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【目的】针对木材蛀干害虫羽化孔洞缺陷检测问题,通过对声发射信号的时频分析,研究木材蛀干害虫羽化孔洞缺陷的AE信号特征。【方法】首先,对无孔洞和3种不同尺寸的钻孔缺陷的木材试件,参照ASTM-E976标准采用铅芯折断方式产生AE源,通过采样频率为500 kHz的2通道木材声发射信号采集系统获取原始AE信号。然后,对原始AE信号进行降噪滤波,再对滤波后的信号进行小波分解并重构AE波形,分析孔径对AE信号频率分布的影响。最后,采用信号相关性分析法和时差定位法,计算AE信号的传播速率,进而分析羽化孔径对传播速率的影响。【结果】AE信号通过无孔洞、5 mm孔洞、8 mm孔洞、15 mm孔洞缺陷,AE信号的主频率分别为38、43、51、117 kHz,AE信号传播的平均速率分别为1 380.7、1 067.3、848.6、437.1 m/s。【结论】AE信号在不同孔径缺陷的木材试件传播时,随着孔洞缺陷的增大,AE信号的幅值发生明显衰减,AE信号的主频率增大,AE信号传播的平均速率减小。为了验证试验结果和结论,找了具有天然蛀干害虫羽化孔洞缺陷的木材试件,孔洞直径约为20 mm,使用相同的方法采集和处理AE信号,AE信号通过天然蛀干害虫羽化孔洞缺陷的主频率为121 kHz,AE信号传播的平均速率为324 m/s。 相似文献
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马尾松胶合木表面声发射信号各向异性传播规律 总被引：1，自引：0，他引：1
针对木材各向异性所导致的同一声发射(acoustic emission,AE)源在不同方向上传播速率各异的问题,研究了同一AE源在4个不同方向上发出的AE信号波形特征和传播速率随角度变化的规律。首先,采用0.7mm铅芯折断方式模拟声发射源,在马尾松胶合木表面沿纹理方向顺时针每隔15°,通过采样频率为500 k Hz的四通道高速采集系统收集原始AE信号。然后,基于小波分析的方法从原始信号中重构AE信号波形,根据小波变换原理和AE传感器的分辨范围,采用daubechies小波进行5层小波分解,在分析各层高频细节信号时频域特征的基础上进行AE信号波形重构。最后,利用信号相关性分析的方法确定AE信号,通过2个传感器的时差,进而采用时差定位法计算AE信号的传播速度。对于不同方向的AE传播速率,通过多项式拟合的方法,提出AE传播速度随角度变化的函数关系。 相似文献
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基于小波与相关性分析的木材声发射源直线定位算法改进 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究木材损伤过程中声发射(acoustic emission,AE)信号源定位问题,提出了一种基于小波和信号相关性分析的木材表面AE源直线定位方法。首先,采用NI高速采集设备和Lab VIEW构建双通道的AE信号采集系统,并设定采样率为500 k Hz。然后,通过5层小波分解的方法对原始AE信号进行降噪处理后重构AE波形,分别采用信号相关性和最大值分析方法确定AE信号在2个固定传感器之间的传播时差,并由此计算AE信号的传播速度。最后,在距原点150和200 mm处设置2个人工AE源,针对不同方法所确定的传播速度,采用基于时差的直线定位算法进行AE源定位。试验结果显示,对于原始AE信号采用信号相关性和最大值分析后,两处的定位相对误差分别为40%,32%和28%,15%。对原始AE信号进行小波降噪重构后,相应的相对误差分别为2%,26%和1%,11%。因此,对原始AE信号进行小波处理后,再基于相关性分析方法计算AE传播速度,能够明显提高AE源定位算法精度。 相似文献
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作为一种替代溴甲烷熏蒸木材的技术,湿热蒸汽处理具有突出的环保性。试验通过智能换热站提供湿热蒸汽,设计了钢材框架悬挂耐高温气囊的试验装置,对原木、樟子松拼板、樟子松锯材和单板层积材进行湿热蒸汽处理,并对木材内部升温进行动态监测。利用温度记录仪收集了各温度监测点4 h内的温度实时数据,以及耐高温气囊内部的环境温度实时数据,对湿热蒸汽环境下木质材料不同位置的升温过程进行比较分析,结果表明:木质材料与湿热蒸汽的接触面积是影响其升温速率的关键因素;较大尺寸的木质材料升温速率更高;人造板材与天然木材升温速率基本相同。 相似文献
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不同含水率云南松声发射信号特征 总被引：1，自引：0，他引：1
【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。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2017,(6)
以速生马尾松锯材为研究对象,采用常压过热蒸汽对其进行干燥脱脂一体化处理,系统研究了干燥脱脂过程中马尾松木材内部温度及含水率变化规律,讨论了过热蒸汽温度对锯材干燥速率、干燥质量、颜色、表面溢脂及微观构造的影响规律。结果表明:过热蒸汽干燥脱脂过程中,锯材内部温度及含水率变化可分为快速升温加速干燥段、恒温恒速干燥段和升温减速干燥段三个阶段,干燥速率介于0.14~0.26%/min,过热蒸汽温度对干燥速率影响非常显著;过热蒸汽干燥脱脂材可达到锯材干燥质量指标二级以上标准,与常规干燥材相比,发生的表裂缺陷少,140℃时出现内裂缺陷;过热蒸汽干燥脱脂处理对木材颜色的影响不显著;过热蒸汽干燥材表面不发生溢脂,达到一级脱脂松木锯材标准;过热蒸汽干燥处理破坏了树脂道内的薄壁细胞,处理后的树脂道内残存有固态松香。 相似文献
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以白橡锯材为研究对象,采用平板热压机对其进行干燥处理,系统研究了初含水率对木材温变特性、干燥速率、干缩特性、干燥缺陷和微观构造的影响规律,探明白橡锯材的热压干燥特性。结果表明:热压干燥是一种高效快速的干燥方法,将初含水率为14%~75%的木材在温度为140℃、压力为0.1MPa的条件下干燥到2%以下终了含水率仅需120~210 min,木材干燥速率随着初含水率的增加而增加;初含水率较高的木材在热压后会产生严重内裂和皱缩缺陷,当木材初含水率降至15%以下时,热压后无内裂缺陷产生,截面变形也明显减小;随着初含水率的增加,木材厚度干缩系数呈增加趋势,而宽度干缩系数则呈下降趋势。通过观察木材的横切面微观结构发现,高初含水率试件的内裂沿木射线生成,其早材大管孔部位可观察到明显压缩。 相似文献
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近年来,高效环保的UV数码喷绘技术已逐渐应用于家具板材的表面装饰。研究木质基材对于喷绘性能与效果的影响将为基材的选择与改性提供理论支持。选取3种代表性实木锯材:樟子松、桦木、白蜡木,分析其解剖结构与表面特性,包括基材的表面粗糙度、表面湿润性、SEM形貌及BET比表面积、孔径等对UV喷绘涂层的光泽度、附着力、耐磨性的影响;表征涂层与基材结合界面的形貌与化学结构,探索界面结合机制。结果表明:樟子松管胞与介孔含量高,导致横切面粗糙度最大,喷绘涂层光泽度差;桦木本身颜色暗淡、明度低,导致涂层颜色偏暗;白蜡木横切面的湿润性较好,喷绘后涂层附着力高达1级;同时各锯材横切面由于管胞、导管的影响导致喷绘涂层显现出生长轮的形状;界面分析结果证实,油墨并没有与木材发生化学反应,喷绘图案与木材的界面结合是以范德华力为主的机械锚钉结构。因此,对实木材料进行UV喷绘时,应选择材色较浅、明度较高的基材,如需打印涂层遮盖木材纹理,则应同时考虑选择孔含量较少、较小且分布均匀的基材。 相似文献
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超声波法提取木材中的阿拉伯半乳聚糖的研究 总被引：1，自引：5，他引：1
应用超声波技术浸提兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr．)木材加工剩余物中的阿拉伯半乳聚糖。研究了影响阿拉伯半乳聚糖得率的提取条件,包括超声波功率、料液比、原料粒度和浸提时间。将超声波提取与传统提取和微波提取进行比较,并利用红外光谱和紫外吸收光谱分析浸提物。超声波法提取的粗产品在280nm处的紫外吸光度最小;产品质量最接近标准品。在单因素试验中超声波提取的粗阿拉伯半乳聚糖最高提取率为16．61％,比传统浸提法高。 相似文献
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Introducti0nSincetI1ebandsa\`canbequickl}'andaccLIratel}'setal1dtllereisvirtuaII};noupper-sizeIilnitinIogdiameter,tI1emachinecanberegardedasthemosleffectiveaII-r0undmachine.Lumbermillsshowgro\"inginterestintI1ebal1dsawingconceptduetotl1el1ighthroLIghputan… 相似文献
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将基桩视为一维粘弹性杆件,同时考虑桩侧土体对基桩产生摩阻力作用的情况下,研究了位移波和应力波在不同类型的基桩中的传播特性.同时,分析了桩身驰豫时间、桩侧土的等效粘滞阻尼系数、桩底土的单位刚度等因素对应力波的影响.指出桩侧土的等效粘滞阻尼系数仅影响应力波的振幅,对其频率和相位没有影响;桩底土的单位刚度仅影响应力波的相位,对其频率和振幅没有影响;而桩身驰豫时间不仅影响应力波的振幅,而且影响其频率,随着桩身驰豫时间的增大,其频率越低. 相似文献
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《Southern Forests》2013,75(3-4):137-147
The objectives of this study were to determine the bending strength and stiffness properties of young Pinus elliottii x P. caribaea var. hondurensis timber from the Southern Cape, South Africa, and to evaluate the predictability of these properties from acoustic measurements on standing trees, logs and their sawn boards. The timber has good bending strength (MOR) properties but the mean stiffness (MOEstat) was significantly lower than that required for structural-grade timber. The mean MOEstat was also about 30% lower than a P. radiata control sample. The MOEstat of sawn boards could be predicted from acoustic stress wave measurements on standing trees with a correlation (r) of 0.48 and from acoustic resonance frequency measurements on sawn boards with a correlation of 0.85. The MOR of sawn boards was not significantly correlated with acoustic stress wave measurements on standing trees and only moderately correlated with acoustic resonance frequency measurements on sawn boards (r = 0.45). 相似文献
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结合湖南省益阳市资江三桥和益阳市康复南路跨线桥钢管拱内混凝土质量的超声法检测实例,利用透射的原理来判断混凝土缺陷位置及大小的方法,具有一定的实用价值,可供参考。 相似文献
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温度和含水率对红松木材中应力波传播速度的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
为分析应力波在木材中传播的影响因素,研究应力波传播规律,在实验室内,采用Arbotom应力波测试仪测试60个红松无疵小试件在不同含水率(从绝干到饱湿)和不同温度(-30,-20,-10,-5,0,5和20℃)下的应力波传播速度。在此基础上,分别分析应力波传播速度随含水率或温度变化的规律,探讨导致应力波传播速度变化的原因,并建立三者之间的回归模型。结果表明:含水率和温度是影响木材中应力波传播速度的2个重要因素。应力波传播速度随含水率增加或温度升高均呈逐渐下降趋势。在含水率32%(纤维饱和点附近)以下,传播速度随含水率增加下降幅度较大,反之则较小;当含水率低于50%时,传播速度随温度升高呈线性下降趋势;当含水率高于50%时,传播速度在0℃上下有一明显的跳跃。含水率、温度与应力波传播速度之间的二元线性回归模型拟合优度较高,决定系数R2均高于0.95。 相似文献
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应力波和超声波在立木无缺陷断面的传播速度 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献