ارزیابی مدول‌الاستیسیته‌ی دینامیک ناحیه‌ای در تراورس‌ای چوبی با روش موج تنش

Abstract

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.

Keywords

• تراورس
• موج تنش
• مدول‌الاستیسیته ناحیه‌ای
• دانسیته
• سازه