Estruturas de madeira: uso do ultrassom na localização de defeitos

Abstract

O presente trabalho tem por objetivo avaliar a sensibilidade da técnica de propagação de ondas ultrassônicas na localização de defeitos em elementos de madeira, especificamente na determinação da posição de nós, como também em avaliar a influência de determinados fatores na propagação de tais ondas na madeira. Para tal, inicialmente efetuou-se uma revisão bibliográfica sobre os principais fatores que influenciam a propagação de ondas ultrassônicas na madeira, inclusive sobre a influência provocada pela presença de não homogeneidades. Após, realizou-se o mapeamento com leituras ultrassônicas transversais diretas e longitudinais diretas e indiretas de quatro elementos estruturais de madeira, sendo dois da espécie Pinus elliottii (5 cm x 11 cm x 300 cm e 7 cm x 15 cm x 300 cm) e dois da espécie Hymenolobium petraeum (5 cm x 11 cm x 300 cm e 7 cm x 15 cm x 300 cm). Com o propósito de avaliar a sensibilidade do ultrassom na detecção de nós nos corpos de prova de Pinus elliottii, fez-se uma comparação a partir dos resultados obtidos com as leituras transversais diretas por meio de duas análises distintas. Uma análise foi baseada em diferenças entre leituras adjacentes ao longo desses corpos de prova e outra foi baseada na diferença entre uma leitura de referência (correspondente a uma região de madeira isenta de defeitos) e as demais leituras obtidas. Concluiu-se para a análise das leituras transversais diretas que o método da leitura de referência obteve melhor desempenho na classificação de regiões nesses elementos, do que o método das leituras adjacentes.

The main objective of this research relies on the evaluation of the sensibility of ultrasonic wave propagation when used to locate flaws in wood profiles, specifically in order to define the position of knots and the influence of different factors related to the propagation of such waves in wood. Starting with a literature review about the main factors that influence the ultrasonic waves propagation in wood, including the ones caused by inhomogeneities. Then with direct transverse and direct longitudinal ultrasonic mapping of four wood profiles, two from the Pinus elliottii species (5 cm x 11 cm x 300 cm e 7 cm x 15 cm x 300 cm) and the other two from the Hymenolobium petraeum species (5 cm x 11 cm x 300 cm e 7 cm x 15 cm x 300 cm). In order to evaluate the sensibility of the ultrasound in the detection of knots in the specimens from the Pinus elliottii species, a comparison was made from the results obtained with direct transversal readings between two distinct analyses. One analysis was based on the differences between adjacent readings of this specimens and the other was based on the differences between a reference reading (that corresponds to a wood region free of flaws) and the other readings obtained. The results show that when analyzing wood profiles with direct transversal readings, the reference reading method managed to deliver better performance than the adjacent readings method in classifying the regions of the profiles.