Relationship between acoustic wave velocity and mechanical properties in Acacia mangium wood

• Van Duong, Doan ^[1] ; Hasegawa, Masumi ^[2]
  1. [1] Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry

     Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry

     Vietnam

     
  2. [2] Kyushu University

     Kyushu University

     Hakata Ku, Japón

     
• Localización: Maderas: Ciencia y tecnología, ISSN 0717-3644, ISSN-e 0718-221X, Vol. 26, Nº. 1, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Relación entre la velocidad de la onda acústica y las propiedades mecánicas de la madera de Acacia mangium
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• Resumen
  • español

    Existe un gran interés en desarrollar y utilizar tecnología acústica para evaluar las propiedades mecánicas de la madera en situaciones en las que no es factible realizar una prueba de flexión estática. En este estudio, las propiedades mecánicas de la madera de Acacia mangium (acacia negra) se predijeron mediante el uso de métodos de ondas de tensión y ondas ultrasónicas. Los valores del módulo de elasticidad dinámico basados en onda de tensión y onda ultrasónica fueron 9,29 % y 4,75 % superiores a los obtenidos a partir del módulo de elasticidad estático, respectivamente. No hubo correlación estadísticamente significativa entre la velocidad acústica y las propiedades mecánicas medidas mediante pruebas destructivas. Se encontraron fuertes coeficientes de correlación experimental entre la onda de tensión y el módulo de elasticidad (r = 0,94; P < 0,001) y la onda ultrasónica y el módulo de elasticidad (r = 0,83; P < 0,001). Este resultado indica que las técnicas de ondas de tensión y ondas ultrasónicas son adecuadas para predecir el módulo de elasticidad estático de la madera de Acacia mangium (acacia negra) si se conoce la densidad de los elementos medidos. No hubo dependencia de la densidad de la madera y la velocidad de propagación acústica medida en este estudio, mientras que se encontraron correlaciones estadísticamente significativas entre la longitud de la fibra con la velocidad de la onda de tensión (r = 0,44; P < 0,05) y la velocidad ultrasónica (r = 0 ,48;P < 0,05

  • English

    There is a strong interest in developing and using acoustic technology to evaluate the mechanical properties of wood in situations where a static bending test is not feasible to undertake. In this study, the mechanical properties of Acacia mangium (black wattle) wood were predicted by using stress wave and ultrasonic wave methods. The values of dynamic modulus of elasticity based on stress wave and ultrasonic wave were 9,29 % and 4,75 % higher than those obtained from static modulus of elasticity, respectively. There was no statistically significant correlation between acoustic velocity and mechanical properties measured by destructive tests. The strong experimental correlation coefficients were found between stress wave and modulus of elasticity (r = 0,94; P < 0,001), and ultrasonic wave and modulus of elasticity (r = 0,83; P < 0,001). This result indicates that stress wave and ultrasonic wave techniques are suitable for predicting the static modulus of elasticity of Acacia mangium (black wattle) wood if the density of the measured elements is known. There was no dependence of wood density and acoustic propagation velocity measured in this study, whereas statistically significant correlations were found between the fiber length with stress wave velocity (r = 0,44; P < 0,05) and ultrasonic velocity (r = 0,48; P < 0,05).