| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,168 |
| تعداد مقالات | 35,197 |
| تعداد مشاهده مقاله | 50,932,173 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,937,556 |
ارزیابی مدولالاستیسیتهی دینامیک ناحیهای در تراورسای چوبی با روش موج تنش | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 7، دوره 39، شماره 2 - شماره پیاپی 87، تیر 1403، صفحه 133-145 اصل مقاله (1.18 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2023.361802.1751 | ||
| نویسندگان | ||
| ابراهیم خسروی1؛ امیر لشگری* 2؛ مهران روح نیا3؛ احمد جهان لتیباری3؛ آژنگ تاج دینی2 | ||
| 1دانشجوی دکترای دکترای تخصصی، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران. | ||
| 2دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران. | ||
| 3استاد، 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 | ||
| تراورس؛ موج تنش؛ مدولالاستیسیته ناحیهای؛ دانسیته؛ سازه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluation of the local dynamic modulus of elasticity in wooden tie by the stress wave method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ebrahim Khosravi1؛ Amir Lashgari2؛ Mehran Roohnia3؛ Ahmad Jahan latibari3؛ Ajang Tajdini2 | ||
| 1- Ph.D. Student, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj. | ||
| 2Associate Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj. | ||
| 3Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj.Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: From the limitations of detecting the amount of useful life remaining in the components of the structures in the conditions of use with acoustic methods is the impossibility of calculating the modulus of elasticity due to the impossibility of removing the part from the structure. Therefore, most of the classifications during use in the components of structures such as historical buildings are based on measuring the speed of sound. In this research, to calculate the local and global density with the method of pin penetration rate in wooden tie in order to calculate the amount of their remaining useful life by combining stress wave and free longitudinal vibration methods has been studied. There was no significant difference between the values of global sound velocity and global modulus of elasticity with the local results of these factors at the five tested points in each of the wooden tie. Methodology: The number of three saturated wooden tie from Iran Railway Company and with the dimensions of 15x25x260 cm, which are made of beech species (Fagus orientalis) and the density was measured by pin penetration method at 5 points of each wooden tie (50 cm distance between each point) and the average results of 5 points were compared with the results of ISO 13910 standard method. The stress wave test was carried out at the same 5 points of density determination by pin penetration rate method to determine the local modulus of elasticity and the results of each point were compared with the global modulus of elasticity of the beam. Longitudinal vibration test was also performed to calculate the damping factor values of the samples. Results: The results showed that there was no significant difference at the 95% level between the values calculated with both the ISO 13910 standard methods and the pin penetration rate method, and there was a favorable linear correlation between the results of the two methods. According to the results, there was no significant difference between the global sound speed of the beams and their local sound speed in any of the five measured points at the 95% level and there was a linear correlation between the values of the global sound speed and each of the five local points. There was no significant difference at the 95% level between the values of the global modulus of elasticity and the values of the local modulus of elasticity calculated in each of the five points. Also, there was a linear correlation between the values of the global modulus of elasticity and the results of the local modulus of elasticity in each of the five points. There was an exponential correlation between the values obtained from the global modulus of elasticity and the damping factor of each of the wooden tie. Conclusion: The equality of density according to the ISO 13910 standard method and the nail penetration method, as well as the equality of the modulus of elasticity calculated by the stress wave method and the free longitudinal vibration method, make it possible to obtain all the data required for calculations without removing the part from the structure. The remaining strength of wooden components should be provided according to EN338 standard. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| wooden tie, stress wave, local modulus of elasticity, density, structure | ||
| 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.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 17,285 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 320 |
||