声发射及其在木材工业中的应用

介绍了声发射的定义、性质,声发射的计测工作原理、信号类型和信号处理方法,并介绍了声发射在木材工业中的应用。     

声发射技术在木材加工领域的应用

作为一种主动无损检测方式, 声发射技术通过分析被测物体内部因能量变化所引发的弹性波的特征, 判断物体内部损伤程度并确定损伤位置。声发射技术为木材加工过程应力监测提供了一种主动无损检测模式, 但受木材自身各向异性等特点的限制, 目前声发射技术在木材工业中的应用尚处于探索阶段。为此, 文中重点介绍了目前声发射技术在木材切削加工、木材及木质结构、木材力学性能、木材干燥过程等木材加工过程的应用现状, 并在此基础上根据木材声发射信号特点, 提出一种基于LabView及高速采集设备的木材干燥过程声发射监测系统设计方案。     

木材纵横向切削过程中的声发射特性

研究了木材纵横向切削过程中的声发射特性。结果表明,切削方向与纤维方向之间的夹角,对切削过程中的声发射活动影响显著;当夹角为0°时声发射最强,90°时声发射最小;声发射强度随木材表面粗糙度的减小而逐渐增大。通过获得的试验数据,可进一步完善切削理论,指导木制品生产,监控产品质量。     

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。     

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.     

高新技术在木材工业中的应用

高新技术是指在一定时间里产生的新发明、新发现、新创造的技术。而高技术是指那些基本原理建立在最新科学成就基础上,并能形成较高经济效益,具有较高增值作用,能向经济、社会各领域广泛渗透的技术;新技术是相对原有老技术而言,新技术     

基于熵和波形特征的木材损伤断裂过程声发射信号处理

为了通过声发射信号(AE)对木材内部损伤状态进行评估,本研究选择能够表征信号复杂程度(熵值)以及波形变化(脉冲因子、裕度因子、峰值因子、波形因子)的特征,并通过对木材试样三点加压弯曲实验采集原始声发射信号。另外,为了抑制干扰,提高信号特征对损伤状态的敏感性,提出了一种采用EMD分解方法,基于信号能量、瞬时频率、峭度值的信号预处理方法和信号重构机制。最后,获取重构AE信号的熵值(信息熵、指数熵)和波形特征参数(脉冲因子、裕度因子、峰值因子、波形因子),探索了它们与木材内部损伤与断裂过程的关系,并从中提取6段时序信号进行特征值前后对比分析。结果表明：通过这些特征,可以将木材受力激发出的声发射信号分为4个类别,分别是屈曲AE信号、形变AE信号、微裂AE信号和断裂AE信号,并与木材损坏过程中微观结构变化的4种形式(胞壁屈曲与塌溃、胞壁界面损伤与层裂、微裂隙损伤区的形成与扩展、胞壁断裂)相对应。相比较波形特征,声发射信号的熵值能够更加敏感地反映出木材内部损伤状态的变化。波形特征能够较好地反映出木材断裂后载荷逐渐减小的趋势。本研究提出的信号预处理方法和重构机制,能够提高上述特征对不同损伤状态的区分...     

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。     

声发射技术在刨花板力学性能检测中的应用

在刨花板三点弯曲试验中运用声发射(AE)技术对其力学性能作了检测,采用AE参数和载荷-位移曲线相结合的方法对刨花板在受力变形损伤过程中的AE特征进行了分析和研究,并对损伤机理进行了分析。结果表明,AE技术可作为检测刨花板力学性能的补充手段。     

日本木材工业新技术开发的近期目标

文章介绍了由于木材供需市场变化,日本政府制定的木材工业新技术开发研究领域的近期目标,这对于我国制定木材科学与技术研究目标有一定的借鉴和参考价值。     

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。     

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。     

扫描电镜技术在木材工业中的应用

介绍了扫描电子显微镜(简称扫描电镜)的原理、构造,阐述了扫描电镜的主要优点及其在木材学和木质人造板工艺研究领域中的应用。     

TiO2在木材工业中的应用与展望

介绍TiO2光催化性能的基本原理,并在综合分析文献的基础上,总结国内外木材工业中TiO2的应用研究现状,指出:TiO2优异的环境特性和使用性能尚未被木材工业很好地研究和利用,在制备多功能型环保材料、抗紫外线材料和性能增强型材料等方面应用前景广阔.     

斐济的木材工业将减少3000个工作岗位

斐济：如果斐济政府不重新考虑将木材税从56％提高到270％的决定，斐济的木材加工工业将减少3000个工作岗位。由16家制材公司组成的斐济制材业者协会要求得到林业部长的召见并讨论提高税率这件事情。     

袋式除尘器及其在木材工业中的应用

随着木材加工、家具制造和人造板生产的日益发展，木材粉粒性碎料的处理工作也随之剧增。为保护大气环境，特别是人口稠密的城市，国家对粉尘排放的规定会愈来愈严格。我国木材工业过去使用较多的旋风分离器因 本身性能的限制，已很难独立完成木粉的除尘工作。根据国内外应用的实际情况看，袋式除尘器具有良好的处理效果。本文着重从袋式除尘器的捕尘机理、影响压损的因素及其在木材工业中的应用特点等方面进行探讨。     

保加利亚木材工业面临危机

保加利亚：国家林业局主席尤鲁科夫在保加利亚森林周和林业局成立130周年庆典开幕时说，保加利亚的木材和木材加工工业处于崩溃的边缘，前景堪忧。尤鲁科夫说，木材产品的销售量仅及去年的一半，而且市场还在萎缩。目前，库存的大量积压使仓储设施已经不敷需要，对土耳其的出口量也非常少。林业局的副主席拉多斯拉沃夫也警告说：“我们的产品价格已经到了最低限度，再降价就承受不住了。”尤鲁科夫说，如果没有外来的财政支持，他们将无法维持，并称大约需要2000万保加利亚列弗的资助。     

壳聚糖性能及其在木材工业中的应用

壳聚糖是一种来源广泛、安全无毒的天然高分子碱性多糖,独特的化学结构使其具有许多优异的特性,在生物医学、服装纺织、农业等领域都有不错的应用。目前,有关壳聚糖在木材保护上的利用也取得一定的研究成果。文中介绍了壳聚糖的性能及其在木材工业上的基本应用,重点阐述归纳了壳聚糖在木材防腐、木材阻燃、木材胶黏以及木材固色4个方面的研究现状,展望了壳聚糖在木材工业领域应用中的发展趋势,旨在进一步推动壳聚糖在木材工业中的应用研究。