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[期刊] 林业科学
[作者]
郝晓峰 吕建雄 俞昌铭 蒋佳荔 江京辉
针对X射线法计算木材含水率的算法进行理论推导及试验研究。首先,介绍X射线法测量木材密度的基本原理;其次,引入多孔材料容积密度的概念,量化分析木材各相(细胞壁物质与水)在体积变化情况下的容积密度,推导出以纤维饱和点为分界线的含水率计算公式;最后,以杉木为试验材料,利用X射线剖面密度仪测量干燥过程中试样密度的经时变化数据。基于这些密度数据,分别采用Cai计算方法与容积密度计算方法计算木材干燥过程中的含水率分布;同时,以传统切片法测量的含水率分布为对照组,将三者之间得到的含水率分布进行比较。结果表明:在整个含水率范围内,容积密度计算方法计算的含水率与切片法测得的含水率之间无显著性差异;当含水率在纤维...
[期刊] 林业科学
[作者]
吕嘉莉 涂登云 胡传双 王先菊 王清文 周桥芳
【目的】构建木材控制容积干缩模型，采用X射线法测量木材剖面密度，计算含水率分布，为科研和生产测定木材含水率及其分布提供技术支撑。【方法】将绝干前木材沿厚度方向划分控制容积，引入木材全干干缩率参数并依据木材干缩原理计算绝干后木材控制容积厚度，利用木材剖面密度确定控制容积密度，完整构建求解绝干前木材控制容积含水率计算模型。模型中绝干前木材控制容积含水率、绝干后木材控制容积厚度和密度等变量高度耦合，通过开发迭代算法并在Matlab软件中编制计算程序求解以上变量，该算法以绝干后木材实际厚度为约束条件不断修正木材全干干缩率，有效避免因全干干缩率引入值与真实值偏差带来的计算误差。同时，开展毛白杨木材对流干燥试验，利用本研究方法测算不同干燥阶段木材含水率分布，并与木材实际平均含水率（称重法）以及假设木材厚度方向均匀干缩法测算的含水率分布进行对比分析。【结果】本研究方法测算的木材平均含水率与称重法测量的木材平均含水率非常接近，二者相关系数的平方（R2）在0.999 2以上。本研究方法与均匀干缩法相比，在FSP（纤维饱和点）以上时2种方法测算的木材含水率分布一致；在FSP以下时本研究方法测算的木材含水率在试件表层相对较低、芯层相对较高，芯、表层含水率梯度较大。木材分别干燥45、69和134 h时，本研究方法测算的芯、表层木材含水率差分别为22.61%、15.65%和5.58%，均匀干缩法测算的芯、表层含水率差分别为18.06%、11.51%和4.27%,2种方法的绝对偏差分别为4.55%、4.14%和1.34%，差异较明显。相比均匀干缩法，干燥时间为45、69和134 h时，本研究方法测算的木材含水率分布其精度分别提高3.80%、6.00%和4.04%。【结论】本研究构建的控制容积干缩模型充分考虑含水率分布引起的非均匀干缩，可弥补均匀干缩法假设木材均匀干缩的不足，提高木材含水率分布测算精度，为木材含水率分布的动态检测提供一种有效的技术手段。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
余乐 吕建雄 李贤军 徐金梅 郝晓峰 蒋佳荔
以杉木Cunninghamia lanceolata为研究对象,采用X射线扫描和称重法测量了恒温恒湿干燥过程中杉木平均含水率的变化规律,探讨了采用X射线法动态检测干燥过程中木材平均含水率的可行性,并进一步研究了纹理方向对X射线扫描法测量木材含水率精度的影响规律。结果表明:采用X射线扫描法测量干燥过程中木材平均含水率是切实可行的,其测量值与用称重法得到的含水率测量值十分接近,两者之间相关的决定系数在0.99以上,绝对偏差在2%以内;沿着木材径向和纵向扫描时,平均含水率的测量精度略高于沿着弦向扫描时的含水率测量精度,但其偏差不大,在实际测量中可以忽略不计;在实际生产中,采用X射线扫描法测量木材内的...
关键词：
X射线扫描 含水率 木材 纹理方向
[期刊] 林业科学
[作者]
夏萍 刘盛全 周亮 徐斌
提出X射线图像法测定木材生长轮密度和生长轮宽度的一种新方法,应用自编的软件,对图像进行预处理,获取其灰度值,根据图像的灰度值与穿透物材料密度的线性关系直接测定物体微密度,并与微密度测量仪测定结果进行对比。结果表明:X射线图像法与仪器法相比,平均密度误差为0.45%,相关系数为0.9664;生长轮宽度误差为0.34%,相关系数为0.9962,显著度密切相关。图像法测量生长轮密度和生长轮宽度是可行的,对于生长轮界限不明显的木材,图像法更优。
[期刊] 林业科学
[作者]
阮锡根 潘惠新 李火根 黄敏仁
利用Ｘ射线衍射仪（Ｄ－ｍａｘ３Ｂ型）改装成直接扫描式Ｘ射线木材密度计，可快速、高效测定水材密度组成，即水材平均密度，平均早材密度，平均晚材密度，最大木材密度，最小木材密度，木材密度梯度和木材密度的变异幅度，为材性改良提供了新手段。本文用Ｘ射线木材密度计测定１７个树种木材密度。
[期刊] 林业科学
[作者]
李贤军 蔡智勇 傅峰
以红橡和黑胡桃木材为研究对象,采用X射线扫描方法测量常规热风干燥过程中木材厚度方向含水率分布和平均含水率的可行性。结果表明:采用X射线扫描无损检测方法可以实现干燥过程中同一木材试件含水率分布和平均含水率的动态检测;与称重法含水率测量值相比,在8%～68%的较宽含水率范围内,不论是在高含水率阶段还是在低含水率阶段,采用X射线扫描法测量木材含水率时,都具有较高的测量精度,测量值偏差最大不超过3%;在热风干燥过程中,所有试件含水率的称重法测定值与X射线扫描法测定值之间相关系数的平方都在0.97以上;X射线扫描方法具有扫描速度快、设备费用较低、测量精度高的特点,为木材含水率的动态检测提供了一种很好的技...
关键词：
X射线扫描 含水率 含水率分布 木材干燥
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
余乐 吕建雄 李贤军 徐康 吴义强 蒋佳荔
以杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材为研究对象,分别采用X射线扫描法和切片法研究了常规干燥过程中木材内含水率分布规律,以期检验X射线扫描法的测量精度,探讨采用X射线法动态检测干燥过程中木材内含水率分布的可行性。结果表明:在各个干燥阶段,X射线扫描法测得的厚度方向各层含水率测量值与用切片法得到的含水率测量值之间无显著差异(P>0.05),且两者之间相关的决定系数在0.90以上;在整个干燥阶段,切片法测量的每层含水率值大多低于利用X射线扫描法的测量值,在含水率较高阶段(55%,46%,34%),两者之间的差值大于含水率较低阶段(26%,20%,12%,8%)。由此可见,采...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘昊 高建民
为了用应力波检测木材含水率,采用ARBOTOM应力波测试仪测量了木材径向不同位置上的试件在不同含水率(0~65%范围内)条件下的应力波纵向传播速度。结果表明:木材中应力波传播速度随含水率的下降而增加;当含水率低于纤维饱和点时,传播速度随含水率下降增加较大,其中山毛榉的增幅为17.4%~19.5%,落叶松的增幅为18.2%~20.8%;当含水率高于纤维饱和点时,传播速度随含水率下降增加较小,其中山毛榉的增幅为6.0%~7.9%,落叶松的增幅为8.0%~10.6%。当含水率相同时,应力波在同一树种木材不同位置上的传播速度不同,这与木材不同位置的基本密度差异有关。应力波传播速度随木材基本密度的增大而...
关键词：
木材含水率 基本密度 应力波传播速度
[期刊] 林业科学
[作者]
彭辉 蒋佳荔 詹天翼 吕建雄
【目的】研究木材密度和含水率对其轴向超声波传播速度的影响及其规律，为木材超声波无损检测技术的应用提供理论依据。【方法】采用超声波探伤仪Ｅｐｏｃｈ ＸＴ对６个树种木材（３种针叶材：杉木、红松和樟子松，３种阔叶材：核桃楸、白桦和蒙古栎）在不同相对湿度环境（２０℃，５０％Ｒｈ，６５％Ｒｈ，８５％Ｒｈ和９５％Ｒｈ）达平衡含水率的木材试样轴向声速进行测定，分析木材密度和含水率对其轴向声速的影响，探讨含水率的增加在不同树种木材间引起轴向声速降低量的差异及其原因。【结果】６个树种木材在同一相对湿度下的平衡含水率存在差异，随着相对湿度增加，不同树种木材之间平衡含水率的差异增大。３种阔叶材的绝干密度均高于３种针．．．
关键词：
超声波 木材密度 平衡含水率 轴向声速
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
秦瑞霞 徐华东 陈能志 甄宗霖 魏解东
【目的】研究木材含水率与介电常数的关系，构建含水率介电模型，为精准监测活立木的含水率提供基础数据和依据。【方法】以白桦、椴树、冷杉、水曲柳为研究对象，使用宽频介电谱仪测得不同含水率下木材介电谱，分析频率/含水率变化对木材介电常数的影响规律。在1 Hz～10 MHz频段内运用多种回归模型分析含水率与介电常数的关系，优选适合用于木材含水率检测的频段和频率点，在优选频率下利用线性、二次多项式与三次多项式函数构建含水率与介电常数的关系模型，评价并验证模型。研究不同树种含水率预测模型的差异与机理。【结果】在1 Hz～10 MHz频段内，1.3～10 MHz频段为测量木材介电常数的较理想频段，10 MHz是研究木材介电常数与含水率关系的最佳频率点。在最佳频率点上（10 MHz）采用二次多项式数据拟合构建的木材含水率介电模型，拟合优度高。模型验证得到4种木材含水率实测值和拟合值的决定系数R~2均高于0.95，均方根误差RMSE均低于0.14，相对分析误差RPD均高于2.5。不同树种有不同的介电模型，这主要与木材密度有关。【结论】介电谱可直观反映不同频率和含水率下木材的介电特性，在特定频率下，木材介电常数随含水率的增大而增大。木材含水率介电模型具有较高的稳定性和良好的预测能力，在对测量精度要求不高时密度相近的树种可采用相同的含水率介电模型。
关键词：
木材 含水率 介电谱 介电常数 介电模型
[期刊] 林业科学
[作者]
沈永宝 喻方圆 高捍东 金天喜 曾宪志
Ｘ射线水衬比法测定云南松种子生活力沈永宝喻方圆高捍东（林业部南方林木种子检验中心南京２１００３７）金天喜曾宪志（贵州省林业厅林木种苗管理站贵阳５５０００１）关键词云南松种子，生活力，ｘ射线水衬比云南松（ＰｉｎｕｓＹｕｎｎａｎｅｎｓｉｓＦｒａｎｃｈ）...
关键词：
云南松种子,生活力,x射线水衬比
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李贤军 蔡智勇 傅峰 周永东
为研究微波干燥过程中木材内部的含水率动态分布规律,以红橡和南方松木材为研究对象,采用无损检测的X射线扫描方法,揭示间歇微波干燥过程中木材内部含水率分布的动态变化规律。结果表明:微波干燥的绝大部分时间内,木材厚度方向存在着整体性内高外低的含水率梯度场;随着干燥过程的进行,木材内部水分更趋均匀,当木材平均含水率在10%以下时,木材内水分分布非常均匀;在整个微波干燥过程中,木材内部虽然发现了部分内层含水率低于外层的情况,但并未出现与常规干燥相反的含水率梯度。
关键词：
X射线扫描 含水率分布 微波干燥
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
仲翔 张少军 马尔妮
【目的】探究由水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化规律与机制,为木材的热质转移、渗透性以及木材改性提供理论指导。【方法】将杨木和杉木分别制成5 mm(径向)×5 mm(弦向)×1 mm(轴向)的木片,基于氮气吸附法、差示扫描热孔计法考察试样在绝干状态、气干状态、纤维饱和状态和饱水状态4种典型水分状态下的孔径分布、比表面积、孔体积等特征参数,并对比不同状态和不同树种间的孔隙结构差异。【结果】木材细胞壁孔径大多在10 nm以下,尤其以4 nm以下为主,10 nm以上孔隙相对较少;随着含水率的提升,木材细胞壁孔径分布曲线显著升高,从气干状态到纤维饱和状态,杨木和杉木的孔径分布最大值分别增加了52.73%和58.62%,而从纤维饱和状态到饱水状态,两者分别增加了435.24%和470.43%。【结论】在木材由绝干状态逐渐吸湿,以及吸水至饱水状态的过程中,木材细胞壁孔隙体积呈明显增大趋势。在木材达到饱水状态后,细胞壁孔隙体积增大至极限,但由于自由水的冰点下降,其在-2℃左右产生大量吸热信号进而干扰测量结果,故此时差示扫描热孔计法所测得的孔径分布参考范围有限。不同树种间孔隙分布差异不明显。
[期刊] 林业科学
[作者]
盛叶 黄庚浪 叶小凡 廖飞宇 杨文斌
【目的】探究不同密度和含水率下重组竹顺纹抗拉强度的变化规律，提出重组竹顺纹抗拉强度与密度、含水率的相关模型，为推进重组竹在工程中的应用提供依据。【方法】参考ASTM D143—14《木材无疵小试样的标准试验方法》，选取不同密度（1.1、1.2、1.3 g·cm~(-3)）和含水率（4%、8%、12%、16%、20%）的重组竹试件进行正交抗拉试验，分析重组竹顺纹抗拉的主要破坏形态；采用线性模型和抛物线模型拟合重组竹顺纹抗拉强度随密度的变化规律，采用线性模型和ASTM模型拟合重组竹顺纹抗拉强度随含水率的变化规律，提出重组竹顺纹抗拉强度在密度和含水率双因素影响下的耦合模型。【结果】重组竹顺纹抗拉的主要破坏形态为平口破坏和斜口破坏，重组竹密度越大，平口破坏概率越大；重组竹含水率越大，斜口破坏概率越大。基于试验研究和数据拟合提出重组竹顺纹抗拉强度的单因素影响模型和双因素耦合模型，理论结果与试验结果吻合良好。【结论】在本研究密度范围内，重组竹顺纹抗拉强度随密度增加而增大，随含水率升高而减小。线性组合模型和ASTM组合模型均能较好预测重组竹顺纹抗拉强度在密度和含水率双因素影响下的理论值，线性组合模型计算更为简便，在实际预测中建议直接使用线性组合模型。
关键词：
重组竹 顺纹 抗拉强度 密度 含水率
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张婉 张爱军 陈佳玫 刘毅
【目的】研究不同干密度和含水率对伊犁黄土湿陷性的影响,为类似黄土区填土工程设计提供试验数据。【方法】以伊犁黄土为研究对象,利用YS-I高压固结仪对5种含水率(6.6%,12.5%,14.1%,18.2%,21.0%)和5种干密度(1.24,1.31,1.39,1.47,1.55g/cm3)的黄土试样进行完全正交湿陷试验,选用双线法测定不同含水率和干密度下黄土的湿陷系数,研究压缩变形和湿陷变形占总变形的比例以及湿陷系数的变化,并与西安、兰州地区黄土的湿陷性进行比较。【结果】在干密度相同的条件下,伊犁黄土压缩
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