Determining tensile strain fields in Norway spruce side boards using two master-slave connected digital image correlation systems

• Machine strength grading of structural timber is in general based upon statistical relationships between bending strength and other timber properties (so called indicating properties). The overall aim of the research presented in this report was to investigate the possibility of obtaining a better understanding of such relationships using a contact-free deformation measurement technique based on digital image correlation (DIC). A sample of nine Norway spruce (Picea abies) side boards of narrow dimensions was tested in tension according to the European Standard EN 408. Deformations and strain fields along flatwise board surfaces were simultaneously determined using two master-slave connected DIC measurement systems. Each system performed a separate measurement project measuring slightly more than 50 % of the measurable length of each board and the results were combined, visualized and evaluated as one project using specific DIC software. The objectives were to investigate the possibility of identifying strain fields on timber pieces of narrow dimensions by use of multi-system measurements, to analyze the strain field distribution, and to investigate the possibility of determining local modulus of elasticity (MOE) using deformations and strain fields occurring on board surfaces. The results show that longitudinal strain fields can be useful for identification of areas with reduced stiffness and that lateral board displacements, measured by the DIC systems, can be applied for identification of local defects. Promising results were also achieved as regards local MOE determination on the basis of strain field measurements.

• Maskinell hållfasthetssortering av konstruktionsvirke baseras i allmänhet på statistiska samband mellan böjhållfasthet och andra virkesegenskaper (s.k. indikerande egenskaper). Det övergripande syftet med den forskning som redovisas i denna rapport var att undersöka möjligheten att uppnå bättre förståelse för dessa samband genom användning av beröringsfri deformationsmätning baserad på digital bildkorrelation (digital image correlation, DIC). Ett stickprov bestående av nio smala och tunna sidobrädor av gran (Picea abies) utsattes för dragprovning i enlighet med Europastandarden EN 408. Samtidigt användes två parallellkopplade beröringsfria DIC-mätsystem för att bestämma de deformationer och töjningsfält som uppstod längs brädornas flatsidor. Genom att parallellkoppla mätsystemen kunde två separata mätprojekt utföras samtidigt där respektive mätsystem mätte drygt 50 % av den totala mätbara längden av respektive bräda. Med hjälp av mjukvara specifik för mätsystemen kunde resultaten från de två mätprojekten sedan kombineras, visualiseras och analyseras som ett gemensamt mätprojekt omfattande respektive brädas hela mätbara längd. Forskningens mål var att undersöka möjligheten att mäta töjningsfält på smala virkesstycken med hjälp av två parallellkopplade mätsystem, att analysera töjningsfältens fördelning, och att utvärdera möjligheten att utnyttja deformationer och töjningsfält på brädornas flatsidor för beräkning av lokal elasticitetsmodul. Resultaten visar att longitudinella töjningsfält kan användas för identifiering av områden med reducerad styvhet och att deformationer som uppstår i brädornas styva riktning kan utnyttjas för identifiering av lokala defekter. Lovande resultat erhölls också när det gäller möjligheten att bestämma lokal elasticitetsmodul med hjälp av uppmätta töjningsfält.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Samhällsbyggnadsteknik -- Husbyggnad (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Civil Engineering -- Building Technologies (hsv//eng)

Nyckelord

side boards

strain distribution

contact-free

modulus of elasticity

wood

sidobräder

töjningsfördelning

beröringsfri

elasticitetsmodul

trä

Byggteknik

Civil engineering

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)