ORIENTATION AND POSITION EFFECTS OF A LOCAL HETEROGENEITY ON FLEXURAL VIBRATION FREQUENCIES IN WOODEN BEAMS

Ano: 2015 | Volume: 21 | Número: 2

Autores: Mehran Roohnia, Loïc Brancheriau

Palavras-chave: defect influence, flexural frequencies, non-destructive testing

Resumo Português:

Estudar a influência de um defeito sobre o comportamento dinâmico da
madeira, a fim de detectar as heterogeneidades locais, é de grande importância em
ensaios não destrutivos. As heterogeneidades naturais da madeira são orientadas em um
volume. Entretanto, modelos unidimensionais ainda são utilizados para a caracterização
dinâmica de vigas de madeira. Objetivou-se, neste estudo, investigar experimentalmente
os efeitos da orientação e da posição de um defeito artificial nas frequências de vibração
de flexão. Diferentes lotes de amostras de Fagus orientalis foram perfurados na direção
radial, em cinco posições, ao longo do comprimento da amostra. Os ensaios dinâmicos em
vibração de flexão livre foram realizados nas amostras antes e depois da perfuração nos
planos de flexão longitudinal-radial (LR) e longitudinal-tangencial (LT). O comportamento
em vibração de flexão livre foi diferente em função da posição e da orientação da
heterogeneidade. Quando o eixo de perfuração estava no plano de flexão (LR), o
enfraquecimento das frequências foi máximo, no local de um antinode de vibração. O
deslocamento de frequência, apresentou comportamento contrário, ou seja, foi máximo
na zona de um nó de vibração, quando o eixo de perfuração era ortogonal em relação ao
plano de flexão (LT).

Resumo Inglês:

Studying the influence of defect on the dynamic behavior of wood in order
to detect the local heterogeneities is of great importance in non-destructive testing of
wood. The natural heterogeneities in wood are oriented in a volume. However, onedimensional
models are still used in dynamic characterization of wooden beams. The
aim of this study was to experimentally investigate the effects of the orientation and
position of an artificial defect on the flexural vibration frequencies. Different batches of
Fagus orientalis specimens were drilled in the radial direction at five positions along the
specimen. Dynamic tests in free flexural vibration were performed on the specimens
before and after drilling both in the longitudinal-radial (LR) and longitudinal-tangential (LT)
bending plan. The behavior in free flexural vibration was found to be different depending
on the position and orientation of heterogeneity. When the drilling axis lies in the bending
plane (LR), the weakening of frequency was maximal at the location of an antinode of
vibration. On the contrary, the frequency offset was maximal in the place of a vibration
node when the drilling axis was orthogonal to the bending plane (LT).