Rigidez da madeira obtida a partir da avaliação acústica na árvore

Resumo

Tecnologias que utilizam a propagação de ondas vêm sendo estudadas por pesquisadores de várias partes do mundo e os avanços obtidos ao longo desse tempo permitiram que tais tecnologias se estabelecessem como ferramentas de avaliação de materiais, fazendo com que seu uso esteja se tornando cada dia mais aceito pela indústria madeireira para controle de qualidade e classificação. Atualmente, o foco das pesquisas tem se voltado para a utilização dessa tecnologia para acessar a qualidade da madeira ainda na árvore. Um dos problemas para aplicação de tecnologias de propagação de ondas diretamente em árvores é a influência de mecanismos de propagação, os quais interferem nos resultados fazendo com que a velocidade de propagação de ondas nas árvores seja diferente da obtida na tora recém abatida e nas vigas proveniente do processamento da tora. Sendo assim, a hipótese dessa pesquisa é que, estudando-se as bases teóricas dos mecanismos de propagação de ondas nos troncos de árvores vivas, em toras recém abatidas e em vigas delas proveniente, será possível estabelecer modelos que permitam ajustar a velocidade obtida nas árvores para que a mesma possa ser utilizada na avaliação da rigidez da madeira. Considerando que os três métodos de propagação de ondas mais utilizados nas avaliações e nas inspeções na madeira são o ultrassom, as ondas de tensão e os métodos de vibração, o estudo será realizado utilizando esses três métodos acústicos, ampliando a utilização dos resultados por pesquisadores e por empresas da área. Assim, os objetivos principais dessa pesquisa são quantificar as diferenças de velocidade de propagação de ondas em árvores, toras e vigas; avaliar, do ponto de vista teórico, essas diferenças, buscando entender os mecanismos de propagação da onda e construir modelo analítico para ajustar e minimizar os desvios entre a velocidade na árvore e a velocidade na tora e na viga. Tendo em vista que o foco de aplicação dos resultados da pesquisa é o uso das propriedades acústicas nas árvores como ferramenta de previsão de propriedades de rigidez da madeira, um objetivo adicional da pesquisa será determinar a correlação entre as propriedades acústicas medidas na árvore (com e sem o ajuste) com a rigidez de peças obtidas dessas árvores. Para atingir os objetivos da pesquisa as árvores passarão por medições com o uso de equipamento de ultrassom e de ondas de tensão. Tão logo sejam derrubadas uma tora de cerca de 3,50 m de comprimento será retirada de cada uma e, da mesma forma, serão ensaiadas, porém com os três equipamentos de END (ultrassom, ondas de tensão e vibração). Finalmente das toras serão retiradas vigas que também serão ensaiadas com os três equipamentos. Após os testes não destrutivos as vigas serão submetidas à ensaios de flexão estática para posterior correlação da rigidez das peças com as propriedades acústicas das árvores. Espera-se, do ponto de vista científico, contribuir para o melhor conhecimento do comportamento da propagação de ondas em diferentes meios finitos e as interferências que essa propagação sofre, tomando-se como referência as bases teóricas de propagação de ondas em meios infinitos, homogêneos e de volume limitado. Adicionalmente espera-se que o peso dessa contribuição seja ampliado por envolver três diferentes metodologias (ultrassom, ondas de tensão e vibração), dentre as mais utilizadas em pesquisas de END com madeira no mundo. Do ponto de vista tecnológico espera-se contribuir para a efetiva aplicação de métodos acústicos diretamente em árvores, obtendo-se ajustes para a velocidade, de forma que a mesma possa ser utilizada pelo setor florestal como ferramenta para antecipar, a partir da resposta acústica da árvore, o conhecimento sobre a rigidez da madeira dela proveniente. A divulgação dos resultados poderá fornecer, ao setor florestal, informações que reduzam as incertezas relativas aos resultados da aplicação dessas novas tecnologias em espécies brasileiras ou exóticas crescidas no Brasil.