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[期刊] 林业科学
[作者]
徐华东 王立海 游祥飞 刘铁男 杨学春
为进行立木无损健康检测,采用Arbotom应力波成像系统、Resistograph针式阻抗仪和RSM-SY5超声仪对4个树种共计120株树分断面进行测试,研究超声波和应力波在立木108个无缺陷断面传播速度变化规律,并对比分析二者的差异和相关性。结果表明:1)采用8个测点对立木测试时,超声波和应力波在立木无缺陷断面具有类似的传播规律,即沿Path A(相邻两传感器)传播时速度最低,沿Path D(径向传播)传播时速度最高,从Path A到Path D传播速度呈递增的变化趋势;2)对于小叶杨、榆树、旱柳、水曲柳4种立木,Arbotom测得的无缺陷断面应力波径向传播速度平均值分别为788.46,1 ...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏喜雯 孙丽萍 许述正 杨扬 杜春晓
【目的】研究应力波在原木上传播速度变化情况,建立不同方向角和纵截面夹角的应力波传播速度模型,以期进一步认识应力波在原木不同方向角度纵截面内的传播规律,为树木内部缺陷的二维成像技术提供理论与实验依据。【方法】首先通过理论分析,建立应力波在原木不同方向角度纵截面的传播速度模型;然后以东北地区4种具有代表性的树种为样本,采用Arbotom应力波木材无损检测仪测量应力波在不同方向角、不同截面夹角和不同方向角度纵截面上的传播速度,对健康原木样本的应力波传播速度v (α)与方向角α,应力波传播速度v (β)与截面夹角β,以及应力波传播速度v (α,β)与α和β之间的关系进行回归分析。【结果】在同一纵截面上,应力波传播速度随方向角的增大而增大,水平方向速度最小;在同一方向角度的不同纵截面上,应力波传播速度随截面夹角的增大而减小,径向传播速度最大。健康样本实验数据的拟合结果与理论数学模型非常吻合,决定系数均大于0.87,显著性P都小于0.01,模型都具有较高的拟合优度。针对落叶松原木试样,人工设计了直径为7.5 cm的空洞缺陷,利用相关系数0.97,均方根误差17.81的健康多元回归模型v (α,β)=109.2α~2-182.1β~2+36.78α~2β~2-34.76α~2β~4+1 627进行二维成像。当应力波传播路径位于原木的健康区域时,传播速度随方向角和截面夹角的变化趋势满足该模型;但当应力波经过原木的缺陷区域时,传播速度明显降低,不再符合正常情况下的传播速度模型。基于二维成像结果,图像的拟合度高达92.06%,测量缺陷空洞的误差率为8.63%。【结论】应力波在健康原木不同角度纵截面上传播的多元回归模型对树木内部缺陷检测具有很好的指导作用,利用该模型结合二维成像技术,能准确地检测出原木内部缺陷位置和大小,为三维成像技术提供了理论与实验依据。
[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] 浙江农林大学学报
[作者]
张春晓 冯海林 李光辉 王燕凤 杜晓晨
研究应力波在立木内部纵截面上的传播规律及影响因素,建立传播速度模型。以浙江农林大学植物园内4个树种共计40株树木作为实验样本,采用Arbor Sonic 3D应力波成像系统测量应力波在不同角度纵截面上各点间的传播速度。结果表明:同一截面上任意2点间的传播速度随方向角的增大而增大;不同纵截面上任意2点间的传播速度与所在纵截面与径切面的夹角相关。对健康样本试验数据的拟合结果为v(θ,α)/v0≈kx2+1(0≤k≤1),k值取决于被测树木的物理力学参数;所有建立的回归模型决定系数R2均大于0.93,表明具有较
[期刊] 林业科学
[作者]
高珊 王立海 王洋 徐华东
为提高冬季木材缺陷判断的可靠性和准确性,实现冬季木材利用的最大化,选择来自哈尔滨林业试验基地的10个东北林区的主要树种,进行应力波在立木冻结与常温状态下传播速度的比较研究。结果表明:冻结状态下立木的应力波纵向传播速度高于常温状态约16.50%,径向传播速度高于常温状态约22.48%,且应力波在冻结与常温状态下的立木内传播速度二者之间存在较强的线性关系;冻结状态下,应力波的传播速度受含水率的影响显著(相关系数多数在0.8以上),而常温状态下没有显著影响。
[期刊] 林业科学
[作者]
翁翔 李光辉 冯海林 杜晓晨 陈方翔
【目的】研究应力波在不同树木径切面内传播速度的变化情况，建立传播速度模型，以期进一步认识应力波在树木径切面内的传播规律及其影响因素，为树木内部缺陷的三维成像技术提供理论依据。【方法】首先通过理论分析，建立应力波在树木径切面内的传播速度模型；然后以浙江农林大学植物园内８类有代表性的树种（香樟、枫香、乐昌含笑、鹅掌楸、响叶杨、悬铃木、松树、白杨）为试验材料，在样本径切面上，采用Ａｒｂｏｔｏｍ应力波木材无损检测仪测量与径向成不同角度方向的应力波传播时间，计算不同角度方向上的应力波传播速度，并对健康样本径切面内沿方向角θ的应力波速度ｖθ和径向应力波速度ｖ０的比值ｖθ／ｖ０与方向角θ之间的关系进行回归分．．．
关键词：
应力波 径切面 传播速度 无损检测 树木
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王解军 陈晓 黄特 肖云风
以2层落叶松胶合木构件为试验对象,对试验结果进行数据统计及波形分析,证实了采用超声波法测试人工胶缝缺陷部分和胶合完好部分的可行性。同时得到了超声波波速、首波波幅、整体波形这3个参数与胶缝缺陷之间的定性关系,试验者不可仅凭波速或者波幅一个参数来判别胶缝的好坏,要同时结合这2个参数并分析整体波形才可下结论。通过试验及试验结果分析,将对现有测试仪器进行改善,提高其测试精确度的同时将其应用于大型木结构工程项目,方便胶合木结构的现场无损检测。
[期刊] 林业科学
[作者]
王立海 王洋 徐华东
为了研究应力波在原木横截面上传播时应力波波速的变化规律及其影响因素,选择柞木、红松、臭冷杉和大青杨4个树种的原木为试验材料,在原木的横截面上,测试不同弦向角所对应的应力波波速,并用MATLAB软件对弦向角和应力波波速进行曲线拟合。结果表明:1)随着弦向角的增加,应力波在柞木、红松、臭冷杉和大青杨原木横截面上的传播速度均呈3次曲线趋势增加;2)当弦向角大于36°时,应力波在大青杨原木横截面上的传播速度最快,在柞木原木横截面上的传播速度最慢;3)应力波在柞木、红松、臭冷杉和大青杨原木横截面上的径向最大传播速度分别为1109.0,1220.4,1245.8和1618.3m·s-1。
关键词：
应力波 无损检测 弦向角 传播速度
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王立海 王洋 高珊 徐华东 杨学春
为进行冬季活立木健康检测和伐后原木内部缺陷无损检测,该文在冻结状态下,研究了应力波在长白落叶松活立木中的传播速度,以及光照条件对含水率及应力波在活立木中传播速度的影响。在室外温度0℃以下,利用FAKOPP Microsecond Timer等仪器测试了应力波在30棵树干通直且无缺陷的长白落叶松活立木中的纵向和径向传播速度。经过软件包SPSS统计分析,得出阴阳两面应力波的纵向传播速度分别为4 238.7和4 210.6 m/s,径向传播速度均值为1 834.5 m/s。同时,利用成对t检验法分析了光照条件对含水率及应力波在活立木中纵向传播速度的影响,并建立了回归方程。结果表明:①光照条件对含水率...
关键词：
应力波 冻结状态 活立木 无损检测
[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]
杨学春 罗菊英
通过应力波测试仪对健康的杨树和落叶松原木试件进行检测试验,研究应力波在这2种原木试件中径向、弦向和纵向(原木心材和边材)传播速度之间的关系以及径向传播速度和直径、弦向传播速度和检测角之间的相关关系。结果表明:在这2种树种中,应力波径向传播速度和原木直径呈正相关,原木纵向边材传播速度比相应心材中的要大,弦向传播速度与检测角呈现二次函数关系。通过试验分析得出应力波在原木纵向心材和边材传播速度与径向传播速度比的域值。
关键词：
杨树 落叶松 原木 应力波 传播速度
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
刘光林 李光辉 孙晔 方益明
为了提高应力波技术在活立木无损检测应用领域的可行性,分析了应力波在健康树木中的传播规律,并建立了应力波传播速度数学模型。针对银杏Ginkgo biloba等不同树种的健康树木进行了多组实验,并利用树木断层成像技术对提出的应力波传播速度模型进行验证。结果表明:在健康树木中,方向角θ与传播方向速度vT和径向速度vR比值之间的关系为vT/vR≈-0.2θ2+1,与所提出的理论模型吻合,方向角θ与应力波传播速度之间的线性回归模型拟合度较高,决定系数高于0.95。提出的应力波传播速度模型不受树种变化影响。
[期刊] 林业科学
[作者]
徐华东 王立海
为分析应力波在木材中传播的影响因素,研究应力波传播规律,在实验室内,采用Arbotom应力波测试仪测试60个红松无疵小试件在不同含水率(从绝干到饱湿)和不同温度(-30,-20,-10,-5,0,5和20℃)下的应力波传播速度。在此基础上,分别分析应力波传播速度随含水率或温度变化的规律,探讨导致应力波传播速度变化的原因,并建立三者之间的回归模型。结果表明:含水率和温度是影响木材中应力波传播速度的2个重要因素。应力波传播速度随含水率增加或温度升高均呈逐渐下降趋势。在含水率32%(纤维饱和点附近)以下,传播速度随含水率增加下降幅度较大,反之则较小;当含水率低于50%时,传播速度随温度升高呈线性下降...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张海华 朱科学 周惠明
【目的】研究超声波对面筋蛋白结构的影响,为超声波处理改善面筋蛋白功能性质提供理论依据。【方法】借助红外光谱、扫描电镜、激光粒径仪了解超声波处理对面筋蛋白二级结构、非共价键、二硫键及显微结构的影响。【结果】超声波处理使面筋蛋白二级结构的α-螺旋结构增加、β-转角结构显著减少,而β-折叠结构则因超声功率不同变化不同;超声波处理破坏了面筋蛋白分子间/内氢键、SS键、疏水键的致密连接,导致面筋蛋白松散的显微结构形成和体积平均粒径的增大。【结论】超声波通过削弱面筋蛋白紧密结构赖以支持的作用力包括SS键、氢键、疏水键,而形成松散的结构。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
郑泽宇 冯海林 杜晓晨 方益明
为了获得木材径切面上的缺陷形状、大小和位置,提出一种木材径切面内部缺陷成像的方法。首先,基于应力波在木材径切面上的传播规律,提出一种木材径切面上的应力波速度修正方法。将应力波速度转换为径切面上的若干个预估点的值,结合反距离加权插值(IDW)法提出一种速度修正插值(VCI)方法。最后,使用VCI方法在不同树木样本上进行了木材径切面缺陷的二维成像实验。结果表明:①VCI方法可以重建木材内部缺陷大小以及缺陷位置,缺陷成像结果与真实的缺陷情况相吻合。②对比IDW方法的成像结果, VCI方法对缺陷的大小以及缺陷形状、位置的成像结果有较大提高。③利用混淆矩阵方法对VCI与IDW方法进行定量分析表明, VCI方法的平均准确率、平均精确度和平均查全率均高于IDW方法,说明VCI方法成像效果的可行性和有效性。
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