Determinação da rigidez da madeira com o emprego de imagens digitais

Abstract

Amostras de madeira foram submetidas a ensaio de determinação de rigidez à flexão e à compressão paralela às fibras. A deflexão sofrida pela amostra foi medida por intermédio de relógio comparador (como na norma NBR 7190), para efeito de comparação e por meio de imagens digitais colhidas por câmera. As imagens também permitiram determinar a equação da linha elástica e o ângulo de curvatura apresentada pela amostra a cada valor de carga. Essas quatro metodologias para obter deformações permitiram calcular, portanto, o módulo de elasticidade de quatro maneiras. Mediu-se também a deformação específica de corpos-de-prova submetidos à compressão, seja pela maneira tradicional, com extensômetros elétricos, como de modo diferente, por análise de imagens. Concluiu-se que a análise de imagens permite inferir com exatidão o valor da rigidez, quando se usam a medida da deflexão no centro do vão ou quando se obtém por regressão os parâmetros utilizados na derivação da curva elástica. A definição do ângulo de curvatura por interpretação das imagens nem sempre apresentou bons resultados. Amostras maiores de madeira talvez permitam maior precisão nessa definição. Os resultados do cálculo da rigidez por compressão da madeira foram pouco satisfatórios, isso certamente porque a deformação é excepcionalmente pequena. Uma câmera de maior qualidade ótica será suficiente para resolver essa falha.

Wood samples were submitted to standard bending and compression tests to determine their stiffness. To compare values, modulus of elasticity was first measured using a dial gage (in bending) or strain-gage (in compression). The samples were filmed at the same time and the film, captured by a Leica V-lux-20, yielded still images in the .jpg format, that were later analysed using a MatLab program. In the case of bending, three values of MOE were obtained from each image and compared to the first. One of the new methods, that permitted to calculate the deflection at the center of the sample in the image, gave values that were very close to those given by the dial. Data were also collected from the images that allowed the calculation by regression analysis of the elastic curve of the beam. MOE values so obtained were also very similar to those of the dial, with a few exceptions. The angle that subtended the curvature of the deflected beam was also found from the images, but gave MOE values quite different, in most cases. It is presumed, in this case, that the sample (a 2 by 2 by 24 cm parallelepiped) was probably too small to allow calculating with precision the lines by regression. In compression, the technique used here, the filming of two parallel lines that should become closer as the sample was loaded, did not also give good estimates of MOE. The calculated strain should amount here to only about 2 or 3 pixels, too few to guarantee a precise capture by the camera. The techniques used in this work are simple, the necessary equipment, cheap, and only one person is needed. A better camera will certainly be sufficient to make them practical and precise.