计算机控制激光在线检测木材表面粗糙度

为了高效、快速地在线检测木材表面粗糙度,提高木材加工的生产效率和产品质量,研究设计了计算机控制激光传感器系统.利用该系统对木材表面粗糙度进行在线检测,并对试验测试数据进行了分析,表明该系统对木材表面粗糙度的检测结果准确.     

采用支持向量机算法对金刚石锯片锯切木材表面粗糙度的预测

为了更准确预测木材切削加工后木材表面粗糙度,通过金刚石(PCD)锯片锯切木材试验获得不同锯切转速、进给速度、锯切厚度、木材密度时的木材表面粗糙度测量值,采用支持向量机(SVM)算法建立相应的表面粗糙度预测模型,引入网格搜索法对SVM模型参数进行优化,分析参数选取及优化对木材表面粗糙度模型精度的影响。结果表明:采用PCD锯片锯切木材时,3种影响因素对木材表面粗糙度的影响程度,由大到小依次为锯片转速、锯切厚度、进给速度,且表面粗糙度值随着锯片转速的增大而降低,随着进给速度和锯切厚度的变大而增加。参数优化后的木材表面粗糙度预测模型,更能实现木材表面粗糙度的精准预测。     

基于改进的视觉物理量预测木材的环境学品质

选取我国具代表性的50个树种，定量测量这些木材的表面材色和光泽度参数，采用数字图像处理和灰度共生矩阵模型测量并分析得出4个重要的纹理表征参数，与上述材色、光泽度参数共同构成改进的视觉物理量矩阵；基于SD法选取适宜的视觉心理量制定主观评价量表，对木材视觉环境学品质进行评分。得出代表性视觉物理量主成分和视觉心理量主成分，阐述两者之间的相关关系，并对呈高相关关系的物理量与心理量之间构建回归方程，达到利用物理量参数预测环境学品质评价、以及利用心理量指导物理量选取的意义。     

表面粗糙度标注新旧标准的对比分析

设计者对零件表面粗糙度的要求是否合理，不仅影响零件的使用性能和寿命，对零件的制造成本也有很大的影响。１９９３年国家正式实施新的表面粗糙度标准，取代了１９８３年的旧标准。由于新、旧标准的符号、代号及标注法相近，但含义有所区别，在实际应用中出现了混淆现象。本文对新旧标准中表面粗糙度的标注进行了对比分析。     

响应面法优化木材表面连续化学镀铜/镍工艺

为了探究木材表面化学镀的影响因素,先对杨木单板进行连续化学镀铜,再连续化学镀镍,进而制备理想木基金属复合材料。在单因素试验的基础上,以镀层粗糙程度为指标,采用响应面法优化化学镀的工艺条件。结果表明:单次化学镀镍时间为20 min、化学镀镍4次,化学镀铜3次时,木材表面所得Cu/Ni镀层表面线粗糙度Ra为4.091μm。分析结果验证了利用响应面法分析结果可靠,获得了木材表面复合镀层粗糙程度的理想制备工艺条件。     

激光刻蚀犁铧钢表面粗糙度分析

本文将荷叶图像微观轮廓作为源图像,利用激光标牌机对耕作机具犁铧钢材料表面刻蚀,采用探针法测定刻蚀前后的表面粗糙度,用轮廓最大高度（Ry）、微观不平度十点高度（Rz）和轮廓算术平均值偏差（Ra）3个参数对犁铧钢表面粗糙度进行分析,并将激光标牌机刻蚀和未刻蚀的犁铧钢表面进行对比,结果表明：刻蚀后的犁铧钢表面粗糙度更大;刻蚀电流越大粗糙度提高越明显;图像阈值的提高对表面粗糙度有多重影响。     

表面粗糙度标注新旧标准的对比分析

设计者对零件表面粗糙的要求是否合理，不仅影响零件的使用性能和寿命，对零件的制造成本也有很大的影响。1993年国家正式实施新的表面粗糙度标准，取代了1983年的旧标准。由于新、旧标准的符号、代号有标注法相近，但含义有所区别，在实际应用中出现了混淆现象。本文对新旧标准中表面粗糙度的标进行了对比分析。     

表面粗糙度对轴流泵性能的影响

【目的】探讨表面粗糙度与当量粗糙度之间的转换关系,研究在不同表面粗糙度条件下过流部件对轴流泵性能的影响。【方法】首先以圆管流动为研究对象,采用CFD数值模拟方法研究粗糙度对管道沿程损失的影响,通过数值计算结果与试验数据的对比,验证所建立的转换关系和所采用的数值计算方法及其相关参数的准确性和合理性;在此基础上展开某轴流泵在不同工况下过流部件粗糙度变化对其性能的影响研究。【结果】过流部件的表面粗糙度对轴流泵的水力效率和扬程有较大影响。最优工况下,与无粗糙度相比,粗糙度为3.2,6.3和12.5μm时,泵扬程分别下降0.3,0.5和0.7m,效率分别下降4.7%,5.7%和6.8%。【结论】建立了表面粗糙度与当量粗糙度之间的转换关系;通过研究粗糙壁面对管道沿程损失和轴流泵性能的影响,验证了CFD数值方法的可行性及准确性。     

表面粗糙度参数的计算机辅助测量

介绍了一种用９Ｊ型光切法显微镜，６Ｊ型干涉法湿 微镜及电动轮廓仪，对ＧＢ１０３１－８３定义的表面粗糙度参数（Ｒａ，Ｒｘ，Ｒｙ，Ｓ，Ｓｍ）进行计算机辅助测量的方法。给出了有关计算公式，程序框图与测量实例。     

不同倾斜角度对应力木生长应力、木材密度和干缩性质的影响

通过在安徽农业大学人工林场选取3年生马尾松实生苗和1年生杨树扦插苗进行栽培(其中马尾松杨树各60株,每12株为1组,共5组,每组对应1个角度,共5个角度0°、15°、30°、45°和60°),跟踪测定其生长应力指示值(growth stress indicator,简称GSI)、基本密度、干缩性质,并对它们的关系进行研究.结果表明:(1)杨树、马尾松GSI绝对值大小和倾斜角度呈显著正相关关系;(2)杨树、马尾松的基本密度和倾斜角度都呈显著正相关关系;(3)杨树、马尾松径向干缩率和倾斜角度关系不显著,杨树、马尾松轴向干缩和倾斜角度呈正相关关系,杨树弦向干缩和倾斜角度呈正相关关系,马尾松弦向干缩和倾斜角度呈负相关关系;(4)杨树应拉木区的弦向干缩大于对应拉木区,径向干缩变化不大;马尾松应压木区的弦向和径向干缩均小于对应压木区,应力木区的轴向干缩远大于对应力木区.     

木材剩余物的木酢液制备及其成分分析

为了解以木材剩余物为原料的木酢液制备特性和木酢液的成分组成,采用电控炭化反应釜进行调制试验,分析了不同材料和调制温度下的生成物组成。并采用GC-MS对木酢液的成分组成进行分析,同定出有机酸、酚、醛、酮、酯等38种有机成分,对主要组成成分进行定量分析。结果表明,采用杉木调制的针叶材木酢液,与采用杨木调制的阔叶材木酢液,其酚类成分的组成含量存在一定的差别,这与原料木素的组成成分有一定的相关性, 通过其特征谱图可以对混合木质来源材料制取的木酢液进行评价和分析。      

正常木与应压木木材形成组织中差异表达蛋白质的鉴定

为了鉴定应压木木材细胞壁形成中的差异表达蛋白质,并确定其在木材形成中的功能,采用双向差异凝胶电 泳技术,对正常木和应压木木材形成组织中蛋白质进行分离和鉴定,获得了较高质量的双向凝胶电泳图谱。应用 TOF-MS/ MS 技术对应压木和正常木木材形成组织中的差异表达蛋白质进行鉴定,并用MASCOT 软件对每个差异 点的匹配峰值在Swiss Prot 数据库中进行检索,最终确定了7 个差异蛋白质。其中,4 个蛋白质在应压木中表达上 调,3 个表达下调。这些蛋白质参与了木质素生物合成、应力响应与胁迫、细胞骨架运动及脂类代谢,因而推测它们 与应压木木材的形成有关。      

基于改进C-V模型的木材表面缺陷图像分割

木材表面缺陷会严重影响木材的质量、性能和使用价值,对木材表面缺陷分割检测有利于提高木材的利用率,节约现有木材资源,缓解森林资源短缺的压力。针对传统的C-V(Chan-Vese)模型算法不能分割灰度不均匀图像的缺点,本文采用C-V模型与形态学结合的方法与传统的C-V模型算法进行对比试验。与此同时,根据C-V模型和C-V模型结合形态学方法的不足之处,在C-V模型基础上,引入局部拟合函数和高斯核函数,提出了一种基于C-V模型的改进算法,能够有效地克服C-V模型的不足。通过对木材表面缺陷图像分别采用传统C-V模型算法、C-V模型与形态学结合的方法和改进的C-V模型算法进行多组针对单一目标的木材表面缺陷图像的对比试验。结果表明:C-V模型能够将虫眼和活节缺陷图像分割出来,但是对纹理干扰强烈的死节缺陷图像分割困难;运用C-V模型与形态学结合的方法,可以有效地消除分割结果中的细小空洞和噪声,但是仍无法抵抗死节缺陷图像中木材自身纹理的干扰,难以将死节缺陷完整地分割出来;改进的C-V模型算法对木材表面缺陷图像的分割能够减少迭代次数,缩短分割时间,使分割轮廓线更加光滑和完整。通过采用改进C-V模型算法对多目标木材表面缺陷图像进行试验,能够更好地验证改进算法的优越性、有效性和可行性。      

不同竹龄毛竹材燃烧性能的研究

利用锥形量热仪,在50 kW·m-2的热辐射功率下,对1～6年生的毛竹Phyllostachys pubescens人工林竹材的燃烧性能指标进行了测定.结果表明:随着竹龄的增加,毛竹材的点燃时间、释烟总量和比消光面积均有所增大,质量损失率和第一释热峰有所下降,第二释热峰与竹龄无显著相关,但出现的时间延迟;4年生以上的毛竹材各项燃烧性能指标趋于稳定.图3表2参8     

木材细胞壁的空隙构造及物质的输运过程

该文较详细地归纳了迄今为止有关绝干和湿润状态木材细胞壁的空隙构造，木材细胞壁中物质的输运过程、物质在细胞壁中的平衡态分布、影响物质输运过程的主要因素等.为进一步深入开展这方面的研究，作者提出了值得商榷的几点问题及今后开展这方面研究的一些设想.     

木材细胞壁的空隙构造及物质的输运过程

该文较详细地归纳了迄今为止有关绝干和湿润状态木材细胞壁的空隙构造 ,木材细胞壁中物质的输运过程、物质在细胞壁中的平衡态分布、影响物质输运过程的主要因素等 .为进一步深入开展这方面的研究 ,作者提出了值得商榷的几点问题及今后开展这方面研究的一些设想     

面向地形类型区分的地表粗糙度算法比较研究

【目的】以地形类型辨识和区分为目的,对比分析不同粗糙度算法的优缺点,为定量描述地形形态、划分地形类型提供新思路。【方法】基于SRTM3高程数据,使用常见的11种地表粗糙度算法(坡度、局地高差、高程均方差、高程均方根偏差、均方根坡度、绝对坡度、坡度标准差、面积比、矢量离差、余弦特征值、二维变异性)提取研究区的地表粗糙度,从空间格局特征和统计分布特征两方面对提取结果进行对比,并利用典型断面和频率曲线分析方法探讨各算法区分研究区地形类型的能力。【结果】坡度、局地高差、高程均方差、高程均方根偏差、均方根坡度和绝对坡度6种算法所得地表粗糙度的空间格局特征与统计分布特征极其相似,且能有效区分研究区的地形类型。坡度标准差、面积比、矢量离差、余弦特征值和二维变异性5种算法难以表达研究区地表粗糙度的宏观变异,不能有效区分研究区的地形类型。【结论】基于高程空间变异的坡度、局地高差、高程均方差、高程均方根偏差、均方根坡度、绝对坡度6种算法是表达地表粗糙程度和区分地形类型的较佳算法。     

不同杨树无性系幼龄材和成熟材化学成分的比较

【目的】研究5个杨树无性系幼龄材和成熟材的化学成分,为杨树优良无性系的选择和杨树制浆造纸利用提供依据。【方法】选择欧美杨107杨(Populus×euramericana ‘Neva’)、中汉22杨(P.×deltoides cv.‘Zhonghan22’)、皖林1号杨(P.×deltoids cv.‘Wanlin1’)、Z9(P.×deltoids cv.‘Z9’) 和B3(P.×deltoids cv.‘B3’) 5个杨树无性系为研究材料,参照有关国家标准,分别测定其幼龄材和成熟材的化学成分,通过单因素方差分析,比较不同无性系及不同材龄之间的差异性。【结果】综纤维素、纤维素、木质素、苯醇抽提物、10 g/L NaOH抽提物的含量,在所测的5个杨树无性系试样中分别为749.7～830.7,398.1～434.1,177.1～198.0,8.8～14.8和190.2～237.2 g/kg。5个杨树无性系成熟材中的综纤维素和纤维素含量均高于幼龄材,木质素含量均低于幼龄材;苯醇抽提物含量除皖林1号杨外,其余无性系均表现为成熟材大于幼龄材;10 g/L NaOH抽提物含量在不同无性系之间差异较大。幼龄材与成熟材之间,综纤维素含量差异极显著（P<0.01）,苯醇抽提物含量差异显著（P<0.05）,其余化学成分差异均不显著;不同无性系之间,综纤维素含量和10 g/L NaOH抽提物含量在P=0.001水平上差异显著,木质素含量在P=0.01水平上差异显著,其余化学成分差异均不显著。【结论】从化学成分来看,5个杨树无性系均是制浆造纸的优良原料。由于无性系之间化学成分差异显著,幼龄材与成熟材之间化学成分也存在差异,因此建议在选择制浆造纸原料时,应优先考虑无性系的影响。     

不同杨树无性系幼龄材和成熟材化学成分的比较

【目的】研究5个杨树无性系幼龄材和成熟材的化学成分,为杨树优良无性系的选择和杨树制浆造纸利用提供依据。【方法】选择欧美杨107杨(Populus×euramericana‘Neva’)、中汉22杨(P.×deltoidescv.‘Zhonghan-22’)、皖林1号杨(P.×deltoidscv.‘Wanlin-1’)、Z9(P.×deltoidscv.‘Z9’)和B3(P.×deltoidscv.‘B3’)5个杨树无性系为研究材料,参照有关国家标准,分别测定其幼龄材和成熟材的化学成分,通过单因素方差分析,比较不同无性系及不同材龄之间的差异性。【结果】综纤维素、纤维素、木质素、苯醇抽提物、10 g/L NaOH抽提物的含量,在所测的5个杨树无性系试样中分别为749.7~830.7,398.1~434.1,177.1~198.0,8.8~14.8和190.2~237.2 g/kg。5个杨树无性系成熟材中的综纤维素和纤维素含量均高于幼龄材,木质素含量均低于幼龄材;苯醇抽提物含量除皖林1号杨外,其余无性系均表现为成熟材大于幼龄材;10 g/L NaOH抽提物含量在不同无性系之间差异较大。幼龄材与成熟材之间,综纤维素含量差异极显著(P<0.01),苯醇抽提物含量差异显著(P<0.05),其余化学成分差异均不显著;不同无性系之间,综纤维素含量和10 g/L NaOH抽提物含量在P=0.001水平上差异显著,木质素含量在P=0.01水平上差异显著,其余化学成分差异均不显著。【结论】从化学成分来看,5个杨树无性系均是制浆造纸的优良原料。由于无性系之间化学成分差异显著,幼龄材与成熟材之间化学成分也存在差异,因此建议在选择制浆造纸原料时,应优先考虑无性系的影响。