, foram realizados ensaios destrutivos seguindo as prescrições da NBR 7190/97. Os corpos de prova foram confeccionados, com a orientação das fibras em seis direções: as três principais, radial, tangencial e longitudinal; e as três intermediárias, longitudinal-radial (45°), longitudinal-tangencial (45°) e radial-tangencial (45°). Também foi desenvolvido um medidor de deslocamento portátil, descaracterizando o aspecto destrutivo do método, além de ter propiciado economia de tempo e de recursos. As espécies utilizadas foram: Hymenolobium petraeum, Dinizia excelsa, Bertholletia excelsa, Apuleia leiocarpa, Astronium lecointei, Caryocar villosum e Peltogyne discolor, com densidades variadas no intervalo de 650 a 1150 kg/m³. A utilização de dois métodos não destrutivos permitiu definir qual deles é o mais eficiente para estimar as constantes elásticas da madeira em temperatura ambiente. Para explicar algumas peculiaridades, foi necessário realizar ensaios para a determinação da inclinação da grã e do ângulo microfibrilar da madeira. A determinação das constantes elásticas em altas temperaturas através de ensaios não destrutivos foi feita apenas com ondas de excitação. Para explicar o comportamento destas constantes em altas temperaturas foi realizado o ensaio termogravimétrico da madeira. Os resultados permitiram concluir: a) que o ensaio de compressão com a utilização do medidor de deslocamento portátil foi capaz de determinar os valores dos módulos de elasticidade longitudinais (E), dos módulos de elasticidade transversais (G) e os coeficientes de Poisson; b) que com a utilização de propagação de ondas ultrassônicas, foi possível determinar todas as constantes elásticas, mas que, no entanto, foi percebida a carência de estudos de Coeficientes de Poisson para madeiras tropicais; c) que o método de propagação de ondas de excitação possibilitou a determinação do E (valores dos módulos de elasticidade longitudinais) e do G (valores dos módulos de elasticidade transversais). Quanto à determinação destas constantes submetidas a elevadas temperaturas, o método de propagação de onda de excitação determinou com precisão apenas o E (valores dos módulos de elasticidade longitudinais). Que o banco de dados criado a partir dessa pesquisa possa ser ampliado por novos estudos e disponibilizado aos interessados traduz o desejo da autora