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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.18.2023.tde-07082023-154540
Document
Author
Full name
Giovana Gobatto Balanco
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2023
Supervisor
Committee
Lahr, Francisco Antonio Rocco (President)
Araujo, Victor Almeida de
Almeida, Diego Henrique de
Cavalheiro, Carla Cristina Schmitt
Christoforo, Andre Luis
Title in Portuguese
Influência do número de ciclos de solicitação na rigidez à flexão na madeira
Keywords in Portuguese
Pinus
Caxeta
Fadiga
Madeira
Marupá
Módulo de elasticidade
Piquia
Propriedade mecânica
Roxinho
Abstract in Portuguese
Nesta tese a madeira de quatro espécies foram submetidas a ensaios de carregamentos cíclicos aplicados a fim de analisar o fenômeno de fadiga nestes materiais. Os corpos de prova das espécies Pinus sp. - Pinaceae, Simarouba amara Aubl. - Simaroubaceae, Caryocar villosum (Aubl.) Pers., Caryocaraceae e Peltogyne sp.Leguminosae foram submetidos a 700.000 carregamentos cíclicos. Por meio de ensaios de flexão estática de três pontos determinou-se o módulo de elasticidade longitudinal dos corpos de prova. O módulo de elasticidade inicial foi determinado sem a aplicação de ciclos nos corpos de prova e posteriormente o módulo de elasticidade foi mensurado a cada 100.000 ciclos de solicitações devidas aos carregamentos, totalizando 8 mensurações. A análise da influência do número de ciclos na rigidez à flexão da madeira foi realizada comparando-se os módulos de elasticidade ao longo das aplicações dos carregamentos. Para determinar a relação entre o fenômeno da fadiga e o possível decréscimo das propriedades mecânicas da madeira foram apresentadas equações para cada uma das madeiras estudadas, junto ao p valor e R². Conclui-se que madeiras de diferentes classes de resistência apresentam comportamentos diferentes quando submetidas a fadiga. Esta conclusão foi reforçada ao observar que um corpo de prova da espécie Roxinho, sendo esta espécie a de maior rigidez estudada nesta tese, rompeu a 700.000 ciclos e este comportamento de fissuras e/ou rupturas não foi observado nas demais madeiras. Sugere-se que o estudo da fadiga deve ser realizado por classe de resistência, uma vez que a análise por classe dá importância a estrutura anatomia da amostra estudada e a influência desta estrutura na resposta mecânica da madeira.
Title in English
Influence of the number of load cycles on flexural stiffness of wood
Keywords in English
Amarante
Marupa
Pekea
Purpleheart
Simaruba
Southern yellow pine
Elastic Modulus
Fatigue
Mechanical Property
Wood
Abstract in English
In this thesis, wood from four species was submitted to cyclic loading tests applied in order to analyze the phenomenon of fatigue in these materials. The specimens of Pinus sp. - Pinaceae, Simarouba amara Aubl. - Simaroubaceae, Caryocar villosum (Aubl.) Pers., Caryocaraceae and Peltogyne sp. – Leguminosae were subjected to 700,000 cyclic loadings. Through three-point static bending tests, the longitudinal Elastic Modulus of the specimens was determined. The initial Elastic Modulus was determined without applying cycles to the specimens and subsequently Elastic Modulus was measured every 100,000 cycles of requests due to loading, totaling 8 measurements. The analysis of the influence of the number of cycles on the flexural rigidity of the wood was carried out by comparing the Elastic Modulus along the load applications. To determine the ratio between the phenomenon of fatigue and the possible decrease in the mechanical properties of the wood, equations were presented for each of the woods studied, along with the p value and R². Woods of different resistance classes presented different behavior when submitted to fatigue. This conclusion was reinforced when observing that a specimen of the Roxinho species, this species being the one with the highest rigidity studied in this thesis, broke at 700,000 cycles and this behavior of fissure and/or rupture was not observed in the other woods. It is suggested that the study of fatigue should be carried out by resistance groups, since this analysis gives importance to the anatomical structure of the sample studied and the influence of this structure on the mechanical response of the wood.
 
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Publishing Date
2023-08-08
 
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