Propiedades elásticas de Pinus sylvestris l. y Picea abies (l.) h. karst. usando métodos vibratorios no destructivos

En este trabajo se obtuvieron las propiedades elásticas de las especies Picea abies y Pinus sylvestris, las cuales proceden de bosques de Austria ubicados en zonas latitudinales altas, además de ello se determinó la influencia de la clasificación visual en las propiedades elásticas, para ello se obt...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/23184
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/23184
Palabra clave:
Módulo de Elasticidad Dinámica
Propiedades elásticas
Pruebas no destructivas vibratorias
Clasificación visual
Ingeniería Forestal - Tesis y Disertaciones Académicas
Coníferas - Colombia
Picea abies - Descripción
Pinus Sylvestris L. - Descripción
Propiedades mecánicas de la madera
Madera - Clasificación
Dynamic Elasticity Modulus (DEM)
Elastic properties
Non-destructive testing
Visual classifying
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License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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description En este trabajo se obtuvieron las propiedades elásticas de las especies Picea abies y Pinus sylvestris, las cuales proceden de bosques de Austria ubicados en zonas latitudinales altas, además de ello se determinó la influencia de la clasificación visual en las propiedades elásticas, para ello se obtuvieron 210 bloques con dimensiones homogéneas (40 x 40 x 300) mm3 donde 60 bloques pertenecían a Picea abies y 150 a Pinus sylvestris, estas piezas se midieron y se pasaron en el laboratorio de maderas de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, una vez obtenidos estos datos se procedió a realizar el montaje para las pruebas vibratorias, se obtuvo un valor de frecuencia en Hz resultado de golpear el bloque y de utilizar el Software FFT ANALYZER propiedad de la empresa FAKOPP, cuya función es convertir una onda que tiene dominio en el tiempo, al domino de la frecuencia a través de la transformada de Fourier, al obtener este valor se procedió a calcular mediante un modelo matemático establecido el Módulo de Elasticidad Dinámica (MoD). Adicionalmente, se desarrolló una clasificación visual por defectos en tres grupos (A, B y C) para analizar cómo influyen estos en el MoD. Para el análisis de los datos se realizaron las pruebas de Kolmogorov – Smirnov y de Shapiro-Wilk con el fin de comprobar la normalidad de los datos. En los resultados se aceptó la hipótesis nula, lo que representa que los datos se distribuyen normalmente. A continuación, se realizó un Análisis de Varianza (ANOVA) entre los grupos de cada una de las especies, y como análisis posterior una prueba de HSD Tukey. Como resultado se obtuvo el MoD medio de las dos especies donde Picea abies presentaba un valor de 10415 MPa y Pinus sylvestris 12399 MPa, lo anterior evidencia que P. sylvestris tiene un comportamiento elástico mayor, este resultado se explica en mayor medida por la densidad de la especie donde P. abies presentó una densidad media de 454 Kg.m-3 y P. sylvestris de 580 Kg.m-3. En cuanto a los grupos de clasificación por defectos, se encontró que para la especie P. abies los valores medios del MoD en el grupo A fueron 11730 MPa, los del B 10540 MPa y los del C 9706 MPa. Para la especie P. sylvestris los valores medios fueron, para el grupo A 13319 MPa, para el B 12661 MPa y para el C 10269 MPa. Los resultados indican que a partir de la media se identifica una relación entre la clasificación por defectos y el MoD; sin embargo, tras la realización del ANOVA solo P. sylvestris presenta diferencias significativas entre los grupos A, B y C, como se demostró con el análisis de HSD Tukey. Se evidencia que posiblemente la eficiencia técnica de los ensayos no destructivos, además de la importancia de estos como herramienta en los procesos de clasificación de la madera permitiendo así optimizar su uso en el escenario nacional; finalmente, se sugiere ahondar en estudios cuantitativos de los defectos y su incidencia en las propiedades elásticas de estas dos especies según su destinación para el mercado Colombiano.
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Adicionalmente, se desarrolló una clasificación visual por defectos en tres grupos (A, B y C) para analizar cómo influyen estos en el MoD. Para el análisis de los datos se realizaron las pruebas de Kolmogorov – Smirnov y de Shapiro-Wilk con el fin de comprobar la normalidad de los datos. En los resultados se aceptó la hipótesis nula, lo que representa que los datos se distribuyen normalmente. A continuación, se realizó un Análisis de Varianza (ANOVA) entre los grupos de cada una de las especies, y como análisis posterior una prueba de HSD Tukey. Como resultado se obtuvo el MoD medio de las dos especies donde Picea abies presentaba un valor de 10415 MPa y Pinus sylvestris 12399 MPa, lo anterior evidencia que P. sylvestris tiene un comportamiento elástico mayor, este resultado se explica en mayor medida por la densidad de la especie donde P. abies presentó una densidad media de 454 Kg.m-3 y P. sylvestris de 580 Kg.m-3. En cuanto a los grupos de clasificación por defectos, se encontró que para la especie P. abies los valores medios del MoD en el grupo A fueron 11730 MPa, los del B 10540 MPa y los del C 9706 MPa. Para la especie P. sylvestris los valores medios fueron, para el grupo A 13319 MPa, para el B 12661 MPa y para el C 10269 MPa. Los resultados indican que a partir de la media se identifica una relación entre la clasificación por defectos y el MoD; sin embargo, tras la realización del ANOVA solo P. sylvestris presenta diferencias significativas entre los grupos A, B y C, como se demostró con el análisis de HSD Tukey. Se evidencia que posiblemente la eficiencia técnica de los ensayos no destructivos, además de la importancia de estos como herramienta en los procesos de clasificación de la madera permitiendo así optimizar su uso en el escenario nacional; finalmente, se sugiere ahondar en estudios cuantitativos de los defectos y su incidencia en las propiedades elásticas de estas dos especies según su destinación para el mercado Colombiano.In this investigation elastic properties of Picea abies and Pinus sylvestris species from Austrian high-latitude forest were obtained. Another factor, the visual classifying influence in elastic properties, was determined. In order to assess this classifying influence, 210 wood blocks from homogeneous dimensions (40x40x300) mm3 were arranged; 60 blocks from Picea abies, and 150 from Pinus Sylvestris. In Wood laboratories of Universidad Distrital Francisco José de Caldas, in Bogotá, these wood pieces were weighted and measured. After these latter data was gathered and analyzed, vibratory tests setting accomplishment was proceeded to carry out. After that, each block was hitted, and its different frequencies obtained in Hz, were collected and processed by means of applying FFT ANALYZER Software (belonged to FAKOPP Inc.), turning time wave domain into frequency domain through Fourier transform. Once these values were obtained and considering a math model established, Dynamic Elasticity Modulus (DEM) was calculated. Furthermore, visual classifying into three groups (A, B, C), in accordance with defects, and its weighted influences in DEM was developed. With the purpose of data analysis and their normality confirmation, Kolmogorov-Smirnov and Shapiro-Wilk tests were accomplished. In the outcomes null hypothesis was corroborated, therefore data distribution was normal. Concatenating with the above, it was devised two analysis among each one of species group, in the following order: the first one comprehend Varianza (ANOVA), and the last one related to HSD (Honestly-Significant-Difference) Tukey test. As a result, the average DEM from both wood species (Picea abies and Pinus Sylvestris) was obtained; from which Picea abies presented 10415 MPa, whereas Pinus Sylvestris obtained 12399MPa. The before mentioned brings as consequence that P. Sylvestris has greater elastic behavior when comparing to Picea abies; this result due to by the density of specie, where P. abies had an mean density of 454Kg.m-3, and P. Sylvestris mean density was 580Kg.m-3. Regarding to classified groups by defects (A, B, C), the findings demonstrated that P. abies species DEM mean values in A group were 11730 MPa; in B, 10540 MPa, and in C, 9706 MPa. In consideration of P. Sylvestris species mean values, the outcomes were: To the A group, 13319 MPa, to the group B, 12661 MPa, and to C group, 10269 MPa. The outcomes reflect that from mean value, the relationship between classifying by defects and DEM is identified; however, in ANOVA accomplishment, only P. Sylvestris presented meaningful differences among A, B, C groups, as demonstrated in HSD Tukey analysis. In this manner, it was confirmed the technical efficiency of non-destructive tests, and its importance as useful wood classifying tool, allowing this way its execution in national scenes. Finally, It has to be suggested to deepen in quantitative investigations about defects and its incidence in elastic properties from this two wood species, in accordance to its destination to Colombian trading.pdfspaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Restringido (Solo Referencia)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Módulo de Elasticidad DinámicaPropiedades elásticasPruebas no destructivas vibratoriasClasificación visualIngeniería Forestal - Tesis y Disertaciones AcadémicasConíferas - ColombiaPicea abies - DescripciónPinus Sylvestris L. - DescripciónPropiedades mecánicas de la maderaMadera - ClasificaciónDynamic Elasticity Modulus (DEM)Elastic propertiesNon-destructive testingVisual classifyingPropiedades elásticas de Pinus sylvestris l. y Picea abies (l.) h. karst. usando métodos vibratorios no destructivosElastic properties of Pinus sylvestris l. and Picea abies (l.) h. karst. using non-destructive vibratory methodsInvestigación-Innovacióninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTHUMBNAILBrayanAlexanderCardozoSalcedo.DavidLeonardoOchoaCruz.2020.PDF..pdf.jpgBrayanAlexanderCardozoSalcedo.DavidLeonardoOchoaCruz.2020.PDF..pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6362http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/23184/13/BrayanAlexanderCardozoSalcedo.DavidLeonardoOchoaCruz.2020.PDF..pdf.jpgcdaf840b8fb0d2ada4b2902046f9a015MD513open accessLicencia y autorización de los autores para publicar.pdf.jpgLicencia y autorización de los autores para publicar.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13136http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/23184/14/Licencia%20y%20autorizaci%c3%b3n%20de%20los%20autores%20para%20publicar.pdf.jpgb9d18de11b47d88b0690e734cfb9b7d9MD514open 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