基于应力波的活立木力学特性无损检测研究进展

活立木力学特性无损检测是科学评价森林质量的基础,为合理制定采伐作业时间、原木分级和木材高效利用提供有效依据.介绍应力波无损检测的基本原理以及基于应力波的活立木力学特性无损检测的研究进展,分析影响应力波在活立木中传播的因素,在此基础上阐述木材力学特性变化的原理以及基于应力波技术的木材力学特性季节动态变化检测的现状和意义,提出应力波检测活立木性质存在的问题,针对其存在的问题提出几点建议.     

应力波评价活立木材质的研究与进展

论述了应力波在活立木中传播的理论依据以及在检测活立木力学性质方面的研究进展,以一套典型的检测装置为例说明实际的检测方法,并对冲击应力波评价活立木力学性质的发展趋势进行了预测.     

应力波用于木材和活立木无损检测的研究进展

在简单介绍应力波无损检测技术的基本原理、特点以及目前应力波主要的检测设备同时,对国内外应力波无损检测技术在木材和活立木领域的研究进展做了叙述,分析了现阶段应力波无损检测技术存在的问题,并对应力波无损检测技术进一步发展做了展望。     

应力波法检测活立木品质的研究进展

介绍了应力波无损检测方法的基本原理以及采用该方法检测活立木品质的研究进展情况,阐述了应力波检测用于活立木品质研究的趋势。     

樟子松活立木与原木及其板材应力波传播速度的相关性研究

对樟子松活立木、原木及其板材的应力波传播速度进行检测,得出活立木与原木的应力波传播速度非常接近;樟子松原木段与其板材的应力波传播速度具有较大的相关性,相关系数为R2=0.6,因此可以通过活立木的应力波传播速度来预测原木制成板材后的应力波传播速度。     

人工林活立木材质应力波无损检测研究进展

应力波无损检测是检测和评估人工林活立木材质的主要手段之一。对该项技术的国内外研究进展情况进行了总结分析,指出这些研究主要集中在三个方面,即应力波传播机理研究、力学性能检测和预测研究,以及木材内部缺陷检测研究。     

白桦模拟缺陷材的电阻层析成像规律探究

以白桦圆盘为对象,人工设计各种空洞缺陷,研究电极传感器数量、内部缺陷面积、轮廓形状以及位置等因素在利用电阻层析成像检测缺陷准确性方面的影响。结果表明:电阻层析成像技术可以通过电阻率的分布直观地显示木材内部缺陷,但是其图像显示的缺陷面积和缺陷轮廓受诸多因素影响;圆形缺陷面积从5.69%上升到40.48%时,电阻层析成像系统显示的缺陷面积与实际缺陷面积的相对误差率从4.14下降到0.02;增加电极传感器的数量可以提高检测准确率;缺陷轮廓形状对电阻层析成像有一定的影响,狭长形缺陷容易被检测出来,但近圆形缺陷的面积准确率高;缺陷位置对电阻层析成像有一定的影响,缺陷面积一定时,边材处的空洞比心材处的空洞更容易被检测出来,而且缺陷面积的准确率也高。     

东北林区典型树种内部心腐材积的量化检测

为分析活立木心腐材积损失变化规律及材积与胸径的关系,利用Arbotom应力波测试仪对带岭凉水国家自然保护区内红松(Pinus koraiensis)、旱柳(Salix matsudana)、山杨(Populus davidiana)、水曲柳(Fraxinus mand-schurica Rupr.)等4种活立木不同高度处144个断面的腐朽状况进行检测,获取每个断面的树干直径和应力波断层图像。根据应力波断层成像,筛选出存在心腐的断面共78个,利用Envi 5.0最大似然法对心腐断面进行分类并计算断面腐朽面积,据此模拟出活立木内部腐朽的立体模型,然后通过分区段求材积法估算其腐朽材积。在此基础上,对活立木心腐材积变化规律及材积与胸径的关系进行统计分析。结果表明:活立木心腐面积随高度的增加呈递减趋势;活立木心腐材积与胸径之间存在显著的正相关性(R=0.618,P=0.0000.01),胸径越大,活立木心腐材积比例也增大。     

不同数量传感器下云杉模拟缺陷材应力波成像规律探讨

以云杉原木圆盘为对象,研究不同面积、不同轮廓形状的空洞缺陷及用不同数量传感器情况时应力波成像技术检测缺陷图像与实际缺陷的关系.结果表明:应力波成像系统可以直观显示木材内部缺陷,其检测精度与空洞等实际缺陷面积和被测木材的截面积比率、使用传感器数量及空洞等缺陷轮廓形状有关;当空洞实际面积与被测木材截而积比从1.6％上升到25.0％时,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22.6％下降到9.7％;成像用传感器数量在6～24个之间时,应力波成像系统均能显示空洞等缺陷的存在,但成像用传感器的数量会影响检测精度;缺陷轮廓形状对应力波成像有一定影响,缺陷面积一定时,狭长形缺陷容易被检出,近圆形缺陷检测相对误差小.     

木质材料无损检测的应用与研究进展

木质材料无损检测主要包括缺陷无损检测和力学性能无损检测两个方面,其无损检测基本方法主要有应力波法、机械应力变形法、振动法、微钻阻力法、射线法、雷达波法等。笔者先从检测原理入手对目前常见的木质材料内部缺陷和力学性能无损检测方法作了归纳,同时对木材和人造板内部缺陷和力学性能无损检测的应用和研究现状进行了归纳分析。木材和活立木无损检测技术发展较快,锯材和单板应力分等技术已有较为完善的检测设备,在发达国家已被广泛应用;古建筑木构件和活立木内部缺陷无损检测实际应用也较多,但在检测精度和效率提高方面仍有广阔的发展空间。人造板无损检测的研究近年来主要集中在力学性能检测方面,实际应用较少。对已经有较好应用的无损检测技术,下一步科研的目标应是进一步提高检测精度和效率;对尚处在科研探索阶段的无损检测技术,下一步仍应从基础理论完善和技术实现角度坚持工作。