Efeito do carregamento cíclico sobre as propriedades de flexão e ultrassom em madeiras de quatro espécies florestais

Abstract

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do carregamento cíclico em madeiras de quatro espécies florestais (Dipteryx odorata, Pouteria guianensis, Cedrelinga catenaeformis e Tectona grandis) sobre as propriedades mecânicas em flexão estática, velocidade de propagação da onda na peça e sua constante elástica. Foram submetidas a carregamentos de 40.000 e 100.000 ciclos, a uma frequência de 0,4 Hz e carga em flexão a 40% do módulo de ruptura (fM). Antes e após os carregamentos foi realizada a leitura do tempo de propagação da onda de ultrassom para obter a velocidade e a constante elástica das amostras. O efeito do número de ciclos foi comparado por ANOVA, seguida pelo teste de Tukey (α = 0,05). Os valores médios de fM e EM foram estatisticamente iguais entre os ciclos, exceto o EM de C. catenaeformis, justificado pelas variáveis usadas, que foram relativamente baixas. Valores da velocidade de propagação da onda e da constante elástica foram ligeiramente superiores conforme o aumento do número de ciclos. O aumento da constante elástica para D. odorata foi de aproximadamente 4 e 7% nos ciclos de 40.000 e 100.000, respectivamente. Para P. guianensis o aumento da constante elástica foi de aproximadamente 7 e 8% nos ciclos 40.000 e 100.000, respectivamente. Já para C. catenaeformis o aumento da constante elástica foi entre 3 e 7% e para T. grandis o aumento ficou entre 7 e 8%, nos ciclos de 40.000 e 100.000, respectivamente.

The main goal of the present study was to evaluate the effect of cyclic loading on the mechanical properties in static bending, wave speed propagation and elastic constant in pieces of four woody species: two high density species, Dipteryx odorata and Pouteria guianensis, and two of low density, Cedrelinga catenaeformis e Tectona grandis. The species were subjected to loads of 40.000 and 100.000 cycles, with 40% of the rupture modulus fM applied in bending, at a frequency of 0.4 Hz. In order to obtain the speed of wave propagation and the elastic constants of the samples, ultrasound equipment was utilized before and after the loadings. The results of the cyclic loading were compared by ANOVA analysis, followed by Tukey test (α=0,05). The average values of fM and EM were statistically the same for the cycles, except for the EM of C. catenaeformis. This can be justified by the low value of the utilized variables, which were not able to cause resistance reduction. The wave propagation speed and elastic constant values increased slightly as the number of cycles increased. For D. odorada, the addition in the value of the elastic constant was around 4% and 7% when working with 40.000 and 100.000 cycles respectively. Moreover, for P. guianensis, the addition in the value of the elastic constant was around 7% and 8% when working with 40.000 and 100.000cycles respectively. For C. catenaeformis, the elastic constant increased between 3 and 7%, and for T. grandis it increased between 7 and 8% in 40.000 and 100.000 cycles, respectively.