杉木超聲波無(wú)損檢測(cè)試驗(yàn)研究(1)

1、ChinesefirNondestructiveTestingBasedonUltrasonic“勻yeAThesisSubmittedtoNanjingTechUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByTianZhangSupervisedbyAssociateProfXiaowuChengMay2015摘要我國(guó)現(xiàn)存很多傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件己處于超役階段，部分木構(gòu)件損傷嚴(yán)

2、重，檢測(cè)評(píng)估它們的剩余力學(xué)性能和內(nèi)部缺陷是古建筑保護(hù)的第一步。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)既不破壞構(gòu)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又不損傷其外部特征，近年來(lái)逐漸被應(yīng)用于古建筑木結(jié)構(gòu)檢測(cè)中。目前，利用超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)評(píng)估木結(jié)構(gòu)用板材、規(guī)格材性能的研究較多，但對(duì)于結(jié)構(gòu)用原木評(píng)估的研究較少。在不破壞結(jié)構(gòu)本身的前提下，如何能夠于現(xiàn)場(chǎng)快速、有效地對(duì)原木構(gòu)件的力學(xué)性能和內(nèi)部缺陷進(jìn)行無(wú)損評(píng)估，已經(jīng)成為當(dāng)前木結(jié)構(gòu)工作者亟待解決的問(wèn)題。本文選取南方古建筑木結(jié)構(gòu)典型的樹種——杉木原木作

3、為研究對(duì)象，利用超聲波對(duì)其進(jìn)行了檢測(cè)，主要的研究?jī)?nèi)容包括：1首先根據(jù)超聲波在固體介質(zhì)中的傳播知識(shí)，對(duì)沿原木縱向和徑向的超聲波傳播理論進(jìn)行研究，并對(duì)超聲波檢測(cè)木材力學(xué)性能和缺陷的基本原理進(jìn)行了分析。2采用SylvatestDuo超聲波檢測(cè)儀對(duì)杉木原木試件進(jìn)行測(cè)試，對(duì)超聲波在原木不同方向(徑向與縱向)、不同測(cè)試位置(心材、邊材)的傳播速度進(jìn)行分析，最后對(duì)沿原木縱向的超聲波傳播速度的軸向和徑向變異規(guī)律進(jìn)行研究。3利用實(shí)驗(yàn)室方法對(duì)杉木試件的密度

4、、順紋抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓彈性模量進(jìn)行測(cè)定，并將杉木縱向超聲波傳播參數(shù)與力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到杉木力學(xué)性能指標(biāo)與超聲動(dòng)彈性模量的計(jì)算模型，探討了在不破壞構(gòu)件的前提下利用超聲波對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估的可行性。4利用超聲波對(duì)無(wú)任何缺陷和兩種缺陷大小不同的木材試樣進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)儀器所得參數(shù)，分析了超聲波傳播速度與不同類型缺陷大小的關(guān)系。5為了更好地將超聲波用于木結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)超聲波在原木中的傳