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.     

杨树与落叶松原木中应力波的不同传播速度

通过应力波测试仪对健康的杨树和落叶松原木试件进行检测试验,研究应力波在这2种原木试件中径向、弦向和纵向(原木心材和边材)传播速度之间的关系以及径向传播速度和直径、弦向传播速度和检测角之间的相关关系.结果表明:在这2种树种中,应力波径向传播速度和原木直径呈正相关,原木纵向边材传播速度比相应心材中的要大,弦向传播速度与检测角呈现二次函数关系.通过试验分析得出应力波在原木纵向心材和边材传播速度与径向传播速度比的域值.     

应力波木材无损检测技术应用及研究进展

文中概述了应力波传播机理及应力波木材无损检测技术的优缺点与工作过程,介绍了现阶段木材无损检测领域内常用的几种应力波木材检测设备,对其特点进行了分析,并从力学性能检测、内部缺陷检测和影响应力波传播速度的因素3个方面对应力波木材无损检测技术的研究进展进行总结分析,预测其发展前景,以期为该领域的进一步研究提供参考。     

原木内部腐朽应力波二维图像的获取与分析

应用Arbotom应力波检测系统,对东北林区3个针叶树种(云杉、冷杉、落叶松)和9个阔叶树种(白桦、色木、椴木、杨木、水曲柳、核桃楸、榆木、铁木和柞木)的原木内部腐朽进行检测,并对原木内部腐朽面积的实际估算值和检测估算值进行比较分析.结果表明:Arbotom应力波无损检测系统可以获取原木内部腐朽的二维图像,但检测准确率较低,建议采用多点测量和改进应力波测试仪器,以提高检测准确率.     

超声波与应力波在木材内部缺陷检测中的对比研究

采用超声波和应力波分别对木材试件进行了检测,并运用SPSS软件对检测结果进行分析,结果表明：木材密度、孔洞大小及数量对两种波传播参数及动态弹性模量都有不同程度的影响。通过两种波的对比研究,得知二者对木材内部缺陷检测的灵敏度和准确度存在差异。因此在进行木材内部缺陷检测时,应结合实际情况,采用适当的检测方法,从而提高对木材缺陷盼分辨能力。     

结构用材应力波无损评价研究现状与展望

在介绍结构用材使用及发展状况的同时,对国内外应力波无损评价技术在木结构及结构用材领域的研究进行阐述,具体介绍应力波技术在木结构、结构用原木、锯材和胶合材方面的应用,最后对结构用材应力波无损评价的进一步发展进行展望。     

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。     

应力波和超声波在立木无缺陷断面的传播速度

为进行立木无损健康检测,采用Arbotom应力波成像系统、Resistograph针式阻抗仪和RSM-SY5超声仪对4个树种共计120株树分断面进行测试,研究超声波和应力波在立木108个无缺陷断面传播速度变化规律,并对比分析二者的差异和相关性。结果表明:1)采用8个测点对立木测试时,超声波和应力波在立木无缺陷断面具有类似的传播规律,即沿Path A(相邻两传感器)传播时速度最低,沿Path D(径向传播)传播时速度最高,从Path A到Path D传播速度呈递增的变化趋势;2)对于小叶杨、榆树、旱柳、水曲柳4种立木,Arbotom测得的无缺陷断面应力波径向传播速度平均值分别为788.46,1 025.45,940.62和1 146.06 m.s-1;RSM-SY5测得的超声波径向传播速度平均值分别为1 159.57,1 537.5,1 323.15和1 558.6 m.s-1;3)尽管Arbotom和RSM-SY5测得的应力波和超声波传播速度差值较大,但二者的径向传播速度具有显著正相关性,决定系数R2均在0.77以上,因此采用这2种仪器对立木进行无损检测都是可行的。     

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.     

应力波在原木中传播理论的研究

对原木中微小单元进行动力学分析,确定应力波沿原木轴向传播的波动方程,应用分离变量法,得出应力波沿原木轴向传播的位移、速度、应力和应变方程。根据波动学理论中的反射和透射原理,从传播方向与界面垂直和不垂直2个方面得出界面两侧位移、速度、应力、应变的关系式。在此基础上,建立传播方向与界面垂直情况下的应力波沿原木径向或弦向传播的位移、速度、应力和应变方程。从这些方程可以得出:微小单元的位移、速度、应力和应变不仅与原木试件的弹性模量、密度有关,而且与小锤的敲击力、小锤与原木试件作用时间、敲击方向有关。     

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.     

落叶松锯材外观分等与应力波检测试验的研究

根据中国、日本、美国的外观分等标准对落叶松试材进行了以强度为基础的外观分等,然后对试材进行应力波检测,分析比较不同外观分等结果与应力波检测的相关关系。     

弦向角对应力波在原木横截面传播速度的影响

为了研究应力波在原木横截面上传播时应力波波速的变化规律及其影响因素,选择柞木、红松、臭冷杉和大青杨4个树种的原木为试验材料,在原木的横截面上,测试不同弦向角所对应的应力波波速,并用MATLAB软件对弦向角和应力波波速进行曲线拟合。结果表明:1)随着弦向角的增加,应力波在柞木、红松、臭冷杉和大青杨原木横截面上的传播速度均呈3次曲线趋势增加;2)当弦向角大于36°时,应力波在大青杨原木横截面上的传播速度最快,在柞木原木横截面上的传播速度最慢;3)应力波在柞木、红松、臭冷杉和大青杨原木横截面上的径向最大传播速度分别为1109.0,1220.4,1245.8和1618.3m·s-1。     

应力波技术在古建筑木构件腐朽探测中的应用

采用应力波测定仪对西藏古建筑上的腐朽与虫蛀木构件进行无损检测和目测腐朽观察,并将两种结果进行比较.结果表明:应力波无损检测技术可以准确的判定木构件的内部腐朽与虫蛀;表层腐朽分级与无损检测结果基本一致;在古建筑维护中,可在目测基础上,再采用应力波技术检测确认,为准确更换木构件提供定量评价依据.     

盐胁迫下4种耐盐植物渗透调节物质积累的比较

为探索不同类型耐盐植物在盐胁迫下体内渗透调节机制,以沙柳、沙枣、柽柳和西伯利亚白刺为研究材料,研究了不同盐浓度(0、100、200、300 mmol·L^-1NaCl)处理下4种耐盐植物体内无机离子和有机溶质含量的变化,比较了其在植物渗透调节中的作用。结果表明:(1)盐处理后4种植物体内Na⁺、Cl^-含量均上升,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子含量呈下降趋势;(2)稀盐型盐生植物白刺与泌盐型盐生植物柽柳以Na⁺为主要无机渗透调节物质,拒盐型耐盐植物沙枣与沙柳以K⁺为主要无机渗透调节物质;(3)可溶性糖是4种植物盐胁迫下共同的有机渗透调节物质,对沙柳和沙枣尤为重要;在高盐浓度(≥ 200 mmol·L^-1NaCl)下,脯氨酸是沙枣叶片中重要的有机渗透调节剂;白刺叶片中甜菜碱含量随盐浓度升高明显增加,对提高白刺耐盐能力具有重要作用。4种不同类型耐盐植物在盐渍环境胁迫下所积累的渗透调节物质种类与数量差异明显,渗透调节方式与耐盐机制不同。     

基于应力波与X射线二维CT图像原木内部腐朽无损检测

木材无损检测技术是在20世纪60年代后逐步兴起的对木材性质进行非破坏性检测的技术,如今该技术已多达几十种,产生了多种多样的木材无损检测方法。为了更好地运用这些方法,找出它们的优缺点,有必要对它们检测木材内部缺陷进行试验和评价。同时使用应力波和X射线两种方法对原木内部腐朽进行检测,结果表明：应力波和X射线二维CT图像都能检测出原木内部腐朽,显示出腐朽的区域,而且能利用图像计算出腐朽区域的面积。两种方法计算出的腐朽区域的面积准确度φ都较高,但是应力波二维CT图像在其他许多方面逊于X射线二维CT图像：应力波二维CT图像对腐朽区域形状的显示不够准确,不能根据图像辨别出腐朽的严重程度,利用图像确定腐朽面积效率很低;X射线二维CT图像对腐朽区域形状的显示与实际较吻合,可以根据图像辨别出腐朽的严重程度,利用图像确定腐朽面积效率高。但是X射线仪器笨重不便携,而应力波检测仪轻快便携。     

不同磷效率马褂木种源对磷胁迫的生理反应

低磷胁迫条件下,植物将以一系列形态、生理、生化和遗传机制主动适应胁迫环境,包括根系对生长环境中难溶性磷的活化,有效吸收、运转、分配及再利用等.植物通过改变对养分的需求以维持自身代谢和改变根系形态、生理机能来增强自身活化和吸收养分的强度[1].具有较高的磷素吸收能力是植物耐低磷胁迫的基础[2],研究低磷胁迫条件下植物的生理生化特性对揭示耐低磷机理具有重要意义.以往在农作物方面有过一些研究[3～6],但在林木方面研究不多.本试验以不同磷效率的马褂木(Liriodendron chinense (Hemsl.)Sarg.)6个种源为材料,试图研究低磷营养胁迫下马褂木种源在膜脂过氧化、可溶性蛋白含量、叶绿素含量及酸性磷酸酶活性等方面的差异及与磷效率的关系,为优良耐低磷马褂木种源的选育提供理论依据.     

水分胁迫下2个牡丹品种生理生化差异比较

牡丹(Paeonia suffruticosa),芍药科,芍药属,是我国的传统名花,有数千年的自然生长和2000多年的人工栽培历史,具有重要的观赏价值、药用价值、食用价值和商品价值(王莲英,1997;李嘉钰,1998)。牡丹生长耐旱怕涝,过多的土壤水分易造     

干旱胁迫对不同种源沙柳苗木水势和水分利用效率的影响

通过人工模拟方式对5个种源沙柳苗木进行干旱胁迫处理,研究干旱处理不同阶段苗木小枝水势日变化、叶片相对含水量、水分饱和亏缺、保水力及水分利用效率。结果表明:干旱胁迫下5个种源的沙柳苗木小枝水势和叶片相对含水量均下降,而水分利用效率在轻度干旱时呈上升趋势,随干旱胁迫的加剧而下降。干旱处理15天后,民勤种源的沙柳日平均小枝水势下降幅度最大为0.77 MPa,然后依次为达拉特旗0.57 MPa、盐池0.36 MPa、榆林0.25 MPa和乌审旗0.12 MPa,其中民勤种源的苗木在充分供水和干旱胁迫下小枝水势差异达到显著。干旱处理18天后叶片相对含水量分别下降:民勤1.68%、盐池7.03%、达拉特旗7.25%,榆林9.35%和乌审旗11.07%,水分饱和亏缺民勤<盐池<达拉特旗<榆林<乌审旗。结果表明,民勤种源的沙柳抗旱的能力较强,而盐池和达拉特旗沙柳苗木在受到水分胁迫时水分利用效率下降幅度较小,即水分胁迫对苗木干物质的积累影响较小,因此具有更高的经济价值。