應(yīng)力波在樹木徑切面內(nèi)的傳播速度模型研究.pdf

1、如何保護(hù)林業(yè)資源，提高木材的利用效率已成為林業(yè)工作者關(guān)注的焦點(diǎn)，應(yīng)力波木材無損檢測技術(shù)也因此得到了快速發(fā)展。應(yīng)力波在樹木中的傳播理論研究是應(yīng)力波無損檢測技術(shù)研究的前提，對提高和優(yōu)化樹木內(nèi)部缺陷檢測的精度和效果有重大意義。目前，國內(nèi)外對應(yīng)力波在樹木內(nèi)部的傳播理論已經(jīng)進(jìn)行了較廣泛的研究，然而，涉及應(yīng)力波在樹木徑切面內(nèi)的傳播規(guī)律研究相對較少。本文對應(yīng)力波在不同樹木徑切面上傳播速度的變化情況進(jìn)行了比較研究，建立了傳播速度模型，以期進(jìn)一步認(rèn)識應(yīng)力

2、波在樹木徑切面內(nèi)的傳播規(guī)律及其影響因素，為樹木內(nèi)部缺陷的三維成像技術(shù)提供新的理論依據(jù)。以下為本文主要工作:
　　1.通過理論分析，建立了應(yīng)力波在樹木徑切面內(nèi)的傳播速度模型。然后以香樟等浙江農(nóng)林大學(xué)校園內(nèi)常見樹種為實(shí)驗(yàn)材料，在樣本徑切面上，用ARBOTOM無損檢測儀測量與徑向成不同角度的方向上的應(yīng)力波傳播速度，并對沿方向角θ的應(yīng)力波速度Vθ和徑向速度V0的比值Vθ/V0進(jìn)行回歸分析。對健康樣本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果為Vθ/V0≈kθ2+

3、1（0≤k≤1），k值取決于被測樹木的物理力學(xué)參數(shù)?；貧w分析所得結(jié)果中，決定系數(shù)R2均在0.92以上，擬合優(yōu)度較高。這一回歸分析結(jié)果進(jìn)一步證明了本文理論分析得到的應(yīng)力波在徑切面的傳播模型的正確性。
　　2.在不同樹種樣本的不同起始高度上，分別采用不同大小的敲擊力進(jìn)行了一系列檢測實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文建立的模型不受檢測起始高度和敲擊力度等因素影響。在有缺陷的樣本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)應(yīng)力波傳播路徑位于徑切面內(nèi)的健康區(qū)域時，傳播速度隨方向角θ的變