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。     

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。     

动态载荷下基于声发射技术的杨木破坏过程检测

利用声发射检测和力学试验相结合的方法,研究山杨木材在动态载荷下的声发射演变过程;结合木材粘弹性特点,通过声发射参数分析研究在不同受力阶段木材的声发射特点.结果表明:1)声发射信号幅值不连续,是跃迁的;材料断裂前声发射信号的幅值和能量比断裂后小,在断裂点对应声发射信号幅值和能量的局部极大值.2)随时间和载荷的变化,声发射累计撞击数和累计能量增加快慢可以体现杨木在受力条件下的完全弹性、弹性为主的弹塑性共存、塑性为主的弹塑性共存3种状态.3)声发射率和幅值参数可以预测材料纤维开始断裂进入危险期的第一"临界点"和材料大量纤维断裂进入严重危险期的第二"临界点",如果继续加载材料将会破坏断裂.     

声发射检测技术及其在木质材料无损检测中应用的展望

介绍了声发射检测技术的定义、原理和特点, 回顾了声发射技术的发展历史以及它在木质材料无损检测领域中的应用; 在此基础上提出声发射检测技术在木材科学与技术领域的应用前景。     

声发射技术在木质材料损伤监测中的应用研究进展

木质材料损伤演化特征的监测一直是木材科学的研究热点。声发射技术是一种具有实时性、连续性的监测技术,在木质材料损伤监测研究中得到广泛应用。文中围绕声发射技术在木质材料损伤监测领域研究中的应用情况,总结了声发射技术原理与分析方法,归纳了木质材料特性对声发射信号的影响因素,并分别从木质材料损伤源定位、实木和木基复合材料损伤监测以及发展前景3个方面进行分析与讨论,以期为声发射技术在木质材料领域的进一步应用发展提供参考。     

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。     

声发射技术在木材干燥试验中的应用

声发射技术是六十年代以来出现的一项新技术,被广泛用于研究材料的塑性变形机理及脆性断裂过程、检测残留应力和监视机械构件的初始损伤等方面.但在木材试验及加工中的应用研究国外刚刚起步,我国尚未开展.因之,本文仅就日本等国声发射技术在木材干燥中的试验研究成果加以综述,期望能对我国的研究有所借鉴。野口等选择了作为高级家具用材的特别易裂的蒙古栎、易裂的山毛榉、具有弹性不易裂的白桦,并都是生材弦切材.试片的尺寸为:12×90(端面)×100(纤维方向)mm.AE 传感器的共振频率为53.6及143.8KHz.由环状存储降值法测定随干燥进行的AE 计数率,得到如下结果.     

基于LabVIEW的木材声发射信号采集与小波析取

为了获取木材声发射信号波形,采用NI高速数据采集设备构建了一种多通道声发射信号采集系统,同时基于LabVIEW软件设计了相应的信号小波析取与处理平台,实现多通道声发射信号采集、分离、波形析取及频谱分析等基本功能。最后通过木材试件声发射试验验证了该系统的效用,并且通过对3种不同信号析取方法的比较,进一步验证小波分析的优势。作为一种通用的木材声发射信号采集与处理平台,该系统为木材声发射信号研究提供了必要的基础保障。     

微波技术在我国木材加工与产品检测中的应用

概述了微波技术在我国木材干燥、木材改性、胶粘剂合成、材料缺陷检测、竹木产品含水率检测和人造板甲醛释放量检测方面的研究成果及应用现状,微波干燥技术使木材在干燥过程中温度梯度和含水率梯度较小,具有加热时间短、干燥质量好、提高出材率等优点;通过微波改性技术,可以赋予竹木材某些特殊的功能,使低档竹木材高档化,从而有效地利用竹木材料,提高经济价值;借助微波技术进行胶粘剂合成,反应速度比传统的加热方法快数十倍;提出了微波技术在木材干燥、木材改性、无损检测、萃取甲醛释放量检测的发展方向和应用前景.     

不同含水率云南松声发射信号特征

【目的】研究不同含水率条件下云南松试件声发射信号的传播规律,探讨含水率对声发射信号波形的响应,为云南松声发射源定位提供依据,为木材内部缺陷无损检测提供基础数据。【方法】以云南松为试验材料,采用NI高速数据采集设备和LabVIEW软件构建云南松试件声发射信号采集平台,利用铅芯折断模拟声发射源,对绝干、气干、生材和饱水4种含水率状态下的试件表面进行声发射信号采集,通过时差法计算信号在4种含水率状态下的平均传播速率,并运用小波分析对声发射信号波形进行分解和重构,根据软阈值量化方法消除各通道系数和经阈值量化后的各高频层系数,去除非主能量信号以便从噪声中析取微弱的声发射信号。【结果】试验中传感器均以接收表面波信号为主;随着含水率增加,云南松试件表面声发射信号波形和平均声速均大幅度衰减,绝干状态下声发射信号时域波形幅值达到±5.2 V,平均声速可达4 208.77 m·s^-1 ,而饱水状态下信号时域波形幅值仅为±0.6 V,平均声速降至1 414.07 m·s^-1 ,气干和生材状态下信号时域波形幅值和平均声速分别为±4、±2 V和 3 331.79 、 2 328.73 m·s^-1 ,且各含水率状态之间平均声速差在876.98~1 003.06 m·s^-1 范围内;小波变换能有效将“淹没”在噪声中的声发射信号析取出来,4种含水率状态下试件声发射信号频域波形范围在40 ~150 kHz之间,且气干状态下波形峰值出现在110 kHz左右,其余3种均在50 kHz左右达到峰值。【结论】含水率增加可显著改变云南松声发射信号和传播特征,其信号波形和平均声速均与含水率降低呈正比;小波变换在信号降噪处理方面具有明显优势,不仅可去除信号中的大量噪音,而且不会破坏有用信号,保证信号完整性,能更大程度降低对不同含水率云南松试件声发射信号的分析误差,为云南松表面声发射源定位研究及内部无损检测给予试验数据支持;作为一种木材声发射信号采集与分析平台,研究结果可为不同含水率云南松受压变形破坏全过程的声发射特征分析提供必要的基础理论依据。     

近代技术在木材工业中的应用

介绍了红外、超声、高频、激光、同位素、微波、声发射、计算机等近代技术在木材工业上的应用概况。     

我国木材干燥技术与发展探讨

详细论述了目前我国各种木材干燥方法的特点、技术水平及生产应用情况。从计算机技术,节能和环保、新技术材料的应用等角度,提出了我国木材干燥技术的发展方向。     

含LT型裂纹木梁起裂载荷确定方法的试验研究

木材裂纹萌生的准确判定对木材损伤断裂的评估具有重要的意义,起裂载荷是标定裂纹萌生的关键参数。本试验以杉木为研究对象,利用声发射技术(AE)、数字图像相关法(DIC)和电测法(EM),对含LT型裂纹木梁的损伤断裂特性进行了试验研究。通过研究木梁在加载过程中声发射参数变化规律以及裂尖区域的表面应变信息的演变,分析木梁裂纹萌生规律并确定起裂载荷Pini。结果表明:声发射累计振铃计数、幅度可有效反映木梁内部损伤的产生和演化,利用声发射参数的变化规律能准确确定含LT型裂纹木梁的起裂载荷Pini;数字图像相关法、电测法可以实时监测木梁表面裂缝尖端区域的应变变化,根据应变演变特征可以有效监测木梁表面裂纹的萌生和扩展。声发射技术、数字图像相关法、电测法在确定木梁起裂载荷Pini方面有较好的适用性,所确定的起裂载荷大小为:电测法>数字图像相关法>声发射。试验结果为研究监测含LT型裂纹木材裂纹萌生的试验方法提供了依据,应用时可结合实际工况选择合适的测量方法。     

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。     

小型细木工厂木材热风干燥介绍

小型细木工厂遍及林区各地,细木生产的前道工序——木材的干燥方法是小型细木工厂研究的课题之一。林区小型细木工厂一般采用干燥窑,即用火墙和火坑烘烤木材。用烘烤法干燥木材存在以下缺点: 1、烘烤木材属于强制干燥,木材易开裂,干燥不均匀,靠近热源处的木材易烤焦,或炭化,破坏木材纤维,使木材强度大大降低。 2、干燥效率低,消耗燃料多,平均每干燥一立方米木材消耗木拌子4 m~3左右。 3、木材内部水分蒸发不出来,内部往往形成     

木材的真空干燥简介

木材的真空干燥,是利用水在低压下沸点低的原理,使木材在干燥过程中形成急剧的蒸汽压力梯度和含水率梯度,促使木材快速干燥的一种方法。木材真空干燥法,由于干燥周期短,干燥质量好而逐渐被木材干燥工业所应用。一、木材真空干燥的基本原理木材真空干燥的原理就是适当改变干燥过程中的某些参数(主要是压力、温度),以提高干燥中木材内部的含水率梯度和蒸汽     

我国木材干燥工业展望

1前言由于木材具有许多优异的功能和能满足人们回归大自然的需求,近年来它在建筑、室内装修、家具、车船、交通运输等领域得到广泛的应用。但是木材又是天然有机高分子材料,新伐木材富含水分和营养,还是一些菌虫的食物,经菌虫侵害的木材,就会发生蓝变、腐朽、虫眼、变色等缺陷,降低使用价值。木材要利用,首先要进行干燥处理,当木材干到含水率低于20％时,木腐菌的生长就会受到抑制。干燥后的木材制品尺寸稳定性及木材抗菌虫害的能力都提高了,新伐木材及时干燥还具有色泽新鲜和美丽花纹,木材的优异性能得到充分的体现。木材干燥是…     

超临界CO2技术在木材工业中的应用现状及前景

在简要介绍超临界CO2流体的基本特征和基本功能的基础上,概述了超临界CO2在改善木材渗透性、木质材料的防腐处理、木材的染色、木质材料的脱毒、木质材料的干燥处理以及在木塑复合材生产、水泥刨花板生产、人造板中甲醛含量的测定等方面的研究成果,并展望了超临界CO2技术在木材工业中的应用前景,为其进一步应用提供参考和借鉴.