含水率对落叶松木材材性检测指标的影响

以落叶松为研究对象,利用无损检测技术,研究不同含水率下木材材性检测指标的变化规律。结果表明：在木材含水率未达到临界纤维饱和点时,木材的材性检测指标随含水率的增大急剧下降;在木材含水率大于临界纤维饱和点时,木材的材性检测指标随含水率的增大下降幅度较小。以木材含水率为单一变量,以木材纤维饱和点(30%)为分界点,建立含水率与落叶松木材材性检测指标的理论公式。用实测结果对理论公式进行修正,修正后的结果表明：材性检测指标的实测值与理论值变化趋势一致,用应力波测量仪和微钻阻力仪测定的波阻模量值的实测值与理论值最接近。同时,推导的理论公式可以作为现场测定木材材性指标的依据。     

数据融合技术及其在林业中的应用

介绍了数据融合技术的基本概念和内容,分析了该技术在森林防火、森林蓄积特征的估计和更新、森林资源调查等方面的应用,提出该技术可应用于木材无损检测及精确林业。融合机器视觉、X射线等单一传感器技术检测木材及木制品,可以更准确地实时检测出木材的各种缺陷;集成GPS、GIS、RS及各种实时传感器信息,利用智能决策支持系统以及可变量技术,能够实现基于自然界生物及其赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实,建立基于信息流融合的精确林业系统。     

基于声学的木材无损检测技术研究进展

 声学的无损检测方法具有成本低、易于携带、无辐射、检测速度快等优点,在木材领域内广泛应用。阐述了基于声学的常见6种无损检测方法,包括冲击应力波法、超声波速法、共振法、声发射、声-超声和层析成像技术的基本原理,并对其特点进行了分析与比较。介绍了这些方法在木材工业中的应用,包括对木材的物理力学特性的评估、木材内部缺陷的检测。综述了提高检测精度的研究现状,分析了基于声学的木材无损检测研究中存在的困难。展望了木材无损检测设备在信号源、信号传输机理、信号分析与处理、便携性与实时性等方面的发展趋势。     

基于声学的木材无损检测技术研究进展

 声学的无损检测方法具有成本低、易于携带、无辐射、检测速度快等优点，在木材领域内广泛应用。阐述了基于声学的常见6种无损检测方法，包括冲击应力波法、超声波速法、共振法、声发射、声-超声和层析成像技术的基本原理，并对其特点进行了分析与比较。介绍了这些方法在木材工业中的应用，包括对木材的物理力学特性的评估、木材内部缺陷的检测。综述了提高检测精度的研究现状，分析了基于声学的木材无损检测研究中存在的困难。展望了木材无损检测设备在信号源、信号传输机理、信号分析与处理、便携性与实时性等方面的发展趋势。     

木材无损检测技术研究历史、现状和展望

 无损检测是以不损害被检验对象的使用性能为前提,应用多种物理原理和化学现象,对材料进行有效检测。它具有检测时间短、方法简便、稳定性高、不破坏木材使用性能、适于连续化生产等特点,已经广泛应用于木材科学和工程领域。通过无损检测研究木材的力学性能,并对木材进行力学强度分等,不仅能了解不同无损检测在力学性能测试中的表现,还能在木材利用率、生产成本和生产效率上带来显著提升,具有重要的理论意义和经济价值。本文介绍了国内外常用木材无损检测技术的基本原理、特点和仪器设备,概述了发展历史和研究现状,从试验研究、仪器开发和实际应用3个方面展望了研究方向和工作重点。     

无损检测在木材检验中的应用

随着科技的发展,这几年来无损检测技术已经得到了很大的进步,在木材检验过程中已经广泛地应用这种技术。现在我国对于这种技术的操作方式已经基本掌握,这对我国木材保护技术有很大的促进作用。接下来,我们就对这个问题进行详细的介绍。     

基于Hu不变矩和BP神经网络的木材缺陷检测

采用X射线作为检测手段,对木材进行无损检测,通过检测透过木材的射线强度来断定检测木材是否存在缺陷.对得到的木材缺陷进行图像处理,将木材缺陷图像转化为灰度图像,再把灰度图像转换为二值图像.根据经验选择相应的阈值,提取出清晰的木材缺陷边缘,把木材缺陷部位从背景中分离出来,完成木材缺陷图像分割.对Hu提出的区域不变矩进行扩展,得到一组新的描述形状特征的参数,这些参数具有平移、缩放和旋转不变性,并且具有较低的计算复杂性.将这些特征参数预处理后输入BP神经网络,对木材缺陷进行检测,检测准确率达到86%以上,试验结果表明此方法的可行性,为实现木材缺陷的自动检测提供了新的途径.     

木材-废弃塑料复合材的制造工艺与无损检测

对木材-废弃塑料复合材的制造工艺进行了研究,并探讨了利用无损检测方法对其动态杨氏模量进行检测的可行性。研究发现,木材-废弃塑料复合材可以在155℃、1MPa和7min的热压条件下制得,其动态杨氏模量可以由无损检测方法测量。利用纵波传播法测得的动态杨氏模量值大于纵向共振法和弯曲振动法测得的结果;利用面内弯曲振动法测得的动态杨氏模量值小于面外弯曲振动法测得的结果。     

Pilodyn和Resistograph对湿地松活立木基本密度的评估

木材基本密度是决定松类人工林木材质量的重要性状。Pilodyn和Resistograph检测方法均是活立木基本密度无损评估方法，建立基于两种方法的湿地松基本密度评估模型，对两种检测方法进行对比分析，为湿地松活立木基本密度估测和育种提供技术支撑。     

木材-废弃塑料复合材的制造工艺与无损检测

对木材-废弃塑料复合材的制造工艺进行了研究，并探讨了利用无损检测方法对其动态杨氏模量进行检测的可行性。研究发现，木材-废弃塑料复合材可以在155℃、1MPa和7min的热压条件下制得，其动态杨氏模量可以由无损检测方法测量。利用纵波传播法测得的动态杨氏模量值大于纵向共振法和弯曲振动法测得的结果；利用面内弯曲振动法测得的动态杨氏模量值小于面外弯曲振动法测得的结果。     

不同含水率雪松木的裂纹演化规律试验研究

为了研究不同含水率工况下木材试件的裂纹发展,探寻含水率对木材的力学性能影响和裂纹演化规律。以0、10%、20%、30%、40%及50%含水率的雪松木试件为研究对象,利用力学试验机和声发射设备收集在荷载下木材发出的声发射能量信号。结果表明,不同含水率下木试件的裂纹演化规律与声发射检测得出的结果一致。含水率越高,试件的裂纹发展越平缓,承载能力也越低,说明振铃计数和能量可以准确反映出木材的损伤,木材的裂纹演化程度与含水率成反比。试验结果为进一步研究含水率与木材的影响关系提供了参考。     

空洞缺陷形状对杉木圆盘电阻与应力波断层成像效果的影响

无损检测技术能对木材空洞缺陷进行快速且准确的检测,现存的各种检测技术都有一定的优缺点,因此有必要对它们进行试验和对比。以福建杉木圆盘为对象,研究不同面积、不同轮廓形状的空洞缺陷对电阻和应力波断层成像技术的影响,比较两种检测技术的缺陷图像与实际缺陷图像的差异。结果表明:①电阻和应力波检测技术均能直观显示木材内部缺陷,其检测精度会受到空洞缺陷面积、轮廓形状以及截面积比率影响; ②当空洞实际面积与被测木材截面积比率从4.90%上升到44.05%时,电阻成像系统显示的缺陷图像面积与实际缺陷面积相对误差从34.03%下降到11.69%,应力波成像系统显示缺陷图像面积与实际缺陷面积相对误差从46.41%下降到14.88%; ③缺陷轮廓形状对两种成像均有一定影响。对于电阻成像,近圆形的空洞成像精度低于狭长形的空洞缺陷,在电阻成像中,除了扇形和圆形缺陷外,其余的空洞缺陷形状均不能被明显地检测出,但是应力波成像中,狭长形的扇形缺陷能够比较清晰地被系统显示。研究表明:电阻断层成像法对于空洞缺陷的检测比应力波断层成像法灵敏,且图像检测精度也比应力波断层成像法高; 而对于缺陷轮廓的识别能力,应力波断层成像法要优于电阻断层成像法。     

基于应力波和支持向量机的木材缺陷识别分类方法

现有的应力波木材检测仪只能测定木材内部是否存在缺陷,无法对木材缺陷类型进行分类。笔者提出了一种结合应力波无损检测技术和支持向量机(SVM)的木材缺陷识别分类方法,该方法首先测量木材内部的应力波传播速度,以此作为分类特征,利用支持向量机对木材的内部缺陷进行分类。为了验证该方法的有效性,选取健康的以及含有不同缺陷的山核桃木试样31件、松木试样28件,采集山核桃木试样应力波传播速度数据117组、松木试样应力波传播速度数据80组,以应力波传播速度为分类特征,利用支持向量机对木材的缺陷类型进行分类。结果表明:山核桃木试样缺陷分类准确率达到93.75%,松木试样缺陷分类准确率达到95%。该方法不仅能识别木材内部是否存在缺陷,还能对木材的空洞、裂缝、腐朽等缺陷进行准确分类。     

多测点无损检测法评估古建木材抗弯强度

为了提高无损检测手段预测古建木材抗弯强度的精度,用应力波仪和阻力仪对藏青杨旧材抗弯试样进行了多测点无损检测,通过对比试样抗弯强度,分析了无损指标与木材抗弯强度的相关性,讨论了测试手段、测点位置、测点数量对相关系数的影响,以及多参数时预测模型的最优自变量组合.结果 表明:增加测点数量可提高无损指标与木材抗弯强度的相关系数;当自变量较多时,逐步回归法适合应用于确定最优自变量组合,同时避免自变量共线性问题;相较于一元线性模型,使用最优自变量组合确定的多元线性模型可使无损指标与抗弯强度的相关系数和校正决定系数分别提高20.54％和42.92％,表明多测点无损检测法可以有效提高木材抗弯强度预测的准确性.     

木材阻燃过程中的渗透性及阻燃机理

未经阻燃处理的木材是一种可燃、易燃性材料,它作为一种常见的建筑及室内装修用材,如不进行阻燃处理,其使用范围将受到限制,从而严重影响木材工业的发展和生存。从系统工程的角度看,木材的阻燃技术应包括木材阻燃机理研究、适合于木材的阻燃剂研制、木材阻燃处理技术三方面。就木材阻燃处理技术而言,应包括阻燃剂侵注前的木材预处理、浸注阻燃剂、浸注阻燃剂后木材的再干燥这三个工序。如果阻燃剂不能很好地渗透到木材内部,则无论使用什么阻燃剂,均无法达到较好的阻燃效果。 利用正交旋转组合设计进行试验设计,采用汽蒸的方式对马…     

低温环境下木材细胞中冰晶的形成和传播研究综述

活立木树干内部水分状态对其生理作用的发挥具有重要的影响。低温下,活立木内部水分状态的改变,导致其结构发生变化,这给基于声波技术的活立木材质无损检测带来了一些困难。笔者从宏观和微观角度,综述了树干和木质细胞中冰晶的形成、传播、分布和冰晶体含量的最新研究结果; 讨论了木材细胞内和细胞外水分的冻结模式和冻结行为; 介绍了时域反射技术、低温扫描电镜、差热分析、核磁共振等研究木材内部水冻结过程的方法并比较了各方法的特点。认为当前研究在技术手段、研究对象和深度上仍需进一步拓展,未来应重点以活立木树干及枝干为对象,利用多种手段加强原位检测,对冰晶形成原因、扩展过程及产生结果进行系统研究。通过对低温木材中冰晶的形成和传播机制的综合分析,可为后续开展低温活立木无损检测和树木抗寒性研究提供参考。     

国内外木材阻燃处理技术及发展趋势

从木材阻燃剂、阻燃处理工艺及环境特性等几个方面对国内外的木材阻燃处理技术进行系统、全面的介绍，并在此基础上指出木材阻燃剂的发展趋势是研制高效膨胀型木材阻燃剂，木材阻燃处理工艺的重点在于增强阻燃剂在木材中的渗透性，木材阻燃处理的环境特性主要针对生产阻燃木材过程中废弃物处理问题。在此基础上结合国内的实际情况，发展适合国内需求的木材阻燃技术，为更科学、更高效地利用国内木材资源提供新途径。     

超高温热处理对水曲柳板材尺寸稳定性的影响

分别采用窑式常压和罐式带压过热蒸汽对水曲柳板材进行超高温热处理,研究了两种热处理方式对木材平衡含水率、尺寸稳定性、吸湿滞后及干缩系数的影响,分析了两种热处理方法使木材稳定性提高的原因。结果表明：两种热处理均可降低木材的平衡含水率,但罐式带压热处理可以更有效地降低木材在使用中的平衡含水率,减小木材使用环境的相对湿度变化对木材含水率的影响,降低木材干缩系数,更有利于提高木材的尺寸稳定性。提高处理温度可以减小热处理材的吸湿滞后,罐式带压热处理材比窑式常压热处理材的吸湿滞后小。     

试论微波加热在木材干燥加工中的应用

阐述了微波加热木材在木材加工中的原理和特性,分析了微波干燥木材的机理和优点,介绍了微波加热技术研究与应用情况,展望了微波干燥木材的应用前景。     

陶瓷增强木材

美国科研人员发明一种制作高强度木材的方法,即用一种陶瓷材料使木材中的纤维素改性。该陶瓷是原生纤维素结构的复制品。这种木材陶瓷复合材料形似木材,既保留了木材的纹理图形,又可以接受着色,且硬度大大高于原有木才。