Dimensiones de la pieza 49 

Diversos estudios de investigación fueron realizados sobre el efecto de las dimensiones de la sección en las TND. La geometría de la pieza afectó significativamente a la velocidad y al modo de propagación de la onda. (Divos et al. 2005).

Bucur presentó los resultados obtenidos sobre probetas de picea de longitud constante 300 mm y una sección inicial de 100x100 mm, las cuales fueron reducidas en altura modificando el ratio espesor-altura desde el inicial hasta 14 (figura 3.17). La velocidad longitudinal de ultrasonidos se vio fuertemente afectada por la relación entre base y altura, obteniéndose la velocidad máxima de ondas ultrasónicas cuando dicha relación se encontraba entre 1 y 2 (Bucur 1984).

Wang investigó el efecto de la humedad y de las dimensiones sobre las ondas de impacto y el Edin, obtenido con la velocidad de dichas ondas, en la especie pino Oregón. Para ello se dividieron las probetas en 6 grupos de diferente altura y espesor constante de 51 mm. Éstas se ensayaron con ondas de impacto y ensayo de flexión para determinar el E desde condiciones de humedad en verde hasta una CH próximo al 12%. No fueron encontradas diferencias significativas, a ningún valor de CH, debidas a la variación de altura (Wang 2008).

Otro estudio fue realizado sobre 119 piezas de dimensiones 30x30x90 mm de pino amarillo del sur y 244 piezas de dimensiones 50x50x150 mm de eucaplyptus saligna (Eucalyptus grandis Hill. Ex Maid.). Realizando mediciones con el equipo de ultrasonidos Epoch 4, usando diferentes frecuencias en el rango desde 25 kHz hasta 1000 kHz. Se concluyó que para frecuencias superiores a 500 kHz, no se encontraron diferencias significativas entre las diferentes dimensiones (Trinca y Gonçalves 2009).

El efecto de la longitud de la pieza en la velocidad de ondas ultrasónicas fue también estudiado por varios autores.

Oliveira investigó la variación de la velocidad de onda ultrasónica, de 22 kHz de frecuencia nominal (UNE-EN 1330-4:2010), en piezas de madera estructural de sección 50x120 mm de 4 especies diferentes: pino del Caribe, eucalipto aromático (Eucalyptus citriodora Hook.), eucaplyptus saligna (Eucalyptus grandis Hill. Ex Maid.) y jatoba (Hymenaea courbaril L.), con longitudes comprendidas entre 0,1 m y 3 m. Se encontró un claro efecto de la relación longitud de pieza y longitud de onda (L/λ) cuando dicha relación se encontraba por debajo de 3, sin embargo la velocidad permanecía constante por encima de 3 (Oliveira et al. 2006). Por lo tanto en función de la frecuencia utilizada (que es la que determina la longitud de onda), se debe especificar una longitud mínima de la pieza. Dicha limitación está incluida en la norma brasileña de clasificación mediante ultrasonidos (NBR 15521), en cuya tabla número 1 vienen definidas las longitudes mínimas de las piezas en función de las frecuencias utilizadas.

Otro estudio, realizado en la misma línea que el anterior, utilizó el equipo de ultrasonidos Steinkamp BP7, con sensores de frecuencia nominal 45 kHz, en la especie eucalipto (Eucalyptus spp.). Se concluyó que era posible el uso de ultrasonidos cuando la relación entre longitud de la pieza y la longitud de onda es superior a 5, para evitar los fenómenos de dispersión que afectaban de manera importante a la velocidad de las ondas por debajo de dicho valor (Bartholomeu et al. 2003).

Un estudio fue realizado sobre haya con piezas de secciones 10x10 mm, 20x20 mm, 30x30 mm y 40x40 mm, las cuales fueron reducidas en longitud sucesivamente desde 600 mm hasta 25 mm. Concluyendo que la velocidad de onda

ultrasónica era más o menos constante cuando la relación entre longitud de la pieza y longitud de onda se encontraba entre 20 y 40 (Bucur 1984).

En España, existen estudios como el realizado con el equipo Sylvatest Duo, sobre 161 piezas de elondo con 2 secciones 80x80 mm y 200x250 mm y longitudes comprendidas entre 1,6 y 7,1 m. Se concluyó que la longitud tenía una influencia en el tiempo de la onda ultrasónica mucho mayor que la sección. En el rango de longitudes estudiadas la velocidad decrecía 83 m/s por cada metro que se incrementaba la longitud (Arriaga et al. 2006).

La influencia de la longitud y la nudosidad fue estudiada sobre 40 piezas (20 con nudos y 20 sin nudos) de la especie pino silvestre, haciendo uso del equipo Sylvatest Duo. Las piezas presentaban una sección de 45x145 mm y una longitud inicial de 4,4 m, la cual se fue reduciendo 1,1 m de cada vez hasta alcanzar la longitud de 1,1 m. En el rango entre 4,4 y 1,1 m la velocidad de onda ultrasónica aumentaba 83 m/s en la madera con nudos y 68 m/s en la madera sin nudos, por cada metro que disminuía la longitud (Íñiguez et al. 2007).

Diversas piezas de pequeña escuadría, al 12% de CH, de diferentes especies de procedencia española: 14 de pino radiata, 12 de silvestre y 16 de pinaster, fueron medidas longitudinalmente mediante el uso del equipo de ultrasonidos Sylvatest. Partiendo de una longitud aproximada de 3,5 m, se fue recortando sucesivamente 0,1 m de longitud, hasta llegar a 0,5 m. Concluyendo que la velocidad de la onda ultrasónica aumentaba 182 m/s en pino radiata, 120 m/s en pino silvestre y 109 m/s en pino pinaster, por cada metro que disminuía la longitud de la pieza. Proponiendo una ecuación de corrección de la velocidad para cada una de las especies en función de la longitud, estableciendo como longitud de referencia 0 m (Acuña et al. 2007).

Basándose en datos de estudios anteriores (Íñiguez 2007), se propuso una ecuación de corrección por longitud para cada una de las especies estudiadas pino silvestre y laricio, estableciendo como longitud de referencia 3,6 m (Arriaga et al. 2009).

No solo existen estudios sobre madera aserrada, en 2002 apareció un estudio sobre la influencia de las dimensiones en los ultrasonidos, realizado sobre 3 tipos de tableros (partículas, OSB y MDF) y haciendo uso de 3 frecuencias diferente 50, 100 y 200 kHz. Concluyendo que el espesor afectaba a la velocidad de onda ultrasónica para cualquiera de las frecuencias estudiadas (Bekhta et al. 2002)

En el caso de equipos de vibraciones inducidas, la frecuencia de resonancia de una pieza está influenciada por las dimensiones de la pieza. A este respecto se encontraron dos estudios realizados, con el equipo PLG, sobre especies de procedencia española, con el objeto de obtener coeficientes de corrección por sección en la estimación del E usando el Edin (PLG posee por defecto un coeficiente empírico de 0,92: E=0,92xEdin).

El primero de dichos estudios fue realizado sobre 490 piezas de 5 secciones diferentes (50x100, 40x150, 50x150, 70x150 y 70x200 mm), de pino pinaster de procedencia Galicia. Obteniendo coeficientes más bajos que el genérico para la sección pequeña 50x100 mm, lo cual significaba que el PLG sobreestimaba el material en secciones pequeñas, y coeficientes más altos en la sección mayor 70x200 mm (Carballo et al. 2007b).

El segundo estudio se realizó sobre 322 vigas de 3 secciones diferentes (50x150, 80x150 y 100x200 mm), de chopo canadiense de procedencia Castilla y León. Obteniendo coeficientes más bajos que el genérico para las secciones más pequeñas (50x150 y 80x150 mm), con el consiguiente problema de sobreestimación del material (Casado et al. 2010).