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[期刊] 林业科学
[作者]
姜新波 胡昊 刘九庆 朱晓亮 杨春梅 马岩
【目的】研究纳秒水导激光加工木材工艺,探讨加工过程中加工方向、加工速度、输出功率、加工深度和热劣化现象等对加工质量的影响,获得使纳秒水导激光加工木材达到最佳加工效果各影响因素之间的关系,并论证其加工工艺的可行性。【方法】在对现有激光加工技术的加工工艺和原理进行调查、分析和研究的基础上,设计并制造出木材纳秒水导激光加工试验台。介绍试验台的总体布局原则、试验方法及各部分的主要功能,详细阐述试验台主要组成部分——纳秒激光数控加工试验台、传动试验台的组成和功能,并分析研究纳秒水导激光加工木材的基本原理和微观现象;
[期刊] 林业科学
[作者]
杨春梅 路遥 马岩 任长清 白岩 曹方迪
【目的】对微米纤维形成过程进行定性分析,本着节能降耗原则,提出纳秒激光加工法加工微米木纤维的切削理论;对微米纤维表面细胞壁进行爆裂试验,得出木材表面细胞壁等效切削力所消耗的功率。【方法】采用扫描电镜(SEM)法研究微米木纤维灼烧变形。通过激光加热和切削,沿着细胞裂解纹理对木材表面细胞内的组织液进行加热,细胞内的组织液随之气化,组织液瞬间气化使得细胞体积迅速膨胀,内部压力骤升,进而导致细胞壁爆裂,形成毛刺状的纤维丝,利用激光切割头沿木材纹理方向将木材切削成微纳米细丝。通过对纤维加工的功耗分析,将细胞学、超精
[期刊] 林业科学
[作者]
杨春梅 刘清伟 李响 缪骞 马岩 Doumbia Bakary 任长清
【目的】利用固体激光器切割单板,获取合理的切割工艺参数,降低切缝宽度以减少锯路损失,保证单板切口断面平整度。【方法】从激光脉冲能量角度建立激光切割单板数学模型,获得激光输出功率(Pb)与激光切割速度(v)之间的关系表达式。以厚度0. 3 mm、含水率10%的黑胡桃单板为加工对象,选取2组激光输出功率进行试验验证,每组激光输出功率在6种不同切割速度下切割,理论切割速度在6种试验切割速度范围内,加工后多次测量直线切缝宽度取平均值,在40×10光学显微镜下观察切割后试件切缝宽度及切口断面平整度,找出最优试验结果对应的切割速度,并与计算的理论切割速度进行对比。【结果】第1组激光输出功率(脉冲电压400 V,单脉冲能量96. 5 m J,脉冲频率10 Hz)下,当切割速度为2. 5 mm·s-1时可保证单板切缝被完全切透,形成连续完整的切缝,切缝宽度最窄,平均值为0. 544 mm,锯路损失最小,且切口断面较为平整;第2组激光输出功率(脉冲电压500 V,单脉冲能量198. 2 m J,脉冲频率10 Hz)下,当切割速度为5. 0和5. 5 mm·s-1时可保证单板切缝被完全切透,切缝宽度最窄,平均值分别为0. 69和0. 62 mm,且切口断面也较为平整。对比2组试验数据得出,当切割速度与理论切割速度接近时,单板切口连续,切缝宽度最小;当切割速度低于理论切割速度时,切缝宽度逐渐增大;当切割速度高于理论切割速度时,切口容易出现不连续现象。【结论】利用固体激光器切割单板时,切割工艺参数对切缝宽度和切口断面平整度具有直接影响,合理的切割工艺参数对获得较小的切缝宽度至关重要,每个激光器的输出功率对应着最佳切割速度,在实际加工过程中,应保证切割速度与理论切割速度一致或接近,以使切割效果更好。
[期刊] 林业科学
[作者]
郭秀荣 陆怀民 杜丹丰
提出一种基于激光扫描的林木材积测定技术,该技术利用几何方法处理扫描获得的三维点云数据,并采用VC++和Matlab语言编程,可以快速、准确地计算林木材积。试验证明,林木材积平均误差小于3%。如对多株林木进行扫描,可最终实现森林蓄积量测定的自动化,从而节约大量人力物力。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杜浩 吴悦琦
本文探讨了在不采用任何软化药剂处理的条件下,对实木材表面进行压花试验,分析了6种树种木材的压花工艺条件及各工艺因素与压花制品质量之间的关系.结果表明,实木压花具有良好的工艺性能,但针叶树材的压花性能不如阔叶树材.不同树种的木材具有不同的压花工艺条件.在诸工艺因素中,温度和压力对压花制品的质量有较大的影响.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蔡英春 陈广元 艾沐野 孙怀发
该文以兴安落叶松为研究对象,探讨了试件锯解时因摩擦热造成的水分损失,试件在烘箱中烘干时间过长而产生的热分解,试件带热称重时重量传感器的温度效应等因素对采用称重法检测木材含水率的测量精度的影响;试验获得了相应的修正公式,对多片试件平均含水率的传统计算法进行了修正.研究表明:锯解时木材水分损失对称重法测量精度的影响程度随含水率升高而增大;过长时间在烘箱中的热分解,带热称重时重量传感器的温度效应等对称重法测量精度除极精确的研究外,可以忽略.
关键词：
含水率检测 称重法 测算精度
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵洪刚 乐磊 刘明利 吴俊华 刘彦龙
为确定激光切割拼花实木复合地板的优化工艺参数，采用正交试验法，以树种、焦距、切割速度、光强和切割角度为因素设计试验方案，以缝宽、缝深、烧蚀程度为评价指标，采用体视显微镜检测试验结果。结果表明：激光切割对缝宽影响的因素主次为焦距＞切割角度＞切割速度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ４Ｂ４Ｃ５Ｄ１Ｅ１，焦距对缝宽影响显著；对烧蚀程度影响的因素主次为焦距＞切割速度＞切割角度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ５Ｅ４，焦距对烧蚀程度影响显著；对缝深影响的因素主次为切割速度＞树种＞焦距＞光强＞切割角度，最优工艺是Ａ５Ｂ４Ｃ１Ｄ５Ｅ５，由于各种因素有交互作用，造成没有对缝深影响显著的因素。柞木表板激光切割参数为．．．
关键词：
表板 激光加工 缝深 缝宽 烧蚀程度
[期刊] 林业科学
[作者]
韩玉杰 田中千秋
This paper investigates the possibility of measuring the surface roughness of wood by the laser displacement sensor. Ten points_based mean roughness of the planed surface of Douglas, Hinoki, Beech and Padauk was measured by using the laser displacement meter and the stylus instrument to clarify the ...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
邓向瑞 冯仲科 马钦彦 姚山 罗旭
该文提出了一种测定疏林立木材积的新方法,即利用三维激光扫描系统测量立木材积并建立材积表.采用该方法在标准地内按径阶对立木进行三维扫描,可以获取基本测树因子(包括立木的胸径、树高、冠幅)和三维立木模型,由Cyclone扫描软件可以计算立木材积.由扫描获取的立木胸径和树高能够回归建立二元立木材积方程.为检验扫描获取的基本测树因子的精度以及材积方程的适用程度,将扫描后的立木伐倒,并采用区分求积法实测材积.对比扫描数据和实测数据,扫描获取的基本测树因子和扫描材积均满足精度要求,说明这种新方法能够用于森林资源调查和建立立木材积表.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈军 孙圆 刘晨曦 姚睿涵 于嘉辉 曹福亮 余鹏飞
[目的]马褂木是优良的用材树种,研究其材积模型并分析多种密度种植下的径级材种造材出材率,旨在为马褂木人工林高效培育提供重要的指导。[方法]在马褂木多密度人工林试验区获取全样地地面激光雷达数据。通过点云提取单木结构参数,对4种造林密度(株行距配置:2m×2m、3m×3m、4m×4m、5m×5 m)马褂木试验林测树因子(胸径DBH,树高H,材积V)进行分析,建立一元材积方程、削度方程模型,并应用削度方程计算各密度林分材种出材率。[结果]研究得到的一元二次式V=0.000 3D~2+0.006 5D-0.036 9为研究区马褂木最优一元材积式,该模型的决定系数(R~2)为0.884,经过剩余标准差(S_(EE))、系统误差(T_(RE))、平均相对误差(M_(SE))、预估精度(ρ)等评价指标检验,无明显系统偏差,可用于研究区马褂木材积估计。研究选定改进的舒马赫方程式作为不同密度马褂木的削度方程,该模型R~2为0.924,经检验方程均方根误差为1.454,平均相对误差为0.050,预估精度达到0.910。进一步采用削度方程为多密度马褂木试验林进行多径级材造材,得到疏林地4m×4m密度种植下的大径材出材率最大(39.582%),密林地2m×2m密度种植下的小径材出材率最大(81.250%),而综合出材率最大的是4m×4m密度(98.650%)。[结论]马褂木多密度经营下,疏林地大径材出材率最大,密林则以小径材为主要径级材种。基于地面激光点云获取的单木参数可以直观地进行森林经理研究,对提升人工林的生产经营水平以及提高林业工作者的工作效率均有积极影响。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
姜长城 何林 姜志康 冯万欣 林新贵 易根苗 梁良
由于激光诱导等离子体辅助烧蚀(LIPAA)在玻璃表面金属化加工中具有经济、环境友好且高效的特点,该文研究了在纳秒激光下以金属铜作为牺牲靶材,于玻璃基板上采用LIPAA工艺实现直接平面金属化的可行性。为此,对逐行扫描LIPAA制备的玻璃基板上平面金属层的形态和化学成分进行了详细表征;进一步,结合扫描电子显微镜及X射线能谱分析仪对试件在不同激光扫描速度、线间距、激光功率及频率下金属化的表面形貌演变进行了深入分析,揭示了以上加工参数对玻璃表面金属化覆盖率及形貌的影响规律。实验结果表明,当激光功率为20 W,激光频率为20 kHz,激光扫描线间距为2.5μm,扫描速度为300 mm/s时,玻璃表面的金属化可实现全区域覆盖且厚度适中。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
何岚岚 张海光 胡庆夕
以工程中心现有的激光加工设备和师资条件,初步构建了激光加工技术的进阶式实践课程体系,适用于应用型本科院校。该文结合激光加工种类,提出多层次多模块化的课程结构,以满足不同专业、不同层次、不同年级学生的实践课程训练,已初步获得成效,能有针对、有目的地培养学生的工程实践能力、设计能力和创新能力。
关键词：
工程教育 激光加工 实践教学
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
汤肇元
本文通过对当前木材产区以行政手段为主形成的垄断价格所产生的各种问题分析,提出开放产区木材市场,并与销区形成统一的社会主义木材市场体系。
关键词：
南方集体林区 木材市场 木材产区
[期刊] 林业科学
[作者]
马岩 宋明亮 李虎 杨春梅
【目的】将现代激光加工方法应用到木材加工中,辅以水导配合,设计数控纳秒水导激光束激光加工试验台,为纳秒激光技术加工木材提供一种新的理论和方法。【方法】以针叶材为例,在分析针叶材结构特点的基础上,基于纳秒水导激光束对针叶材型面包络成形的加工原理,研究数控激光加工试验台的结构配置形式,根据确定的结构配置形式建立试验台的开环运动控制链,从而建立纳秒水导激光束激光加工的运动学模型;在针叶材三维造型基础上,建立针叶材STL模型,研究激光加工的过切与欠切,得到正确的光斑点计算理论,获得光斑文件,为开发出纳秒水导激光加
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杜金婷 张雁 李雁 王佳佳 廖娜 钟立煌 骆碧群 林江
【目的】茶皂素是一种具有广阔应用前景的天然活性物质,纯度是限制其应用和价值的关键因素。探究超声耦合双水相提取(Ultrasound-assisted two-phase aqueous extraction, UAATPE)油茶粕茶皂素的工艺条件及其提取机制,以开发纯度高且高效的提取技术,为油茶粕高值化利用提供技术指导。【方法】以油茶粕为原料,在单因素基础上,利用Plackett-Burman设计筛选影响得率的关键因素,经Box-Behnken设计优化提取工艺;通过比较传统乙醇提取法和水提法的提取物得率和纯度,评价UAATPE法茶皂素提取效果;结合扫描电子显微镜分析油茶粕微观结构,初步探讨UAATPE法提取机制。【结果】影响茶皂素得率的关键因素为乙醇质量分数、硫酸铵质量分数和超声时间,经Box-Behnken设计优化的最佳工艺参数为:乙醇质量分数27.50%(w/w),硫酸铵质量分数19.60%(w/w),液固比50:1,超声时间32 min,超声功率300 W,提取温度60℃,在此条件下茶皂素得率为(26.21±0.54)%。与传统乙醇提取法相比,UAATPE法的茶皂素得率虽差异不显著,但其纯度提高了6.57%(P<0.05)。相较于传统水提法,UAATPE法提取的茶皂素得率和纯度分别提升了17.74%和40.23%(P<0.01)。微观结构显示UAATPE法处理的油茶粕因超声波空化效应,加剧了油茶粕组织破坏,产生大量空洞和强烈表面收缩,有效促进油茶粕茶皂素释放。UAATPE提取过程,茶皂素在双水相系统中首先经过固液提取进入电导率高的底相,然后经液液萃取迁移至极性较大的顶相,从而达到初级纯化,提升茶皂素纯度的效果。【结论】采用UAATPE法可以显著提高茶皂素得率和纯度,为油茶粕的高效利用提供了新方法。
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