Método da Thin-plate spline - TPS aplicado ao estudo das deformações específicas de retração (εr) da madeira de Eucalyptus urophylla, E. saligna e E. urograndis

Abstract

Este trabalho teve como objetivo principal contribuir para aprimoramento dos procedimentos de ensaio e da metodologia de medição dos deslocamentos para determinação das deformações específicas de retração das madeiras de Eucalyptus urophylla, E. saligna e do híbrido urograndis nas direções radial e tangencial utilizando o método da Thin-plate Spline - TPS. Foi realizado um estudo teórico e prático de maneira a contribuir para a revisão do texto da Norma Brasileira NBR 7190/97 no sentido de otimizar os ensaios de variação dimensional, principalmente no que se refere à especificação dos corpos-de-prova e ao método utilizado para o cálculo das deformações específicas por retração. Para o desenvolvimento da pesquisa, foram utilizadas 30 árvores das espécies Eucalyptus urophylla, E. saligna, e urograndis provenientes da Estação Experimental de Ciências Florestais de Anhembi, SP. A análise estatística foi feita segundo o delineamento inteiramente casualizado, com amostragem independente e cinco repetições utilizando-se os esquemas fatoriais 3 x 2 x 4 (espécie x altura x posição radial) para o estudo das variáveis obtidas dos corpos de prova em forma de cunha; 3 x 2 (espécie x altura) para o estudo das variáveis obtidas dos corpos-de-prova da NBR 7190/97 e dos discos de umidade; e 3 x 2 x 3 (espécie x altura x método) para o estudo das variáveis obtidas entre os métodos TPS- cunha, TPS-NBR e NBR. O método proposto mostrou-se sensível às deformações sofridas pelas amostras e possibilita uma análise detalhada das deformações em toda a superfície de um corpo- de-prova. Foram verificadas variações da retração no sentido medula-casca verificando-se que o método da TPS aplicado no corpo de prova do tipo cunha forneceu valores de retração sempre inferiores aos obtidos através dos procedimentos normatizados. Quando aplicado no corpo cúbico forneceu valores estatisticamente iguais aos obtidos pelo uso da NBR 7190/97. A umidade natural da madeira na árvore viva e a densidade básica da madeira não foram suficientes para explicar as variações encontradas na retração mas verificou-se uma tendência de a retração radial decrescer com o aumento dessas duas variáveis e de a retração tangencial crescer com o aumento da umidade natural e densidade básica.

The present research work had the aim to contribute for the development of testing procedures and evaluation of displacements to determine shrinkage of Eucalyptus urophylla, E. saligna and a hybrid E. urograndis in the radial and tangential directions using the Thin-plate Spline – TPS method. It was carried out a theoretical and practical study in order to contribute to reviewing of Brazilian Standard NBR 7190/97 looking forward to optimize the dimensional variation testes mainly on the specification of specimen and method of assessment of shrinkage. Thirty trees of those species from the Forest Sciences Experimental Station of Anhembi were utilized for the study. The statistical analysis were made according full randomly experimental design with independent sampling and five replications through factorial scheme 3 x 2 x 4 (species x longitudinal location x radial location) for the study on variables obtained from the specimens which had the wedge shape; 3 x 2 (species x longitudinal location) for the study on variable obtained from the NBR 7190 standardized specimen and for the study on natural moisture content in trees and 3 x 2 x 3 (species x longitudinal location x method) to compare the methods of assessment of wood shrinkage. The proposed method showed to be sensible to samples shrinkage and make possible a detailed analysis of strains in the whole specimen surface. Shrinkages variations from pith to bark were studied observing that the TPS method applied on the wedge shape specimen produced shrinkage values smaller than those obtained through standardized procedures. When applied on cubic specimen produced values statistically the same as those obtained through NBR 7190/97. The natural moisture content in alive tree and the basic density of wood were not enough to explain the verified shrinkage variation but it was verified a tendency of the radial shrinkage to decrease as those variables increase and a tendency of tangential shrinkage to increase as the natural moisture and basic density also increase.