基于控制容积干缩模型的X射线法测算木材含水率分布 |
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引用本文: | 吕嘉莉,涂登云,胡传双,王先菊,王清文,周桥芳.基于控制容积干缩模型的X射线法测算木材含水率分布[J].林业科学,2023(11):76-84. |
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作者姓名: | 吕嘉莉 涂登云 胡传双 王先菊 王清文 周桥芳 |
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作者单位: | 1. 华南农业大学生物基材料与能源教育部重点实验室;2. 华南农业大学电子工程学院;3. 华南农业大学生物质工程研究院 |
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基金项目: | 广东省自然科学基金项目“热-湿-力多场耦合控制的木材压缩密实化路径及调控”(2023A1515010502);;国家自然科学基金面上项目“胶合层积高频加热弯曲定型机理及其流变学特性”(32271783); |
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摘 要: | 【目的】构建木材控制容积干缩模型,采用X射线法测量木材剖面密度,计算含水率分布,为科研和生产测定木材含水率及其分布提供技术支撑。【方法】将绝干前木材沿厚度方向划分控制容积,引入木材全干干缩率参数并依据木材干缩原理计算绝干后木材控制容积厚度,利用木材剖面密度确定控制容积密度,完整构建求解绝干前木材控制容积含水率计算模型。模型中绝干前木材控制容积含水率、绝干后木材控制容积厚度和密度等变量高度耦合,通过开发迭代算法并在Matlab软件中编制计算程序求解以上变量,该算法以绝干后木材实际厚度为约束条件不断修正木材全干干缩率,有效避免因全干干缩率引入值与真实值偏差带来的计算误差。同时,开展毛白杨木材对流干燥试验,利用本研究方法测算不同干燥阶段木材含水率分布,并与木材实际平均含水率(称重法)以及假设木材厚度方向均匀干缩法测算的含水率分布进行对比分析。【结果】本研究方法测算的木材平均含水率与称重法测量的木材平均含水率非常接近,二者相关系数的平方(R2)在0.999 2以上。本研究方法与均匀干缩法相比,在FSP(纤维饱和点)以上时2种方法测算的木材含水率分布一致;在FSP以下时本研究方法测算的木材含水率...
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关 键 词: | 干缩模型 X射线法 含水率分布 控制容积 迭代计算 |
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