تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران

بخش تحقیقات علوم چوب و فرآروده های آن

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

لیست داوران

راهنمای داوران

ارزیابی مدول‌الاستیسیته‌ی دینامیک ناحیه‌ای در تراورس‌ای چوبی با روش موج تنش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای دکترای تخصصی، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران.

2 دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران.

3 استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: از محدودیت ­های تشخیص میزان عمر مفید باقی­مانده در اجزای سازه­های در شرایط مصرف با روش­ های صوتی، عدم امکان محاسبه­ مدول­ الاستیسیته به دلیل امکان نداشتن خروج قطعه از سازه می ­باشد. بنابراین اکثر درجه ­بندی­های در حین مصرف در اجزای سازه ­هایی از قبیل بناهای تاریخی براساس سنجش سرعت صوت می ­باشد. در این تحقیق به محاسبه دانسیته­ کلی و ناحیه ­ای با روش میزان نفوذ میخ در تراورس­ های چوبی به منظور محاسبات مربوط به تشخیص میزان عمر مفید باقی­مانده­ی آن­ها با تلفیق روش ­های موج تنش، ارتعاش طولی آزاد پرداخته شده است.
مواد و روش ­ها: تعداد سه تراورس اشباع شده از شرکت راه آهن ایران و با ابعاد 15×25×260 سانتی ­متر که جنس آن­ها از گونه راش (Fagus orientalis) تهیه گردید و دانسیته به روش میزان نفوذ میخ در 5 نقطه از هر تراورس صورت پذیرفت (فاصله­ 50 سانتی­متری بین هر نقطه) و میانگین نتایج حاصل از 5 نقطه با نتایج حاصل از روش استاندارد ایزو 13910 مقایسه شد. آزمون موج تنش در همان نقاط 5 گانه تعیین دانسیته به روش میزان نفوذ برای تعیین مدول ­الاستیسیته ناحیه ­ای صورت پذیرفت و نتایج حاصل از هر نقطه، با مدول­ الاستیسیته­ کلی تیر مقایسه گردید. آزمون ارتعاش طولی در تیر دوسرآزاد نیز جهت محاسبه­ میرایی ارتعاش بر روی نمونه­ ها اجرا شد.
نتایج:  نتایج نشان داد بین مقادیر محاسبه شده با هر دو روش استاندارد ایزو 13910 و روش میزان نفوذ میخ در برآورد دانسیته اختلاف معنی­ داری در سطح 95% وجود نداشته و همبستگی مطلوب خطی بین نتایج حاصل از دو روش برقرار است. مطابق با نتایج سرعت صوت کلی تیر با سرعت صوت ناحیه ­ای آن­ها در هیچ یک از نقاط پنج­گانه اندازه ­گیری شده تفاوت معنی­ داری در سطح 95% نداشت و بین مقادیر سرعت صوت کلی با هر یک از نقاط پنج­گانه ناحیه ­ای همبستگی خطی برقرار بود. بین مقادیر مدول ­الاستیسیته­ کلی با مقادیر مدول­ الاستیسیته ناحیه ­ای محاسبه شده در هر یک از نقاط پنج ­گانه تفاوت معنی­ داری در سطح 95% وجود نداشت. همچنین بین مقادیر مدول­ الاستیسیته کلی با نتایج مدول الاستیسیته­ ناحیه ­ای در هر یک از نقاط پنج ­گانه نیز همبستگی خطی برقرار بود. بین مقادیر حاصل از مدول ­الاستیسیته کلی و میرایی ارتعاش هر یک از تراورس ­ها، همبستگی نمایی وجود داشت.
نتیجه­ گیری: برابری دانسیته به روش استاندارد ایزو 13910 و روش میزان نفوذ میخ، و همچنین برابری مدول الاستیسیته ی مححاسبه شده به روش موج تنش و روش ارتعاش طولی آزاد، این امکان را فراهم می آورد که بدون خروج قطعه از سازه کلیه ی دیتاهای مورد نیاز جهت محاسبات میزان مقاومت باقی­مانده­ی اجزای چوبی براساس استاندارد EN338 فراهم گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع
-Adebawo, F., Ajala, O. and Aderemi, T., 2019. Variation of physical and mechanical properties of Boscia angustifolia (a. rich.) wood along radial and axial stem portion. PRO LIGNO, 15(1):34–42.
-Baar, J., Tippner, J. and Rademacher, P., 2015. Prediction of mechanical properties – modulus of rupture and modulus of elasticity of five tropical species by nondestructive methods. MAderas: Ciencia y Technologia, 17(2):239–252.
-Bodig, J. and Jayne, B.A., 1993. Mechanics of Wood and Wood Composites. Krieger Pub Co, USA, 736PP.
-Brancheriau, L. and Bailleres, H., 2003. Use of the Partial Least Squares Method with Acoustic Vibration Spectra as a New Grading Technique for Structural Timber.  Holzforchung, 57 (1): 644-652.
-Booker, RF., Ridoutt, B., McConchie, D., Whealleans, K. and Ball, R., 2000. Evaluation of Tools to Measure the Sound Velocity and Stiffness of Green Radiata Pine Logs, Proceedings of the 12th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood University of Western Hungary, Sopron, 13-15 September 2000, ISBN 963 7180 88 5, Publisher: University of Western Hungary, H 9400 Sopron
-Brémaud, I., 2012. What do we know on" resonance wood" properties? Selective review and ongoing research. Proc. Acoustics 2012, Nantes Conf, 23–27 April 2012, Nantes France: 2759–2764.
-Bucur, V., 2006. Acoustics of Wood. 2nd Ed., Springer, Berlin, Germany, 625p.
-Cai, Z., Hunt, M., Ross, R. and Soltis, L., 2003. Screw Withdrawal – A Means to Evaluate Densities of In-situ Wood Members. In Proc. 13th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood. University of California, Berkeley Campus California, August 19-21, 2002: 277-281.
-Del Menezzi, C., Henrique, C.,  Soares, L., Siqueira, L. and Melo, R., 2018. Effect of wood density and screw length on the withdrawal resistance of tropical wood. Nativa Sinop, 6,(4):p. 402-406.
-Divos, F. and Szalai, L., 2002. Tree evaluation by acoustic tomography. In: Proceedings of the 13th International symposium on nondestructive testing of wood. Berkeley, CA. Madison, 2002 August 19-21, WI: Forest Products Society: 251-256.
-Guyette, R., Stambaugh, M., Stevenson, A. and Muzika., RM., 2008. Prescribed fire effects on the wood quality of oak (Quercus species) and shortleaf pine (Pinus echinata) Final report prepared by Richard. Technical Reaport. 7pp.
-ISO international standard No. 13910. 2005. Structural timber — Characteristic values of strength-graded timber — Sampling, full-size testing and evaluation. 45pp.
-Kabir, MF., Schmoldt, DL. and Schafer, ME., 2002. Time domain ultrasonic signal characterization for defects in thin unsurfaced hardwood lumber. Wood Fiber Sci, 34(1):165–182
-Kabir, MF., Schmoldt, DL., Araman, PA., Schafer, ME. and Lee, SM., 2003. Classifying defects in pallet stringers by ultrasonic scanning.Wood Fiber Sci, 35(3):341–350
-Khosravi, E., Roohnia, M., Lashgari, A., Jahanlatibari, A. and Tajdini, A., 2021. Evaluation of pin penetration probing technique for the assessment of‎ basic density in air-dried wood. BioResources, 16(4): 6577-6586.
-Kohantorabi, M., Hemmasi, A.M., Talaeipour, M., Roohnia, M. and Bazyar, B., 2020. Effect of artificial inhomogeneity of density and drilling on dynamic properties developed by Poplar block species (Populus Nigra) jointed with oak wood (Quercus Castaneifolia) beams. BioResources, 15(3):4711-4726.
-Kovryga, A., Khaloian Sarnaghi. A. and van de Kuilen, JWG., 2020. Strength grading of hardwoods using transversal ultrasound. European Journal of Wood and Wood Products, 78:951–960
-Kubojima, Y., Inokuchi, Y., Suzuki, Y. and Tonosaki, M., 2009. Shear modulus of several kinds of Japanese Bamboo obtained by flexural vibration test. Journal of Wood Science and technology, 56(1): 64–70.
-Kubojima, Y., Suzuki, Y. and Tonosaki, M., 2017. Effect of Additional Mass on the apparent Young’s modulus of a wooden bar by longitudinal vibration. BioResources, 9(3): 5088-5098.
-Papandrea, SF.,  Cataldo, MF.,Bernardi, B., Zimbalatti, G. and Proto, AR., 2022. The Predictive Accuracy of Modulus of Elasticity (MOE) in the Wood of Standing Trees and Logs. Forests, 13: 2-15.
-Schimleck L. R., Evans R. and Ilic J., 2001. Estimation of Eucalyptus delegatensis wood properties by Near Infrared Spectroscopy. Can J For Res, 31:1671–1675.
-Roohnia, M., 2007: NDT-LAB, System to evaluate the mechanical properties of wood. IR-Patent No. 4032/22-08 1386. Iranian offi cial Journal. Retrieved 14-04-2017: http://www.gazette.ir/ Detail.asp?NewsID =914760224197351 & paper ID=975266637116773
-Wang S.Y., Lin C.J. and Tsai M.J., 2008. Evaluation of the Mechanical Properties of Duglas- fir and Japanese Cedar Lumber and its Structural Glulam by Nondestructive Techniques. Construction and Building Materials, 22: 487-493.
 
 
تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
دوره 39، شماره 2 - شماره پیاپی 87
تیر 1403
صفحه 133-145
فایل ها
سابقه مقاله
  • تاریخ دریافت: 24 اسفند 1401
  • تاریخ بازنگری: 28 خرداد 1402
  • تاریخ پذیرش: 02 مرداد 1402
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار