ResumenEl objetivo de la investigación fue determinar el módulo de rigidez y el módulo dinámico de la madera de Thuja plicata L. y Acer saccharum Marshall. Se prepararon probetas circulares para las pruebas de ultrasonido y de forma cuadrada para las pruebas de vibraciones en torsión. La densidad de la madera se determinó adaptando la norma ISO 13061-2:2014 y el contenido de humedad se determinó adaptando la norma ISO 13061-1:2014. Para determinar el módulo dinámico, se midió el tiempo de transmisión de las ondas de ultrasonido, para enseguida calcular la velocidad de transmisión del ultrasonido, entre dos posiciones en los extremos del plano longitudinal-tangencial de las probetas. Para determinar el módulo de rigidez, las pruebas de vibración en torsión adaptaron las normas ASTM AbstractRigidity and Dynamic Module of Acer saccharum Marshall and Thuja plicata L. woods.
ResumenEl diseño de productos con alto valor agregado y el cálculo de estructuras en madera requieren de características elásticas confiables y relacionadas con un modelo teórico el cual explique de manera racional el comportamiento elástico de la madera. Se presentan la metodología y los resultados de la determinación experimental de las características elásticas de dos maderas canadienses: Acer rubrum y Abies balsamea. Las características examinadas fueron: módulos de elasticidad, módulos de rigidez y coeficientes de Poisson. Se realizaron experimentos de compresión, en el dominio elástico, de las direcciones de ortotropía de la madera: radial, tangencial y longitudinal. El contenido de humedad fue de 9% para A. rubrum y de 10% para A. balsamea. Las densidades de las maderas fueron de 651 kg/m 3 y 393 kg/m 3 respectivamente. A partir de las características obtenidas empíricamente, se analizaron las propiedades y las relaciones de ortotropía de la matriz de constantes elásticas del modelo elástico general. Los valores experimentales de las características elásticas de las maderas de A. rubrum y de A. balsamea, son comparables con valores correspondientes a estas maderas determinados en otros estudios. Igualmente, se demostró que los postulados de ortotropía del modelo elástico general son -con cierto nivel de confianza-válidos.Palabras clave: coeficiente de Poisson, modelo elástico, módulo de elasticidad, módulo de rigidez, ortotropía. AbtRActThis design of high value-added products and the calculus of structures in wood requires reliable elastic characteristics related to a theoretical model that explains in a rational way the elastic behavior of wood. This research presents the methodology and the results of the experimental determination of the elastic characteristics of two Canadian woods: Acer rubrum and Abies balsamea. The characteristics examined were modulus of elasticity, modulus of rigidity and Poisson's ratio. Compression tests within the elastic regime were performed in the orthotropic directions of wood: radial tangential and longitudinal. The moisture content of A. rubrum was 9% and 10% for A. balsamea. The densities were 651 kg/m 3 and 393 kg/m 3 respectively. With the empirically obtained characteristics, the properties and orthotropic relations of the elastic constants matrix of the general elastic model were analyzed. The experimental values of the elastic characteristics of A. rubrum and of A. balsamea woods are comparable with values corresponding to these woods determined in other studies. Likewise, it was proved that the orthotropic postulates of the general elastic model are -within some confidence level-valid.
La madera del género Quercus presenta un potencial importante como material para la elaboración de productos de madera con alto valor agregado. Con el objetivo de verificar si un tratamiento higro-térmico aplicado a la madera de Quercus scytophylla, modifica de manera significativa su módulo de elasticidad y sus propiedades de amortiguamiento, se estudió el efecto del tratamiento en sus características acústicas. Se ensayaron 30 probetas sin tratamiento y 30 con tratamiento en vibraciones transversales y se calcularon los parámetros densidad, contenido de humedad, frecuencia natural, módulo de elasticidad, módulo específico, decremento logarítmico, coeficiente de amortiguamiento y coeficiente acústico. Análisis estadísticos demostraron que la frecuencia natural es un buen predictor de los módulos de elasticidad y que el tratamiento higro-térmico modificó significativamente la densidad y el decremento logarítmico.
The objective of the research was to report the effects of densified by mechanical compression in woods of Cedrela odorata, Cupressus lindleyi, Swietenia macrophylla, Dalbergia paloescrito, Tabebuia donnell-smithii, Fraxinus uhdei, Fagus mexicana and Guazuma ulmifolia. The response variables were density and dynamic module, which was determined with transverse vibrations. Both parameters were measured before and after the treatment. The densified coefficient was, on average, 30 % and similar between species. Both densities and dynamic modules increased as a result of densification. This technological gain is particular to each species. Although the results are restricted to densified species in this research, they suggest an improvement in these physical-mechanical characteristics that are important for the design and calculation of wood products and structures. To improve the treatment, studies on changes in wood anatomy and physical properties are recommended. Increase of the dynamic module due to the densified effect in eight Mexican woodsIncremento del módulo dinámico por efecto del densificado en ocho maderas mexicanas
El objetivo de la investigación fue densificar madera de G. americanus y evaluar el efecto del tratamiento en la densidad y en el módulo de elasticidad. Inicialmente, la madera se hidrató en agua, durante 72 h y con temperatura de 20 °C. Posteriormente, las probetas se suavizaron durante 4 h en agua caliente con temperatura de 93,5 °C. A continuación, se prensaron las probetas con un dispositivo fabricado especialmente para la investigación. La estrategia de investigación consistió en determinar la densidad y realizar pruebas de flexión estática antes y después del tratamiento. Los coeficientes de compresión y de densificado fueron evaluados después del tratamiento. Se prepararon 32 probetas normalizadas y se realizaron pruebas de flexión estática antes y después del densificado. Para los resultados antes y después del densificado se realizaron pruebas de diferencias de medias para muestras independientes. Se calcularon las regresiones entre los valores del módulo de elasticidad como variable dependiente en función de la variable independiente densidad. El coeficiente de compresión fue de 56,3% y el coeficiente de densificado fue de 50,3%. Después del tratamiento la densidad de G. americanus aumentó 102% y su módulo de elasticidad se incrementó en 113%. Los índices de densificado, elástico y de calidad confirmaron que el tratamiento de densificado higro-termo-mecánico produjo buenos resultados para madera de baja densidad.
La madera laminada es la tendencia en ingeniería de la madera para sustituir a la madera sólida. El conocimiento de su reacción al fuego tiene aplicación en el diseño arquitectural y en el cálculo para edificar con madera. El objetivo de la investigación fue determinar la disminución de la resistencia mecánica de la madera laminada ocasionada por su exposición al fuego. Se fabricaron piezas de madera laminada de Pinus pseudostrobus y se desarrolló un protocolo de laboratorio específico para medir la disminución de la masa por el fuego, así como para estimar la variación de los módulos de elasticidad estático y de ruptura determinados en pruebas de flexión estática. Se calcularon la densidad y el contenido de humedad de la madera. Para fines del diseño experimental, el factor de variación fue el tiempo de exposición al fuego. Las variables estudiadas fueron: la pérdida de masa, el módulo de elasticidad y el módulo de ruptura. Los parámetros determinados correlacionan estadísticamente de manera importante con el tiempo durante el periodo medido. Los resultados mostraron que la pérdida de masa aumentó con la exposición al fuego. En contraste, los módulos de elasticidad y de ruptura de la madera disminuyeron a medida que el tiempo aumentó.
La madera es un material combustible. De tal forma que la industria fabricante de productos de madera requiere de información experimental sobre la resistencia al fuego de las diferentes especies empleadas en ingeniería. El objetivo de la investigación fue determinar y comparar la densidad aparente, la velocidad de onda y el módulo dinámico de cinco maderas mexicanas, antes y después de ser sometidas al fuego. La metodología consistió en estudiar cinco especies mexicanas: Tabebuia rosea, Andira inermis, Juglans pyriformis, Quercus spp y Cordia elaeagnoides. Para cada especie se prepararon 35 probetas de pequeñas dimensiones y se les realizaron pruebas de ultrasonido y de resistencia al fuego. Los resultados del análisis estadístico indicaron que cada especie se comporta de manera diferente. La densidad aparente de la madera correlaciona bien con la pérdida de masa. La densidad aparente de la madera después de la exposición al fuego, presenta una fuerte correlación con la densidad de la madera antes de ser expuesta al fuego. En cambio, la velocidad de onda y el módulo dinámico no se correlacionan bien. Los resultados de la investigación son particulares para las condiciones experimentales de este estudio de caso. Para sugerir de manera más general un comportamiento de la madera expuesta al fuego, son recomendables estudios intensivos con métodos normalizados.AbstractWood is a combustible material. The industry of wood products requires experimental information on the fire resistance from the different species which are used in engineering. The objective of the research was to determine and compare the apparent density, wave velocity and dynamic modulus of five Mexican woods before and after being subjected to fire. The methodology consisted of studying five Mexican species: Tabebuia rosea, Andira inermis, Juglans pyriformis, Quercus spp. and Cordia elaeagnoides. For each species, 35 specimens of small dimensions were prepared and ultrasound and fire resistance tests were carried out.The results of the statistical analysis indicated that each species behaves differently. The apparent density of the wood correlates well with the loss of mass. The apparent density of the wood after exposure to fire has a strong correlation with the density of the wood before being exposed to fire. In contrast, the wave velocity and the dynamic module do not correlate well. The results of the research are particular to the experimental conditions of this case study. In order to suggest wood fire behavior in a more general way, intensive studies with standard methods are recommended.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.