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Efeito do carregamento cíclico sobre as propriedades de flexão de painéis comerciais de MDF e MDP

Cyclic loading effect on the flexural properties of commercial MDF and particleboard panels

Resumos

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de avaliar o efeito fadiga por meio de diferentes ciclos de carregamento (20.000, 40.000 e 80.000 ciclos) na deformação e nas propriedades de flexão estática de painéis comerciais de medium density fiberboard (MDF) e medium density particleboard (MDP). Cada ciclo de carga teve a duração de 2,2 segundos (0,45 Hz) e a carga aplicada foi correspondente a 25% do módulo de ruptura de cada painel. Após os ensaios, foi avaliada a deformação com (final) e sem carga (residual), e realizados ensaios de flexão estática para determinação das propriedades de flexão dos painéis. De acordo com os resultados, não houve efeito deletério nas propriedades de flexão para ambos os tipos de painel para os diferentes ciclos de carregamento. Entretanto, foi identificado o efeito dos ciclos de carregamento na deformação residual dos painéis MDF.

Painéis reconstituídos; carregamentos cíclicos; fadiga


This paper aimed at evaluating the effect of fatigue through different loading cycles (20,0000; 40,000 and 80,000 cycles) on deflection and flexural properties of commercial MDF and particleboard panels. A 2.2 seconds (0.45 Hz) cyclic loading was employed and the applied load about 25% of modulus of rupture was used. After the tests, final deflection (with load), residual deflection (without load) and flexural properties of the panels were evaluated. According to the results, the flexural properties for both kinds of panels were not affected by the loading cycles tested. However, it was identified that the MDF residual deflection was affected between 20,000 and 80,000 loading cycles.

Reconstituted panels; cyclic loading; fatigue


Efeito do carregamento cíclico sobre as propriedades de flexão de painéis comerciais de MDF e MDP

Cyclic loading effect on the flexural properties of commercial MDF and particleboard panels

Cláudio Henrique Soares Del MenezziI; Cristiane Moreira Tavares dos SantosII; Joana Mendes FerrazII; Sabrina Andrade MartinsIII; Rafael Rodolfo de MeloIV; Milton Luiz SiqueiraV; Valeria Maria de Figueiredo PazettoVI

IEngenheiro Florestal, Professor Dr. em Engenharia Florestal - Departamento de Engenharia Florestal - Faculdade de Tecnologia - Universidade de Brasília - Cx. P. 04357 - 70904-970 - Brasília, DF - cmenezzi@unb.br

IIEngenheira Florestal, Mestre em Ciências Florestais - Departamento de Engenharia Florestal - Faculdade de Tecnologia - Universidade de Brasília - Cx. P. 04357 - 70904-970 - Brasília, DF - crismtsantos@yahoo.com.br, joanamendesferraz@gmail.com

IIIBacharel em Tecnologia da Madeira, Doutoranda em Ciências Florestais - Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais - Departamento de Engenharia Florestal - Faculdade de Tecnologia - Universidade de Brasília - Cx. P. 04357 - 70904-970 - Brasília, DF - sabrinaand@gmail.com

IVEngenheiro Florestal, Doutorando em Ciências Florestais - Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais - Departamento de Engenharia Florestal - Faculdade de Tecnologia - Universidade de Brasília - Cx. P. 04357 - 70904-970 - Brasília, DF - rrmelo2@yahoo.com.br

VEngenheiro Mecânico, Professor Dr. em Engenharia Mecânica - Departamento de Engenharia Mecânica - Faculdade de Tecnologia - Universidade de Brasília - 70919-970 - Brasília, DF - milton@unb.br

VIDesenhista Industrial, MS em Ciências Florestais - Laboratório de Ensaio de Móveis - Departamento de Engenharia Mecânica - Universidade de Brasília - 70919-970 - Brasília, DF - valeriapazetto@gmail.com

RESUMO

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de avaliar o efeito fadiga por meio de diferentes ciclos de carregamento (20.000, 40.000 e 80.000 ciclos) na deformação e nas propriedades de flexão estática de painéis comerciais de medium density fiberboard (MDF) e medium density particleboard (MDP). Cada ciclo de carga teve a duração de 2,2 segundos (0,45 Hz) e a carga aplicada foi correspondente a 25% do módulo de ruptura de cada painel. Após os ensaios, foi avaliada a deformação com (final) e sem carga (residual), e realizados ensaios de flexão estática para determinação das propriedades de flexão dos painéis. De acordo com os resultados, não houve efeito deletério nas propriedades de flexão para ambos os tipos de painel para os diferentes ciclos de carregamento. Entretanto, foi identificado o efeito dos ciclos de carregamento na deformação residual dos painéis MDF.

Palavras-chave: Painéis reconstituídos, carregamentos cíclicos, fadiga.

ABSTRACT

This paper aimed at evaluating the effect of fatigue through different loading cycles (20,0000; 40,000 and 80,000 cycles) on deflection and flexural properties of commercial MDF and particleboard panels. A 2.2 seconds (0.45 Hz) cyclic loading was employed and the applied load about 25% of modulus of rupture was used. After the tests, final deflection (with load), residual deflection (without load) and flexural properties of the panels were evaluated. According to the results, the flexural properties for both kinds of panels were not affected by the loading cycles tested. However, it was identified that the MDF residual deflection was affected between 20,000 and 80,000 loading cycles.

Key words: Reconstituted panels, cyclic loading, fatigue,

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5 AGRADECIMENTOS

Os autores expressam seus sinceros agradecimentos ao Laboratório de Produtos Florestais (LPF), do Serviço Florestal Brasileiro, e ao Laboratório de Ensaios de Móveis (LabMov), da Universidade de Brasília, pela contribuição para a realização deste trabalho.

6 REFERÊNCIAS

(recebido: 17 de janeiro de 2010; aceito: 27 de maio de 2011)

  • AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D 1037: standard methods of evaluating the properties of wood-base fiber and particle panel materials. West Conshohocken, 1999. 30 p.
  • BAO, Z.; ECKELMAN, C. Fatigue life and design stresses for wood composites used in furniture. Forest Products Journal, Madison, v. 45, n. 7/8, p. 59-63, 1995.
  • BAO, Z.; ECKELMAN, C.; GIBSON, H. Fatigue strength and allowable design stresses for some wood composites used in furniture. Holz als Roh-und Werkstoff , Berlin, v. 54, n. 6, p. 377-382, 1996.
  • BODIG, J.; JAYNE, B. A. Mechanics of wood and wood composites Davis: V. Nostrand, 1993. 712 p.
  • ESPINOSA, M. M.; CALIL JUNIOR, C. Statistical fatigue experiment design in medium density fiberboard. Materials Research, New York, v. 3, n. 3, p. 84-91, 2000.
  • FRIHART, C. R. Wood adhesion and adhesives. In: ROWELL, R. Wood chemistry and wood composites new York: CRC, 2005.
  • LAUFENBERG, T. L.; PALKA, L. C.; MCNATT, J. D. Creep and creep-rupture behavior of wood-based structural panels Madison: USDA, 1999. 574 p.
  • LOFERSKI, J. R. Long term performance and durability of engineered wood products. In: SMULKI, S. (Ed.). Engineered wood products: a guide for specifiers, designers and users. Madison: PFS Research Foundation, 1997. p. 193-222.
  • MELO, R. R.; DEL MENEZZI, C. H. S. Comportamento reológico da madeira e derivados. Ciência da Madeira, Pelotas, v. 1, n. 1, p. 25-45, 2010.
  • PAZETTO, V. M. F. Efeito da espessura e do vão sobre deformação em flexão de painéis de madeira utilizados na produção de móveis 2009. 70 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) - Universidade de Brasília, Brasília, 2009.
  • PRITCHARD, J.; ANSELL, M. P.; THOMPSON, R. J. H.; BONFIELD, P. W. Effect of two relative humidity environments on the performance properties of MDF, OSB and Chipboard. Wood Science and Technology, New York, v. 35, n. 5, p. 395-403, 2001.
  • SEKINO, N.; OKUMA, M. Performance over time of construction particleboard 1: fatigue behaviour in bending. Mokuzai Gakkaishi, Tokyo, v. 31, n. 10, p. 801-806, 1985.
  • SMITH, I.; LANDIS, E.; GONG, M. Fracture and fatigue in wood Chichester: J. Wiley, 2003. 234 p.
  • SUGIMOTO, T.; YAMASAKI, M.; SASAKI, Y. Fatigue and hysteresis effects in wood-based panels under cyclic shear load through thickness. Wood and Fiber Science, Madison, v. 38, n. 2, p. 215-228, 2006.
  • THOMPSON, R. J. H.; ANSELL, M. P.; BONFIELD, P. W.; DINWOODIE, J. M. Fatigue in wood-based panels: part 2, property changes during fatigue cycling of OSB, chipboard and MDF. Wood Science and Technology, Madison, v. 39, n. 4, p. 311-325, 2005.
  • WOOD, L. W. Relation of strength of wood to duration of load. Madison: USDA, 1951. 10 p. (Technical Report, 1916).

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    22 Set 2014
  • Data do Fascículo
    Set 2011

Histórico

  • Aceito
    27 Maio 2011
  • Recebido
    17 Jan 2010
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