Ağaç malzemede dielektrik özelliklerle direnç özellikleri arasındaki ilişkinin belirlenmesi

Abstract

Son yıllarda malzemenin dielektrik özelliklerine dayanan mikrodalga ölçüm yöntemleri vasıtasıyla ağaç malzemeyi tahrip etmeden mekanik özelliklerini belirleme çok fazla ilgi çekmektedir. Bu çalışmada ağaç malzemenin dielektrik özellikleri ile mekanik özellikler araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan test örnekleri standartlarda belirtilen kriterlere uygun olarak kusursuz biçimde göknar ve meşe ağaç türlerinden elde edilmiştir. Dielektrik ölçümler 9,8 GHz frekansında Von Hippel Dalga Klavuz yöntemiyle yapılmıştır. Odunun yoğunluğu ve bazı mekanik özellikleri ilgili TSE standartlarına uygun şekilde yapılmıştır. Dielektrik özelliklerle mekanik özellikler arasındaki ilişki lineer regresyon analizi ile incelenmiştir. Sonuçlar özellikle meşe odununda dielektrik özellikler ile eğilme direnci, elastikiyet modülü, basınç direnci ve şok direnci arasında güçlü bir ilişki olduğunu göstermektedir. Dielektrik parametreler meşe ağaç türünde mekanik özelliklerin tahmin edilmesi açısından umut vermiş fakat göknarda bu durum gerçekleşmemiştir. Ayrıca dielektrik sabiti kayıp faktörü ve kayıp tanjantından daha yüksek ilişkiye sahiptir. Bu durumun göknar odununda yoğunluk dağılımının dar bir alanda olmasının ve göknar odununun karakteristik özeliklerinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

In recent years, the microwave nondestructive method based on the dielectric properties of medium are an area of great interest for predicting of wood strength in the worldwide wood industry, but still the reliable prediction of strength in wood is not solved satisfyingly. Hence, how the dielectric properties of the wood are related to strength question would contribute to improve the efficiency of models for predicting of structural performance of wood by microwaves. In this study, relationships between dielectric parameters and the strength properties of wood were investigated. Small clear test samples were prepared from fir and oak wood. Dielectric measurement was performed at a frequency of 9.8 GHz using Von Hippel's Transmission Line Method. Wood density and some mechanical properties were then determined according to related TSE standards. In order to designate relationship between the dielectric parameters and the mechanical properties, linear regression analysis was performed. The results show that there were good relationships between the dielectric parameters and the MOR, MOE, IBS and CS, especially for oak wood. The dielectric parameters were promising to predict wood strength with a high accuracy for oak, but not fir. Also, dielectric constant had a higher precision degree than the loss tangent and loss factor. The results indicated that the relation of dielectric properties and wood strength is low within narrow density bounds and affected by wood characteristics.