Acoustoelastic stress measurement of wood in bending - A new attempt at determining stress conditions of wood

English. The changes in ultrasonic wave velocity propagating in wood normal to the direction of applied stress were investigated experimentally. On the basis of the experimental results, bending stress distributions in wood specimens were estimated acoustoelastically by carrying out measurements of ultrasonic wave velocity. Acoustoelastic constants determined from the results of the experiment were used to express the percentage change in ultrasonic wave velocity as a function of the applied stress. The velocity change was seen also to depend on the mode of the ultrasonic wave. Bending stress distribution estimated acoustoelastically agreed well with stress measurements using the strain gauge method and results of numerical calculations. The results of the study show conclusively that the acoustoelastic phenomenon can be applied to determine stress conditions of wood, and it is expected that the method presented here will in the near future be developed into a useful, practical technique for stress measurement of wood.

German. Aenderungen der Ultraschallgeschwindigkeit senkrecht zur Richtung der aufgebrachten Last wurden untersucht. Aus den Ergebnissen dieser Versuche wurde die Spannungsverteilung in kleinen Holzproben geschaetzt, gestuetzt auf Messungen, insbesondere der Wellengeschwindigkeit. Die Aenderung der Schallgeschwindigkeit aufgrund der Belastung ist nur gering. Die so ermittelten akustisch-elastischen Eigenschaften wurden herangezogen, um die Aenderung der Ultraschallgeschwindigkeit als Funktion der aufgebrachten Belastung auszudruecken. Es zeigte sich, dass diese Aenderung auch von der Wellenform abhaengt. Die daraus geschaetzte Spannungsverteilung stimmte gut ueberein mit anderen Ergebnissen, die aufgrund von Dehnungsmessungen und numerischen Berechnungen gewonnen wurden. Die akustisch-elastischen Eigenschaften koennen somit zum Bestimmen der Spannungsverteilung in Holzproben herangezogen werden, und es steht zu erwarten, dass diese Methode sich in naher Zukunft zu einer nuetzlichen und praktischen Methode zur Spannungsmessung entwickeln wird.