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[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] 实验技术与管理
[作者]
赵东升 黄震宇 缪唐军 刘玉君
为了深入理解激光焊接方法的特点和工艺参数对温度场的影响规律,在焊接实验课中引入高能束焊接方法激光焊,并通过调整分层脉冲波形实现了对焊接温度场的控制。完成了殷瓦钢的脉冲激光焊接实验,采用红外热像仪测量了焊接温度场,采用有限元法计算了焊接温度梯度和焊后冷却速率。实验结果表明,预热脉冲能够有效降低焊接温度梯度和焊后冷却速率,随着预热脉宽的增大,焊接温度梯度和焊后冷却速率降低,而焊接热裂敏感性则先减小后增大。
关键词：
激光焊 温度梯度 冷却速率 热裂敏感性
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林珊 章文贡 陈礼辉
利用超声法获得钇钡铜氧(YBCO)和乙醇混合溶液,采用聚焦脉冲激光轰击浸于流动无水乙醇中的金靶,连续制备得到纳米金和乙醇混合溶胶.将纳米金和乙醇混合溶胶直接滴入接收器中的YBCO和乙醇混合溶液中,经干燥获得纳米金掺杂的YBCO材料.结果发现,纳米金未明显改变YBCO的吸放热现象,对样品的组成影响不大;掺杂0.01%、0.05%重量比例的纳米金后YBCO的结晶度和超导转变温度Tc均有所提高.
关键词：
脉冲激光 YBCO 金 掺杂
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈莲英 章文贡
采用脉冲激光轰击法连续制备纳米钨及脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加O)原位修饰的油溶性纳米钨,用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等对其结构和性质进行表征.UV-Vis结果表明,纳米钨乙醇溶胶在230.00和275.00 nm附近有强吸收;荧光光谱显示,纳米钨乙醇溶胶在最佳激发波长光(310 nm)下发出强荧光;FT-IR发现,纳米钨乙醇溶胶中乙醇分子基团振动波长受纳米钨颗粒的影响而出现红移现象;XRD和透射电镜发现,修饰过的纳米钨颗粒粒径约为5 nm,未修饰纳米钨颗粒粒径约为18 nm.通过UV-Vis及TEM研究...
关键词：
脉冲激光 纳米钨 表面修饰 润滑
[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]
龙泳学 陈庆轩 赵梓旭 赵昊民 赵洪刚 李庆增
【目的】分析激光切削水曲柳的技术参数与切削效果之间的相关性，建立切削效果最优回归模型，为满足切削效果提供合适的技术参数组合。【方法】以激光机镜头高、进给速度和光强为影响因素，以缝深和缝宽为切削效果指标，利用SPSS 27.0对激光切削水曲柳的技术参数与切削效果进行Spearman相关性分析，进一步根据最小二乘法原理采用MATLAB R2020a编程进行多元线性和非线性回归分析。【结果】1)镜头高与缝深和缝宽呈极显著相关，相关系数分别为-0.677和0.962；进给速度与缝深呈极显著相关、与缝宽无显著相关性，相关系数分别为-0.619和-0.090；光强与缝深和缝宽无显著相关性，相关系数分别为0.116和0.057。2)多元线性回归分析结果表明，缝深回归模型的拟合优度(R2)为0.771 54（P<0.01），缝宽回归模型的R2为0.904 58（P<0.01）；多元非线性回归分析结果表明，缝深回归模型的R2为0.936 69（P<0.01），缝宽回归模型的R2为0.942 41（P<0.01）；多元线性和非线性回归模型均拟合较好，相对来说多元非线性回归模型的准确度高于多元线性回归模型。3)多元回归模型系数对比和图像变化幅值显示，镜头高对缝深和缝宽的影响大于进给速度和光强。4)在激光切削水曲柳生产实际中，如果只是粗略、快速计算缝深和缝宽，可采用多元线性回归模型估计；如果需精确计算缝深和缝宽，采用多元非线性回归模型估计效果更好。【结论】1)缝深和缝宽随激光机技术参数组合总体上呈周期性变化规律。2)在激光切削水曲柳生产实际中，需要先调整镜头高。3)激光机技术参数组合对缝深与缝宽的影响展现出更为显著的非线性特征。
关键词：
激光切削 水曲柳 相关性 回归性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李黎 李启岭
该文利用数理统计学中可靠性计算方法，分析计算木材切削加工机械的切削功率；试图在一定的可靠度条件下，获得使用状况下的机床切削功率经济、合理、可靠的数值，以减少以往在此问题的分析计算中，由于取值不合理、不全面而造成的不足和浪费。
关键词：
可靠性,木工机械,切削功率
[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]
张晓文 顾正平 沈瑞珍
针对普通盘式木材削片机存在的问题，提出了均衡切削的构想，试制了新型的削片刀盘，通过与普通削片刀盘动态测试的对比试验，验证了实施均衡切削的可行性和新型削片刀盘的优越性．
关键词：
木材削片机 均衡切削 动态测试
[期刊] 林业科学
[作者]
管宁
根据１１种针叶树材和１５种阔叶树材切削阻力的研究结果，推出不同树种木材主切削力变动模型，描述不同树种木材切削阻力在不同切削条件下变动的规律，并可对此种变动进行估计。模型由三部分组成：不同条件下切削阻力的平均水平；不同树种中切削厚度、刀具前角和木材含水率对切削阻力的影响；不同条件下木材密度与切削阻力的关系。
关键词：
木材切削阻力,模型
[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] 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] 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] 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。
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