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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。 相似文献
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为实现木材及木基材料吸湿尺寸稳定性横向比较,规范其检测方法,依据现有相关检测标准,借鉴日本工业木材吸湿尺寸稳定性检测方法,结合木质材料特性以及我国的具体情况,提出一种木材及木基材料吸湿尺寸稳定性的检测方法,即以温度20℃、相对湿度65%条件下的材料尺寸为基准,测定在温度40℃、相对湿度为75%和90%的两种吸湿环境条件下的材料尺寸变化。通过该方法对柚木、印茄木、朴木3种不同尺寸的木材和对多层材料、高密度纤维板、普通刨花板3种木基材料的吸湿尺寸稳定性进行测定,以评价该方法的适用性和可行性。结果表明:木材与木基材料试样不超过12 d即可达到吸湿平衡,不同材料尺寸变化率、湿胀系数的大小关系也与实际情况一致。因此木材与木基材料试样均适于用该方法。 相似文献
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微观力学表征技术的发展及其在木材科学领域中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
微观力学表征技术是表征材料微纳米力学性能的重要技术手段,目前已被广泛用于表征材料的超微构造和解析材料的力学行为。随着材料科学研究尺度缩小,微观力学表征技术逐步从纳米向超纳米、从分子向超分子甚至粒子水平发展。按照试样信息的不同方式,微观力学表征技术主要包括纳米力学测试技术(探针技术)和超纳米力学测试技术(显微镜技术);其中,纳米力学测试技术包括准静态纳米压痕技术、动态纳米压痕技术和动态模量成像技术,超纳米力学测试技术包括原子力显微镜技术和基于原子力显微镜技术的新型微观力学表征技术。木材是一种多孔状、层次状、各向异性的非均质天然高分子复合材料,其超微结构是细胞壁由不同厚度的层次组成。细胞壁是决定木材和木质纤维材料性能的主要因素,是木材的实质承载结构;细胞壁的力学性能是由壁层结构、化学组成的分布与结合方式决定的。开展木材和改性木材细胞壁纳观尺度的力学性能、分布及影响对实现木基复合材料的高效设计具有重要意义。自Wimmer等首次将纳米压痕技术应用于天然木材细胞壁微观力学后,国内外学者主要采取准静态纳米压痕测量技术和动态纳米压痕测量技术对不同树种木材以及化学改性和生物改性木材细胞壁的硬度、弹性模量、蠕变特性与黏弹性等力学性能进行了研究。木质材料界面作为纳米级厚度的界面相或者界面层,不仅影响木质材料的强度、刚度,而且影响木质材料的断裂韧性等。界面力学是决定木基复合材料整体力学性质的关键,是引起材料变形、强度下降的主要原因。研究界面的属性和特征对于木基复合材料整体属性的评价以及结构的优化设计有一定参考价值,研究内容涉及有胶合界面、纤维增强聚合物界面以及木制品涂层的微观力学。随着研究尺度逐渐缩小,微观力学表征技术趋向高分辨率及数据定量化,如今已能在纳米级分辨率下进行力学信息成像,为木材科学领域的研究提供了方便。微观力学表征技术在木材科学领域中的应用尚具有较大潜力,但仍有较多方向尚未涉及,还应在以下3方面展开研究:一是需要开展微观力学技术在木材科学领域应用的标准化研究,规范测试过程,确保测试结果的可靠性和一致性;二是建立木质材料宏观到微观的完整力学体系,从本质上剖析木质材料的力学行为,在纳米尺度上表征木质材料的性质和失效机制;三是随着木材科学领域研究的深入,需建立微观力学与微观化学、微观物理、微观环境学的联系,丰富木材及木基复合材料在微纳尺度的研究。 相似文献
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声发射在日本木材工业中的应用 总被引：1，自引：1，他引：1
声发射(AE,Acoustic Emission的缩写)在材料科学方面的应用引起了广泛的重视,同样在木材工业的应用也已成为热门课题,例如:利用声发射评价材料优劣、探讨木质材料和胶层的破坏机理,识别木材破坏、胶合不良及缺陷材的无损检测,预测木材人工干燥中的开裂,从而控制干燥工 相似文献
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木基复合材料具有良好的机械性能和可加工性，是现阶段我国木材科学与技术领域开发和研究的主要对象。首先根据不同的组合形式和应用总结出3种木基复合材料，即木塑复合材料、木基陶瓷材料和木材无机纳米复合材料。同时，梳理了其在生物可降解材料、新型环保材料、新型阻燃材料、生物基热塑性等领域的研究进展，并针对现有木基复合材料制备和应用方面存在的问题，展望其研究趋势和应用前景，旨在为进一步提高木基复合材料的研究提供科学依据。 相似文献
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《林业工程学报》2016,(3)
通过对木质单板真空浸渍苯胺单体,然后使其在氧化剂和不同浓度的掺杂剂磷酸的作用下发生原位聚合反应而制备成木基聚苯胺半导体材料,此复合材料既具有聚苯胺的导电性,又具有木质材料的天然特征。光学电镜和扫描电镜显示,聚苯胺均匀地分散在木质基材中。木材的质量增加率和体积膨胀率分别为16.13%和6.21%,而且吸水率显著降低。傅里叶变换红外光谱显示苯胺单体在木质基材中发生了原位聚合反应,而且氨基与木材的羟基发生了接枝反应,与木材基质形成了紧密的界面结合。X-射线衍射分析发现,木质纤维素晶区的晶格并未遭到破坏,而木质纤维素的相对结晶度有所增加。通过改变掺杂剂的浓度,木基聚苯胺复合材料的电导率可达2.57×10-5~9.23×10-3S/cm,完全符合制备电磁屏蔽材料的电导率要求。 相似文献
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动态载荷下基于声发射技术的杨木破坏过程检测 总被引：5，自引：0，他引：5
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. 相似文献
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In this research, acoustic emission technology was used to estimate the moisture excluding effectiveness of coatings on wood.
Moisture interaction with wood causes damage, and coatings such as paints and varnishes can effectively limit this interaction.
Over time, the moisture excluding effectiveness of wood is reduced by the actions of weathering and the resulting wood-water
interaction leads to problems due to the dimensional instability of the wood. Five coating types, at two spreading levels,
were applied to samples of southern yellow pine. The samples were exposed to three weathering conditions to simulate the effects
of exposure then immersed in water while the moisture interaction was monitored using acoustic emission monitoring equipment.
Cumulative counts as well as changes in size and moisture content were measured or calculated. The results show that acoustic
emission technology is an effective and sensitive estimator of the moisture excluding effectiveness of coatings on wood. The
acoustic emission method is sensitive to local changes and coating fractures whereas the more traditional methods are sensitive
to gross changes in sample characteristics. Of five coatings tested, the most effective one was found to be an oil-based paint,
and the worst performance was by a water-based, clear poly-urethane.
Received: 10 September 1998 相似文献
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乐器共鸣板用木材声学振动性能改良研究现状及趋势 总被引：1，自引：0，他引：1
木材是制作乐器共鸣板的重要材料, 木材的声学性能在很大程度上决定了乐器的声学品质。文中在分析乐器板用木材声学振动性能改良的着手点与切入点的基础上, 总结木材声学振动性能改良方面的研究进展, 认为以下几个方面将成为未来研究的热点:1)从弹性模量、比弹性模量、声辐射品质常数和声阻抗等指标出发进行木材声学性能功能性改良研究; 2)开展乐器共鸣板用木材的替代树种用材的功能性改良研究, 扩大可用于制作乐器共鸣板的资源范围; 3)从改善木材声学振动效率和振动音色角度进行木材功能性改良的研究; 4)开展新型的乐器共鸣板用材研究。 相似文献
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新世纪我国木材科学与技术展望 总被引：14，自引：2，他引：14
在新世纪到来之际，为了适应全球经济一体化，科技经济一体化以及国家经济体制改革和科技体制改革的发展要求，我国将加强木材科学与技术的知识创新和技术创新，对学科发展进行重大调整，知识创新将以人工林木材为主的植物材料的材质材性与生物形成和加工利用的关系方向有重大进展；技术创新将以企业为主，在以木材为主的植物资源加工利用技术，产品增值加工技术，木质材料性能，产品应用技术和环保技术方面有较大的突破，木材科学与技术学科的发展特点将更显交叉性和边缘性，向植物材料学，木基复合材料学，木质重组材料学，木质环境材料学，木结构环境工程学和木材化学和加工学等方面6发展。 相似文献
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F. C. Beall 《Wood Science and Technology》2002,36(3):197-212
Two ultrasonic technologies, acoustic emission and acousto-ultrasonics, are reviewed in terms of characteristics and applications
to wood and wood-based materials. The background is given on the two technologies, including the effect of wood on wave propagation
and sensitivity to defects and other properties. The factors that affect wave injection and processing are reviewed for each
technology. Four applications are given as examples: particleboard springback, creep/creep-rupture, adhesive curing, and deterioration
detection. Recent developments in the technologies are discussed.
Received 30 September 1999 相似文献
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Acoustic emission patterns from the surfaces of red oak wafers under transverse bending stress 总被引：2，自引：0，他引：2
Summary One of the applications of acoustic emission (AE) technology in the forest products field is likely to be in monitoring and/or controlling the drying of wood. This report describes experiments designed to monitor the acoustic emission patterns from the lower surfaces of small red oak test beams which were undergoing failure in tension perpendicular to the grain. Similar patterns are likely to develop in wood which surface checks during drying.When the wood was green, the emission patterns from beams under test were well defined and could be used to predict the onset of cracking before the surfaces under tension were visibly cracked. These patterns were quite similar to the acoustic response of brittle, glassy polymers under stress. Additional experiments on partially dried test beams showed that the clearly predictable emission patterns disappeared and the general level of acoustic emissions increased. This increase in emissions may correspond to shrinkage, at the cell level, of the partially dried beams.This research was conducted as part of the first authors Ph.D. program at VPI&SU under CSRS project 3333121. The author gratefully acknowledges the support of the U.S.D.A. Eastern Hardwoods Utilization Program 相似文献