Análise do mecanismo de ruptura em flexão estática em madeira por meio da técnica de velocimetria por imagem de partículas

Todo corpo sólido sofre deformações quando determinada força é aplicada sobre ele. A análise de qualquer estrutura sólida somente é possível conhecendo-se os esforços que o material suporta. Para isso, são feitos testes com máquina universal de ensaios mecânicos que possibilitam observar quando o material começa a se deformar. Porém, por meio destes testes não é possível avaliar com clareza quais partes do material começam a sofrer as primeiras deformações, como no caso de materiais heterogêneos. Entre as tecnologias não destrutivas para análises de materiais, em especial de materiais biológicos, existem ou estão disponíveis as ferramentas de iluminação e captura de imagens, entre elas a particle image velocimetry (PIV), que utiliza um speckle laser. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar, de forma qualitativa, a elasticidade da madeira por meio da técnica óptica do sunset laser. De forma específica, objetivou-se a proposição de um protocolo para a sua adoção em estruturas de madeira, sem a necessidade de desmontá-la, buscando testar técnicas diversas de análise de imagens. O laser iluminou as superfícies dos corpos de prova paralelamente às superfícies, de forma similar ao fenômeno do por do sol em cadeias de montanhas, a fim de observar suas irregularidades. Essa técnica foi denominada de sunset laser. Após a captura, as imagens foram implementadas no software image j (software livre). As imagens foram transformadas em matrizes de frequências red, green e blue e utilizou-se uma frequência green para análise da PIV. A escolha foi feita pelo fato de os fenômenos em estudo se encontrarem presentes nessa faixa de frequência. Para o estudo da deformação em sólidos, utilizou-se uma série de testes de deformação em madeiras de Hymenolobium sericium, Eucaliptus e Pinus, e com a máquina universal de ensaios mecânicos e a PIV, simultaneamente. A cada imagem adquirida para a PIV, observou-se a força correspondente na máquina universal. Analisando-se as imagens resultantes, observou-se que a PIV foi consistente e pode, inclusive, mostrar em quais partes a madeira estava sujeita a uma maior força e, consequentemente, em que sofreu maior deformação.Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira, para a obtenção do título de Doutor