基于小波分析的木材干燥过程的声发射信号的去噪研究

指出了木材结构的各向异性导致了木材声发射信号的提取的困难性。小波分析作为信号和信息的处理工具由于其优越性已经被大家所认可,特别是在去噪方面,小波的多分辨分析、相关性、低墒性使其在去噪领域有着独特的优势。声发射技术是一种动态的无损检测技术,它不仅能对缺陷进行实时的动态监测,还能对发展趋势进行预测。     

木材干燥过程中声发射信号分析

对木材在干燥过程中产生的声发射信号进行采集和特征分析,结果表明:木材干燥过程中主要采集到两种不同类型的声发射信号:一种信号来自木材内部自由水的蒸发,与木质部导管内水分空穴化过程的声发射信号一致;另一种信号与木材干燥过快时自身形变开裂相关.作为一种木材干燥质量的控制方法,测量和分析声发射信号,可为木材干燥温度和湿度的控制提供依据,实现防止木材干裂、提高木材干燥质量的目的.     

木材干燥过程中声发射信号分析北大核心

对木材在干燥过程中产生的声发射信号进行采集和特征分析,结果表明:木材干燥过程中主要采集到两种不同类型的声发射信号:一种信号来自木材内部自由水的蒸发,与木质部导管内水分空穴化过程的声发射信号一致;另一种信号与木材干燥过快时自身形变开裂相关。作为一种木材干燥质量的控制方法,测量和分析声发射信号,可为木材干燥温度和湿度的控制提供依据,实现防止木材干裂、提高木材干燥质量的目的。     

基于小波与相关性分析的木材声发射源直线定位算法改进

为研究木材损伤过程中声发射(acoustic emission,AE)信号源定位问题,提出了一种基于小波和信号相关性分析的木材表面AE源直线定位方法。首先,采用NI高速采集设备和Lab VIEW构建双通道的AE信号采集系统,并设定采样率为500 k Hz。然后,通过5层小波分解的方法对原始AE信号进行降噪处理后重构AE波形,分别采用信号相关性和最大值分析方法确定AE信号在2个固定传感器之间的传播时差,并由此计算AE信号的传播速度。最后,在距原点150和200 mm处设置2个人工AE源,针对不同方法所确定的传播速度,采用基于时差的直线定位算法进行AE源定位。试验结果显示,对于原始AE信号采用信号相关性和最大值分析后,两处的定位相对误差分别为40%,32%和28%,15%。对原始AE信号进行小波降噪重构后,相应的相对误差分别为2%,26%和1%,11%。因此,对原始AE信号进行小波处理后,再基于相关性分析方法计算AE传播速度,能够明显提高AE源定位算法精度。     

声发射信号处理及去噪方法的算法实现

分析了基于声发射技术检测中噪声的来源及处理方法,并对消噪方法中采用的傅立叶算法和小波分析方法进行比较。描述了小波去噪的原理以及几种阂值的确定方法,并提出了一种改进的阈值函数。     

基于声发射技术模拟蛀木害虫羽化孔洞缺陷检测

[目的]针对木材蛀干害虫羽化孔洞缺陷检测问题,通过对声发射信号的时频分析,研究木材蛀干害虫羽化孔洞缺陷的AE信号特征.[方法]首先,对无孔洞和3种不同尺寸的钻孔缺陷的木材试件,参照ASTM-E976标准采用铅芯折断方式产生AE源,通过采样频率为500 kHz的2通道木材声发射信号采集系统获取原始AE信号.然后,对原始A...     

木材损伤的Kaiser点声发射信号分形特征研究

针对木材在重复荷载下的Kaiser效应问题,采用Felicity比辨识高低载荷状态,并通过声发射（acoustic emission,AE）信号关联维数表征不同载荷下Kaiser点的分形特征。首先,将采样频率设置为500 kHz,采集木材试件在重复载荷下的AE信号,其中载荷间隔设定为300 N。然后,依据噪声信号设定AE振铃的阈值为48 dB,参考美国增强塑料声发射检测委员会（CARP）准则定义“明显”AE信号并计算Felicity比,依此标定Kaiser和Felicity效应所对应的载荷阶段。最后,利用G-P算法计算Kaiser点处AE信号的关联维数D,作为不同阶段Kaiser点的辨识指标。结果表明：通过Felicity比能明显区分高低载荷状态,并且在Kaiser与Felicity效应两个阶段的Kaiser点AE信号的关联维数D存在显著差异;Kaiser效应阶段内,D值变化范围为0.8346～1.4895,而过渡到Felicity效应阶段后,D值变化范围增大到1.7038～3.6602。     

木材损伤断裂过程的声发射特性与Felicity效应

以2种针叶材、2种阔叶材为试材,研究无缺陷试件和含横纹裂纹试件在弯曲破坏过程中材料内部微结构演化的声发射特性,并利用声发射特征参数对几种损伤类型进行辨识.结果表明:1)无缺陷试件在加载初期声发射事件发展较为缓慢,且出现的主要是一些低振幅的AE信号,而大量高振幅AE信号出现在峰值载荷附近及韧性断裂阶段;2)利用声发射监测含裂纹试件在三点弯曲载荷下的损伤并断裂全过程,可以明显地识别裂纹尖端启裂和扩展的不同阶段;3)声发射信号的特征与损伤模式有关,胞壁断裂对应的AE特征为高幅值、高能量及长持续时间,而胞壁界面损伤与层裂损伤和细胞屈服与压溃损伤对应的AE特征为低幅度、低能量及短持续时间;4)木试件在低载荷水平下呈现Kaiser效应,而在高载荷水平下呈现Felicity效应,应用Felicity比能够较好地反映木结构的损伤程度.     

木质材料损伤断裂中声发射特性的研究进展及趋势

介绍声发射技术的定义、原理和特点,以及声发射技术作为一种新型的动态无损检测方法在木材工业中的应用,重点分析当前国内外学者对木材及木基复合材料损伤断裂中声发射特性的研究情况,指出由木材及木基复合材料损伤断裂中的声发射特性,可以在线监测木质材料裂纹尖端起裂时间、破坏源的位置以及材料损伤的严重性,较好的识别木质材料损伤断裂的不同阶段,对构件的安全性检测具有重要意义。在此基础上,指出今后声发射技术在木质材料科学领域的发展趋势。     

基于声发射的樟子松锯材表面横波与内部纵波传播特性及能量衰减规律

为研究不同声发射(acoustic emission,AE)模态的传播特性与能量衰减模式,依据波动理论提出一种木材AE信号表面横波与内部纵波析取方法,进而建立AE信号能量衰减模型。首先,依据ASTM-E976-2015通过铅芯折断的方式在樟子松锯材表面产生AE源,并在不同位置采集表面横波与内部纵波的AE原始信号,采样频率设置为500 kHz;然后,采用小波分析方法从原始信号中重构AE波形,分析木材AE信号表面横波与内部纵波的传播特性;最后,通过指数函数拟合的方法,构建表面横波与内部纵波能量衰减模型。结果表明:表面横波与内部纵波在樟子松锯材中传播时AE能量均呈明显的指数衰减规律,但在频率分布和传播速率上均有较大差异。表面横波在传播初始阶段主要分布在以80.0 kHz和113.3 kHz为中心的两个中高频段内,随着其在木材表面的传播,高频信号迅速衰减为低频信号。而内部纵波始终处于相对低频段内,其平均传播速率约为表面横波的4.6倍。     

云南松木材材性与生长性状相关性研究

对云南松不同种源及其单株的木材材性与树木生长性状相关性的研究结果表明 :木材纹理度与树木的高生长呈极显著的负相关 ,与木材力学性能有显著的负相关 ;木材的力学性能与树高、胸径呈显著的正相关 ,与木材密度呈正相关性 ,其中密度又与抗弯强度、顺纹抗压强度有极显著的正相关 ;树木的生长性状与木材密度没有明显的相关性。经综合选择 ,从参试的永平试验点 2 8个种源 82个单株及昆明大马山 8个种源 2 2个单株中 ,评选出 8个综合性状较好的优良单株 ,为云南松单板类人造板材良种选育提供了评价依据     

不同林龄云南松针叶养分回流及利用效率的季节变化

以云南玉溪森林生态系统定位研究站内不同林龄(15、30和45 a)云南松为对象,通过1 a的定位观测,对不同林龄云南松的养分回流及利用效率特征进行了分析,以期为深入揭示云南松养分自我保持机制及云南松林地的养分管理提供科学依据.结果表明:(1)云南松针叶中养分元素含量夏秋季相对较高,而冬季相对较低,N元素含量随林龄增加而...     

云南松不同种源试验林的产脂量研究

通过对双柏麦地新林场及昆明树木园大马山32个种源的云南松产脂量的测定试验,结果表明,昆明大马山种源试验林中云南松平均产脂量与侧沟产脂量均低于双柏麦地新林场中云南松产脂量。产脂量高的同为泸水、宁浪西布河、华坪、雅长林场4个种源地云南松;产脂量低的同为富宁木央、双柏白水河、罗平八大河、曲靖三宝、云县、禄丰、雅长550、弥勒、砚山9个种源地云南松;云南松产脂量的高低具有一定的遗传稳定性。     

穗条长度对云南松穗条扦插生根的影响

用云南松4年生幼树的当年生枝条剪取不同长度的穗条作扦插育苗试验,以研究穗条长度对云南松穗条扦插生根率和生根性状的影响。结果表明穗条长度对云南松穗条扦插生根率和生根性状的影响显著。其生根率(50.0%)和侧根数最大值(2.3条.株-1)的对应穗条长度为7.0 cm;最长根长(15.7 cm)、总根长(22.0cm)和最长根粗(2.3 mm)的最大值对应的穗条长度分别为15.0 cm、8.0 cm和10.0 cm。     

主要气候因素与云南松天然林生长率的关系研究

依据森林资源连续清查获得的云南松天然林样地调查数据及气象数据,研究了年均温、年均降水量与云南松天然林平均胸径生长率的关系。结果表明,不同年均温区域云南松天然林样木平均胸径生长率总体上呈现出温度越高生长率越大的趋势,但趋势在年均温为16℃时出现了拐点,当年均温>16℃时,随着年均温的升高,云南松天然林生长率反而开始降低。在不同降水量区域的云南松天然林平均胸径生长率总体上与年均降水量呈正相关,降水量越大,生长越快。但在降水量为900~1099mm区域,6~16径阶云南松天然林的生长率却超过了降水量≥1100mm区域。文中对上述现象进行了讨论,认为其原因涉及云南松的适生区、生态稳定性以及林木的生物学与生态学机制等。     

云南松生长特性及其促成培育

云南松苗期生长极其缓慢,造林后又有严重的蹲苗现象,从而制约了幼林经济和生态效益的发挥.针对这一情况,本文依据云南松生长特性及相关研究成果,提出了促成培育的途径和方法,其中包括遗传改良以及改善树体营养水平、激素状态和环境条件.     

石屏小白得林区云南松工程造林成效初析

概述了石屏小白得林区云南松工程造林地的自然条件,工程造林实施的技术措施;通过工程实施资料和固定样地监测材料,对小自得林区云南松工程造林的成效进行了分析。经成效分析得出工程造林质量高,幼林生长迅速、丰产、优质。6年生云南松林分每公顷的蓄积量为32．922m3,是一般造林最好林分的1．1倍,总体设计预测值的2．04倍。预测其经济效益显著,同时也取得显著的社会和生态效益。为速生丰产优质的云南松用材林基地建设起到了示范作用。     

不同光照处理对云南松苗木生长的影响

用4种不同遮光措施对云南松苗木进行处理,研究光照强度对云南松苗木生长的影响。以70%的光照强度处理(T1)苗木生长量和生物量最大,其1 a生苗最高可达11.23 cm,地径可达6.28 mm,总生物量为3.56 g,根干质量为0.99 g,茎干质量为0.79 g;100%的全光照处理(T0)育苗效果次之,而30%的光照强度处理(T3)育苗效果最差。