Efeito das dimensões da seção transversal e da frequência do transdutor na velocidade de propagação de ondas de ultra-som na madeira

Abstract

Diversas pesquisas vêm sendo realizadas com o uso da velocidade de propagação de ondas de ultra-som como parâmetro para estimar propriedades mecânicas da madeira. Tendo em vista que essa velocidade pode ser influenciada pela forma da peça ensaiada, bem como pela frequência do transdutor utilizado no ensaio, conhecer essas fontes de influência é fator importante para a obtenção de resultados confiáveis. Durante estudo mais amplo sobre a influência da dimensão do corpo-de-prova em ensaios destrutivos de compressão paralela às fibras, os corpos-de-prova de 0,03 × 0,03 × 0,09 m e de 0,05 × 0,05 × 0,15 m foram também utilizados para avaliar a variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom em razão da dimensão da peça ensaiada. Para a avaliação da influência da frequência, os ensaios foram realizados com transdutores de onda longitudinal (compressão) de 25 kHz, 45 kHz, 80 kHz, 100 kHz, 500 kHz e 1 MHz, em 119 corpos-de-prova de Pinus elliottii e 244 de Eucalyptus grandis. Os resultados indicaram que, em ambas as espécies, a seção transversal exerceu influência na propagação da onda de ultrassom e que a velocidade longitudinal foi fortemente afetada pela frequência do transdutor para frequências abaixo de 500 kHz, corroborando a importância de sempre se adotarem, nos ensaios, relações de comprimento de percurso/comprimento de onda superiores a 3,0.

Several works use the ultrasound wave propagation velocity as the main parameter to determine the mechanical properties of wood. Since this velocity can be influenced by the specimen’s dimension or by the transducer’s frequency, this influence must be known to obtain reliable results. During research on the influence of specimen dimension on destructive testing of the compression parallel to the grain, 0.03 × 0.03 × 0.09 m and 0.05 × 0.05 × 0.15 m specimens were tested to evaluate the variation in wave propagation velocity as a function of specimen dimension and transducer frequency used in the tests. To evaluate transducer influence, the tests were carried out with 25 kHz, 45 kHz, 80 kHz, 100 kHz, 500 kHz and 1 MHz longitudinal transducers on 119 specimens of Pinus elliottii and 244 specimens of Eucalyptus grandis. The results show that, for both species, the transversal section dimension has an effect on ultrasound wave propagation and that longitudinal velocity was strongly affected by transducer frequency below 500 kHz, confirming the importance of adopting during the tests specimen length /wave length above 3.0.