浅析木质材料力学性能无损检测技术

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浅析木材检验中的无损检测技术

浅析木材检验中的无损检测技术

2 9 6 ・
农 鹤 北 林 业 局 贮 木场 , 黑龙 江 萝 北 1 5 4 2 0 0 )
摘 要: 随着经济建设 的广泛深入 , 我 国的无损检 测技 术也得 到 了不同程度的提升 , 这满足 了我 国木材检验工作的需要。与此过程 中, 无 损 检 测 技 术 也 暴 露 出 了一 系 列 的弊 端 , 需要 我 们 针 对 实 际 的 林 业 工 作 环 节 , 进 行 相 关检 验 环 节 的优 化 , 以 满 足 木 材 检 验 工 作 的 需 要. 实现 林 业技 术 系统 的健 全 。 I 关键词 : 木材检验 ; 无损检测技术 ; 具体方案; 管理深化

木材资源与国家 的经济建设是切身相关 的 , 国家经济的顺利开 度方 向传播超声波 , 然后在另一边将木材 的声波特性记录下来。 展, 离不开对森林资源的有 效应 用。为此我们要进行木材资源的有 2 _ 3 其他 的无损检测技术 效 管理应用 , 以满 足木材资源的可持续发展 , 这就需要我们针 对实 除 了 以 上 介 绍 的几 种 技 术 之 外 , 还有 以 下 几 种 : ( 1 ) 电学方法 ; 际木材工作环节 , 进行木材检验系统 的深化管理 。 ( 2 ) x 一射 ; ( 3 ) 射 线。其 中 x射 线技术 主要应用于对立年轮 的检 1关 于木 材 检 验 环节 及 其 无 损 检 测技 术 的分 析 测上, 可 以实 现 对 林 区 现场 立 年 轮 的无 损 检 测 。 1 . 1 为 了提高木材资源的利用效 率 ,我们做好 了木材采伐前 的 3无损 检 测 技 术在 木 材 J j l - r 业领 域 的具 体应 用 准备 工作 。对其木材的质量进行检测 , 查 验是否达到采伐 的标准需 从 2 0世 纪 5 0年 代 开 始 木 材 的 无 损 检 测 技 术 就 开 始 直 用 于 水 要, 这就是一个好的对于木材保护 的方法 , 但是在实 际的检验过程 材 加工 行 业 中 , 这 大 大 提 高 了 木材 加 _ 丁行 业 的 自动 化 水平 和 生 产效 中我们可 以发现 ,很多木材 因为 自身 的原 因极不方便 进行 检测 , 主 率 , 使木材加工行业得到了极大的发展。 另外 , 随着检测水平的快速 要是 由于树木 的形状不规则 、 有一定 的变异不可 控的性质 , 这些特 发 展 , 对 木材 加 l T 质 量 的 监 控 水 平 也 得 到 了很 大 的 提 高 , 这样就提 性 都 导致 了在 检 验 工 作 进 行 的 过程 中会 出现 一 些 难 题 , 从 而 增 加 了 高 了木 材 加 工 产 品 的质 量 。 木材检验 工作 的难度以及周期 。 在线无损检测及 时可以发现术材存在 的缺陷接下来 我们就来 但是 我 国在 将 近 4 0年 的木 材 检 测 技 术 发 展过 程 中 ,我 们 创 造 进行详细 的介绍 , 通过这种技术我们可 以发现木材起 毛起 皱 , 密度 出 的无 损 木 材 检 测 技 术 已 经 完 全 的克 服 了一 切 因 为 树 木 的 变 量 导 降低斜纹 , 木材的纹理 、 腐朽及节疤 , 表面及 内部孑 L 洞、 裂纹 、 胶合很 致检测困难 的问题 , 无损木材检验技术能够非常精 确对木材质量进 差 、 涂饰 等问题 ; 在线无损检测木材物 理力学性 质 : 术材 密度 、 含水 行检测 , 并且在这个过程 中没有任何影响到树 木的正常生长 。本篇 率 、 应力分和力学强度等 ; 在线无损检测力学强度 、 结构材和人造板 文 章 就 通 过对 这种 方 法 在 检 测 的 过 程 中实 际 的运 用 进 行 了 全 面 的 的缺 陷 等 。在 木 材 加 l 丁业 中木 材 无 损 检 测 ( N D E ) 主要 用 处 为 : 成 材 简介 , 并且在对这项技术进行详 细的简介之后 , 更好 的推广这项技 力 学 评 估 ( ME L ) , 结构成材力学分等 , 成材力学应力分等 ( M S R) , 分 术进行应用。 于这 种 技 术 的核 心 技术 我 国 已经 将其 操 作 方 式 进行 了 层检 验单板 层积材 ( L V L ) ,缺陷探 伤检测激 光 x射线 扫描 系统 基本 掌握 ,这对于我国现 目前对于森林木材 的保 护有非常大 的帮 ( N D E) , 在木质复合材生产 中应用超声波 N D E技术 , 检验 中密度纤 助, 本篇 文章就通过这个无损检测的技术进行 了详细的描述合 。 维板 、 刨花板 、 胶合 板 、 定 向刨 花 板 的鼓 泡 , 存 木 材 结 构 方 面应 力 波 D E的检 验 , 应力波 、 声发射 N D E 、 振 动法 的测 定 。在 我 国有 了长 足 1 . 2 无损检测技术的概 念以及特点 ,以下就通过对无损木材 检 N 测技术 中的详细运作理念进行介绍 , 无损检测这项木材检测技术 又 的发展的制材和人造板生产 , 不管是 自动化水平还是生产规模都在 被业界称之为非破坏性 的木材检测技术 , 细化来说就在指使用这项 不断提高 , 然而在线质量控制体系在某种程度上对人造板和制材生 在 我 国这 还 是一 项 空 白 , 开 展 术 技术 在对木材质量进行检测 的时候不会对木材 自身的 内部构造 以 产 的进 步 发 展 产生 着很 大 的 影 响 , 及树木 的外观造成任何影响 , 使 得树木在经过检测之后还能够继续 材 质 材 料 和 在线 木 材 的无 损检 测 系 统 是 当务 之 急 。 只 有 在 木材 加 工 才能更好地促进我国木材 ̄ J l T. 行业 的 的生 长, 这种检测方式就是在检测的过程 中通过对各种检测对象的 行业大力推广无损检测技术 , 物理 学 以及 化 学性 质 的反 应 现 象 与 检 测 经 验 进 行 对 比 , 从 而 得 出 准 发展 , 保 证 我 国木 材 加 工产 品的 质 量 。 对 成 材 和 人 造 板 利 用 应 力 分 等 进 行 柃 测 对 生 产 效 益 可 提 高数 确的结果 , 这种检测方式尤其适用于检测物体 中所存在的缺陷。 无损 检测技术 中最大的优势就在 于对 任何检测对象都 不会 造 十倍 , 能可靠控制人造板和成材质量 , 有明显的效益 。 在线无损检测 有 较快 的分 级速度 、 较低 的检测误差 、 可重复性 、 稳 成任何 的损伤 , 而且检测的所需的时间非 常短 , 检测结果较为精确 、 具有很多优势 : 对成 材 利 用水 平 进 一 步 提 高 , 对 成 材 和 人 造 板 的浪 费 快速 , 实际操作方法也非常简捷 , 使用无损检测法不仅仅 可以更好 定性 能 好 等 , 的方便检测人员进行检测 , 这样可以很好 的提 高检测工作人员 的工 大大减少 , 从 而能够尽用其 才 , 对木材 自动化机 械加 工水平极 大提 作效率 , 使 得 能 够 进 行 连 续 不 断 的进 行 树 木 检测 , 这 样 才 能 够 对 大 高 , 并为 自动控制生产工艺 过程 的质量创造了必备条件。对无损检 面积的树木检测范 围进行检测后得 出更加准确 的数据 , 进而做好全 测 技 术 在 木 材 力 学 性 的分 级 和 在 线 自动 检 测 系 统 国 内外 学 者 做 了 面的决策。 大量研究 , 目前超声波检测 、 机械应力分级 、 应力波检测等有着很好 2无 损 检 测 技术 的类 型 的实 用价 值 和 发 展 前 景 。 结 束语 2 . 1 声 应 力 波 面对我 国森林 质量不高 、 森林资源短 缺的情况 , 怎样合理 保护 目前的无损检测技术在实际运用 中还存在着一切 问题 , 其 中最 常使用的就是声音应力波的使用 , 这种技术就是在对树木检测的过 资源 、 利用资源 、 增 加资源 、 发展资源 , 是对我 国木材供需 矛盾缓解 木材可 以有效 的降低生 程 中是用声波产生一定 的冲击 , 使得被检测物体 的各个部位反射 回 的根本措施 。通过在线无损检测木质材料 、 提 高 生 产 效率 ; 在 线无 损 检 测 技 术 对 锯 材 可 以 节 约 , 就 是 锯 不同的信息 , 从反射 回来的声音 速度 以及 以及 回馈 的波谱来对被检 产 成 本 , 测物体各个部位可能存在 的缺陷进行详细 的分析。 这种技术 的应用 材使用量 相对增 加 , 其经济效益和社会效益都非 常显著 ; 对分级质 量还可提高 , 节省前后工序 的备料场地 , 使整个生产线得以畅通 , 对 主要是使用冲击波产生 的回馈信息进行分析的方式。 2 . 2超 声 ( 应力 ) 波 生产 线 的 自动 化程 度 全 面 提 高 。 超声应力波与声应力波 的方法几乎是相同的 , 但是两者也是存 在差异 的, 主要表现在声波 的频率上 , 超声波使用 的频 率应 该大于 2 0 k H z 。现在利用这种技术生产出来 的设备一般都应用 了超声波脉 冲 一反应系统以及 穿透应力波系统。 其中脉 冲 一反应系统就是测定 和记录被传播 到材料 内部表面的回声波的特征 。 这样就可 以测定木 材 出现腐朽的深度 。 而穿透应力波系统就是指沿着被检测木材的厚

木塑复合材料力学性能的无损检测

木塑复合材料力学性能的无损检测

( )纵 向共振实验 :手 指轻轻地握持试 件 的中部, 1 用 小锤敲击试 件 的一端 , 用高灵敏 拾音器在 试件另一端 附近接 收信 号 ,信 号经 过放大后 ,传到 F F( F 快速傅里 叶变换 ) 分析仪进 行解析 , 到共振频 率, 得 利用公式 ( ) 1
用 效果为前提 ,对材料 进行有 效的检验 和测试 ,借 以评
然 这种 方式测得 的结果准确 , 经过破坏 测试后 的试件 但 通 常 已不再具有 实用价值 ,造成很大 浪费 ,并且 由于无 法对 所有产 品进行 百分之百 的检测 , 因此也无 法保证木 质 复合材料 的材质万 无一失 。另外 ,这种检测 方法耗时 较 长 ,条件 苛刻 ,不 适于生产线上 的连续 快速检 测 。在 这种 情况下 , 在借鉴其 它材料科 学领 域研究成 果 的基础 上 , 开始应 用 一 门新 兴 的综合 性科 学技 术—— 无 损检 测 。所谓无 损检 测 ( 又称 非破坏检 测 ) ,是在 不破坏物 质 原有 材质 和 形状 情况 下 ,对材 料 的一些 特 性进行 检 测。 这种 无损检 测最大 的优 点是不会破坏 材料 的原有特
性 ,而且 能在 短时 间内获得结果 ,以便 使工作人 员进行
材质判 断,有利于 生产 的连续性 和生产效率 的提 高 。通 过对木质 复合材料 无损检测 的研 究 , 并进 一步将其应用 于实 际中,可 以节 约原材料 ,保证 产品安全可靠 。 在本研 究 中,采用振动法 ( 如纵 向共振 实验 、弯 曲 振 动 实验 等 )对 木塑 复合材 料 的 力学性 能 进行无 损检 测 ,并对检 测结果进行 分析 。
1 引 言
随着人们环保 意识 的加 强, 要求保 护森林 资源 的呼 声 日趋 高涨 , 收利用 低成本 的废 旧木材 和塑料成 为工 回 业界 和科学界普遍 关注的 问题 。在这种 情况 下,木 塑复 合材料应运 而生 ,其应用 也星 加速发展 趋势 。木塑 复合 材料可 以回收利用废 旧木材和塑料 , 生产 的木塑 复合 材

浅析木材检验中的无损检测技术

浅析木材检验中的无损检测技术

关键 词 : 木材缺陷 木材检验 无损检测技 术
前 言
木材是大 自 然赋予人们最珍贵 的礼物,它能够为人们提供各种各样的 东西, 以满足人们 的需求 。 然而正因为它是一种天然产物, 不经雕琢, 因此它 本身很容易因为外界 的各种因素而使木材发生变化 ,使木材在加 工过程 中 以及人们使用过程中存在很多 问 题 与缺陷 , 例 如在 生长过程中由于 自 身的 因素而产生一些缺陷。 或者在生长过程 中, 因为外界的环境等各个 因素的影
响而使木材存在一定的缺 陷,又或者是因为林业企业在生产制作过程中加 工不当而 引起的缺陷等等 。 这些 原因都不能够保证木材保质保量 的生产 , 在 很大程度上降低了木材 的使用价值。所 以, 在木材检验 中, 对于木材的质量
布情况 。 但这种检测方法的不利因素是要用到放射性元素, 对人体有些许危 害。三是中子射线检测法 。中子射线法, 是利用不同物质对中子的俘获能力 不 同的原理来检测的。 目前大多数中子射线法 多用于热中子进行。 2 . 电学法检测技术。电学法检测技术是根据 被测材料 的电磁学特性来 进行检测 的方法 。电学检测是利用木材 电阻和木材含水率的相互关系原理 来进行的, 通过无损检测 , 可 以测定木材 的含水率及木材的腐朽程度 。与木
材缺陷无损检测有关的电学法有微波法和 电磁检测法 微波法无损检测缺 陷的基本原理是 : 微波的反射 、 透射、 散射及其通过介质的传播速度与衰减 均与介质的物理特性有关。 线性极化 了的 电磁波入射到各 向异性材料中, 由
和等级 的检验是其中非常重要 的工作之一,对木材进行有效 的保护是木材 检验 中必不可少的工作流程 。木材的无损检测技术可以有效 的保证木材不 受到损坏, 能够提高木材的质量和使用价值 , 它可 以分 为两个 类型: 传统的

木质材料粘接性能测试方法

木质材料粘接性能测试方法

木质材料粘接性能测试方法粘接材料日益广泛地被采用,这就要求对粘接材料的力学性能有足够的认识,判定一个粘接接头是否结实、耐用,可以用无损检测的方法,它简单、快捷,但目前,还是以破坏性试验所测得结果为主要依据,一般以测定胶合强度来表示粘接性能,而粘接耐久性则采用促进试验的方法,对于木材粘接材的粘接耐久性常采用的方法是将其放在水(温水、热水等)中浸渍或浸渍-干燥(促进老化试验)后,再测定胶合强度。

还可采用在反复吸水、干燥后测定剥离状态的浸渍剥离试验,在日本农林标准(JAS)中规定的就是这种方法。

各种复杂的粘接接头的胶层受力形式,都可按在实际工作中的状态分解为以下四种基本受力方式:剪切、拉伸、剥离和劈开(见图1)。

在测定胶合强度时,是按照标准规定或厂商指定的粘接试验片材料(被粘接材)来制作试件,然后用破坏试验、浸渍剥离试验等适当的方法来评价粘接性能。

以破坏载荷来评价胶合强度大小时,除了在常态下测定外,作为推测耐久性的手段,还可以进行各种促进老化处理,然后进行破坏性载荷试验。

测试时的加载速度对胶合强度有影响,因此要注意加载速度。

如果加载速度过快,外力作用时间减少了,应力松弛不充分,因此受载时,变形较小,强度较高,特别是热塑性树脂胶黏剂对加载速度的依存性更大。

另外,胶合强度的测试对温度也存在着依存性。

要注意规定的试验室的温度和湿度。

例如国家胶(3)剥离(2)拉伸图1 粘接接头中胶层的四种典型受力情况(4)劈开图 3 集装箱底板用胶合板胶层剪切试验试件形状ung合板标准中规定:Ⅱ类胶合板胶合强度试件放在63±3℃的热水中浸渍3h ,取出后在室温下冷却10min ,再测试胶合强度,所以从热水中取出后不应该马上测试,应严格按照标准冷却后再测试,否则对测试结果有影响。

2.2.1剪切强度测试方法胶黏剂的剪切强度试验是最常采用的方法,剪切强度也叫抗剪强度,它是粘接接头的单位面积上所能承受的平行于粘接面的最大负荷。

木质材料力学性能无损检测技术研究现状与发展趋势

木质材料力学性能无损检测技术研究现状与发展趋势

Absr c : o d mae il lyav r mp r n oei a k gn , o sr cin f r i r , al yfed Me h nia rp r t a t W o trasp a e yi o a t l np c a ig c n t t , u nt e r i t r u o u wa l s. c a c lp o ey i d tcino o trasi n i o tn a i o eru e o i o —d sr cietsigmeh d n rn ilso ee t fwo d maei sa mp ra t ssfrt i s .S meman l n e t t e t to sa d p icpe f o l b h i u v n te me h nc lp o et fwo d mae il r nrd c d a d t e rs ac tt sa d e it g p o lms o e ea e t g h c a ia r p r o o trasa e ito u e n h e e rh sau n xsi r be fs v r ts n y n l i tc n lge , s c sme h nc lsr s t o ,vb ain tsig meh d te swa e d tcin l a o i ee to , l e h oo is u h a c a ia te smeh d i rto e t t o ,sr s v ee t ,u t s nc d tcin a e n o r
( 如机械应力法、 振动检测法 、 应力波检测 、 声波检测等 ) 超 的研 究现状及存在的问题 ; 并在此基础上 , 出木质材料 提
力学性能检 测技 术的发展 趋势。 关键词 : 木质材料 ; 力学性能;弹性模量 中图分类号 :P 9 . T 31 4 文献标识码 : A 文章编号 :0 14 6 (00 0 — 0 4 0 10 — 4 2 2 1 )4 0 o — 3

结构用木质材料性能无损检测与评价

结构用木质材料性能无损检测与评价

3 结构用木质材料性能无损检测与评价3.1 概述结构用木质材料主要包括规格化锯材(规格材)和重组型木质结构材,除了集成材、结构用人造板、单板层积材(LVL)、单板条层积材(PSL)、大片刨花层积木(LSL)、定向结构刨花板(OSB)等素材以外,还有一些复合制品,如木质工字梁、三角桁架等。

这些规格化的结构材,一般被用在梁、墙体、柱体、屋顶桁架等部位,作为建筑的受力构件使用。

木质材料的性能要求主要包括:物理性能、力学性能、耐久性(老化性能)、表面特性等。

物理性能包括含水率、密度、吸水率等。

力学性能包括弯曲强度、弹性模量、顺纹抗拉强度、横纹抗拉强度、胶合质量、冲击韧性、握螺钉力等。

木材作为一种历史悠久的天然材料,一直以来在各个行业都有着广泛的应用。

但是,木材的材性是各向异性,在其生长过程中会形成各种缺陷,各向异性和缺陷使木材的使用受到了一定的影响,因此需要对其进行检测才能应用到各个领域当中。

木材的无损检测技术能在不破坏木材使用价值的基础上做到对木材的使用性能进行评价,因而成为了一种重要的检测技术。

对于作为结构用材的木材而言,无损检测中的应力分等技术则是使木材达到最佳使用效果的十分关键的技术。

因此,无损检测技术在结构材的合理使用中起到了举足轻重的地位。

结构用集成材、结构用人造板、单板层积材(LVL)、定向结构刨花板(OSB)等都是以木材为基础经过加工成形的木质材料。

这些材料正成为当前木结构建筑中的主要应用材料。

这些材料在使用前,都有进行力学性能检测和缺陷检测的需要和必要性。

木质材料无损检测技术是一门新兴的、综合性的非破坏性检测技术,可在不破坏木质材料的本身形状、原有结构和原有力学状态的前提下,利用当今的物理方法和手段快速测量出木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性能。

国外的木质材料无损检测技术早在20世纪50年代就开始研究。

我国在木质材料无损检测方面的研究起步比较晚,从20世纪70年代末开始应用X射线检测方法对木材缺陷检测进行了试验性研究,而应力分等技术在近十几年逐步开始发展。

木材无损检测技术探讨

木材无损检测技术探讨

木材无损检测技术探讨摘要:本文着重介绍了用于木材检测中的无损检测技术,论述了无损检测技术的方法及无损检测技术的主要用途,使无损检测技术在我国木材保护检测中广泛使用进行推广。

关键字:无损检测主要用途声应力波射线Abstract: this paper introduces the detection of used in wood nondestructive testing technology, this paper discusses the method of nondestructive testing technology and the main purpose of the nondestructive testing technology, make the nondestructive testing technology in our country is widely used in wood protection test for promotion.Key word: nondestructive testing main USES sound stress wave radiation引言在大自然中,我们常常将生物笼统的分为动物和植物。

木材属于植物的范畴。

不同的树种给人的触感不同,木材有着独特的自然属性,是天然的生物材料。

木材一直伴随着人类从低级原始进入化学、机械加工的高级阶段,是人类使用了千百年的材料,不仅是我们的生活资料也是生产资料。

因此,在科技高度发达的今天木材保护尤为重要。

无损检测技术应用的主要领域之一是古树名木和木结构古建筑,保护它们是木材保护的重要内容。

无损检测又称非破坏性检测,在不破坏目标物体外观结构、特性及内部的前提下,利用材料不同的化学性质或物理力学,对目标物体相关特性(如力学性质、光学特性、形状、应力、位移、流体性质等)进行检验与测试,对各种缺陷的测量显得尤为重要。

木材无损检测的主要方法

木材无损检测的主要方法

木材无损检测的主要方法作者:吴书功来源:《智富时代》2018年第07期【摘要】木材是我们生活中的宝贵资源,属天然生长的植物材料,尽管是可再生资源,但生长周期太长,实属重点保护对象。

木材具有形状不规则性及变异性和各向异性的特点,因而对木材及其制品的检测一直是需攻克的难题。

无损检测技术经过40多年的发展,作用显现,在木材分等、木材水分测定、干燥控制、温湿度测定、强度与弹性模量、木材缺陷的检测等方面得到了广泛的应用,值得推广与借鉴。

【关键词】木材检测;无损检测;技术应用木材无损检测技术是一门新兴的、综合性的木材非破坏性检测技术,传统的木材物理、力学性质检测大都是采用检测仪器或力学试验机对规定尺寸、规格、表面形状或所能承受的最大载荷。

这种方法检测时间长、条件苛刻、稳定性和重现性差,且不适于非破坏、在线生快速检测。

无损检测木材或木质材料的物理力学性质,可在不破坏木材及木质材料的本身形状、原有结构和原有动力状态的前提下,利用当今的物理方法和手段快速测量出木材及木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性。

一、无损检测技术的内容以下就通过对无损木材检测技术中的详细运作理念进行介绍,无损检测这项木材检测技术又被业界称之为非破坏性的木材检测技术,细化来说就在指使用这项技术在对木材质量进行检测的时候,不会对木材自身的内部构造以及树木的外观造成任何影响,使得树木在经过检测之后还能够继续的生长。

这种检测方式就是在检测的过程中通过对各种检测对象的物理学以及化学性质的反应现象与检测经验进行对比,从而得出准确的结果。

这种检测方式尤其适用于检测物体中所存在的缺陷。

无损检测技术中最大的优势就在于对任何检测对象都不会造成任何的损伤,而且检测的所需的时间非常短暂测结果较为精确、快速实际操作方法也非常简捷,使用无损检测法不仅仅可以更好的方便检测人员进行检测,这样可以很好的提高检测工作人员的工作效率,使得能够进行连续不断的进行树木检测,这样才能够对大面积的树木检测范围进行检测后得出更加准确的数据,进而做好全面的决策。

振动法在木材无损检验技术中的应用

振动法在木材无损检验技术中的应用

浅谈振动法在木材无损检验技术中的应用【摘要】木材检验工作的重要性随着林业企业的发展逐渐凸显出来,如何对各种木材进行合理的木材检验方法,是林业工作者讨论的重点问题。

振动法作为木材无损检验技术中的一种,以其简单和便捷的优点深受木材检验工作人员的欢迎。

本文首先讨论了木材无损检验技术的概况,分析振动法在木材无损检验技术中的应用,并阐述将振动法应用木材无损检验的过程中需要注意的问题。

【关键词】木材检验;振动法;技术应用一、木材无损检验技术的概述1. 木材的物理特性及检验的重要内容:木材是广泛应用与各行各业的加工材料,属于天然生长的植物类材料。

木材具有形状不规则性以及变异性和各向异性的特点。

对木材及其制品进行检验的技术有着重要的意义。

木材的无损检验技术作为木材检测技术的一种,经历了近半个世纪的发展,已经取得了很大的成就,在为木材材料分等、木材含水量测定、木材的干燥控制、木材的温湿度测定以及木材的强度与弹性模量等方面都取得了广泛的应用。

2. 木材无损检验技术的定义:又被称为非破坏性的木材检测技术,主要是利用木质材料的不同物理力学以及化学性质在不破坏被检验物体的内部结构及外观的前提下,对被检验的木材的相关特性进行测试与检验,其中包括对木材形状的检验、木材应力的检验、木材的光学特性以及力学性质等进行检验。

木材无损检验技术尤其适用于对木材的各种缺陷的测量。

无损检测技术的最大特点就是不破坏木材原料的原有特性,而且能在很短的时间内得到所期望能检查出来的结果,以便提高木材产品的生产效率。

3. 木材无损检验技术的分类:随着科学技术的快速发展,各种各样的现代检验技术也广泛的应用到木材的检验中来。

木材无损检验包括利用各种仪器和设备对木材进行检验,比较常见的检验方法包括x射线摄影检测法、红外线检测法、振动检测法、超声波检测法、微波检测法、机械应力检测法、冲击应力波检测法以及核磁共振法等等。

将现代的科学技术合理的运用到木材检验的过程中来,可以营造良好的木材检验信用环境,同时也可以提供更加科学的木材检验数据,具有较大的说服力。

木质材料力学性能无损检测方法的研究现状与趋势

木质材料力学性能无损检测方法的研究现状与趋势

LuY h Z a gH ui g ( e i oet nvr t, eig10 8 ) i a , hn oj n B in FrsyU i sy B in 00 3 a jg r ei j
Ab t a t sr c :W o d ma e asa ewiey u e n ly a o tn oe i h il so o sr ci n u nt r n a k o tr l r d l s d a d pa n i i mp r t l t ef d f n tu t ,f r i ea d p c — a r n e c o u a i g t .C re t ,wo d n n d s u t e tsi gt c n l g e e o sr p dy a d a p ia in o o g n ,ec urnl y o o — e t ci e t e h o o y d v lp a i l n p l t fn n—d s u t e tsig r v n c o e t c i e t r v n
t t gcaatrt sadeiigpolm fsvrl a et gt h o g s (u ha sesw v et g laoi e i hrc ii n x t rbe so eea m i tsn cn l i sn e sc sn n i e o e sc s t s aet i ,ursn r sn t c w v sn , irt nt t g .O eb s fht t uhr pooe e ee pn edo o-et cv sn aet t g vbao sn ) nt ai o ta,h atos rpsdt vl igt n nnnd sut et t g ei i ei h s e hd o r r i ei

无损检测在木材检验中的应用

无损检测在木材检验中的应用

无损检测在木材检验中的应用查看木材是否合格是它能否可以使用的标准之一,这些年在木材运用的科技有所增长,查看木材是否合格的水平有很大提高,目前,无损检测技术发展非常好,对这项技术在木材查看中的效果进行分析。

标签:木材不被破坏;不破换查看科技;使用前言大面积的树木种植是为了使用要多的原材料。

中国很多地方都采取大面积的树木种植,可对于种植的树木的胡乱砍伐也是普遍存在的,特别是有一部分本来就很少的被保护的树木。

因此,需要加大对大规模种植树木的看管。

此外,即使我国大规模植被的种植相对要多一些,可这些树木的生长相对要慢很多,而且成活率不大,因此要是没有计划的去砍伐,很可能会对整个生存的空间带来很大的包袱。

木材的品类不一样,它们给人们呈现出来的面貌和使用效果都是不一样的,为了加快步伐,要对它们的面貌采取检查,根据检查之后的定论最后决策该怎样用。

所以,检查科技变上升成大规模植被高效率砍伐的重要项目。

现在我国正使用着无损检测科技,可以从外面精确的检查出木材含有多少水,它的具体面貌。

1 无损检测技术的概念和优势无损检测技术是一种对木材没有破坏的检测技术,对木材的纹理不会产生影响。

木材检验的目的就是对木材的使用性能进行决定,在检测过程中要对木材原来的状态进行检查,对其湿润程度进行掌握。

无损检测技术在使用过程中非常方便,操作简单,而且投入的资金和人才相对较少,检测结果非常可靠,实现了木材检测规范化发展,对林业企业发展有很大促进作用。

2 无损检测技术的组成2.1 通过冲击产生震动通过冲击产生震动是使用的范围最广的无损检测技术。

运用提前提供的应力或者打动让木材发生颤抖,从而判断检查的颤抖波率即检查传递的快慢。

现在大多还是使用这种方法。

2.2 通过加强的冲击产生震动从本质上来说通过加强的冲击产生震动和通过冲击产生震动原理相同,大的不同的地方就是加强的冲击长生的颤动数高于20kHz。

现在制造的工具所依据的科学是通过加强对冲击的回击-应对体系及刺破震动的波动来生产的。

第三章3 木材的无损检测

第三章3 木材的无损检测
第三章 结构用木质材料性能的无损检测
• 本章概括性介绍结构用木质材料的无损 检测与评价原理、技术及设备。主要介绍 几种常见的无损检测与评价方法,包括横 向振动法、应力波法、声发射法、射线法。
表3-1 木质材料力学性能无损检测技术
主要方法 机械应力检测 检测原理 采用机械方法施加恒定变形(或载荷)于被测试样上,测得 相应的载荷(或变形),由计算机系统算出试样的弹性模 量,并推测静曲强度。 通过施加外力使试样产生横向振动之后,通过传感器测取 试样的自由振动频率,计算出试样的弹性模量。
在上面两个求解弹性模量(MOE)的计算式中: MOE = 动态弹性模量(Pa) fr = 响应频率(Hz) W = 梁的重量(Kg) L = 梁的长度(m) I = 梁的惯性距(m4) g = 重力加速度(9.8m/s2)
2 r
3
3.1.3应力波无损检测技术
3.1.4声发射评价 3.1.5射线法
3.1.6木质材料无损检测与评价设备
图 1 中心点单载荷弯曲测定法示意图
3.1.2横向振动无损检测技术
• 横向振动可以用来进行木质材料的无损检测。为说明这种 方法的基本原理,可以将横向振动简化为一个悬挂在弹簧 下面的重物所做的振动,如图 3所示。在图中,重物M通 过一个弹簧被悬挂在一个绝对刚性支承下面,弹簧的刚度 为K,弹簧重量可以忽略。振动过程中的阻尼可以简化为 一个阻尼器D。当一个交变载荷作用在重物上,则重物M 的振动可以用下面方程表示。
超声波检测
表3-2 规格材应力分等方法
主要方法 目测分等 分等原理
主要根据木材表面的节子、纹理、开裂、和腐朽等木材缺陷,在目 测观察的基础上预测木材等级的方法。
根据木材 由机械连续测量木材的变形,计算木材的静弹性模量, 变形 并从弹性模量和强度的关系,推测木材的强度值。

木构件材料力学性能快速检测研究

木构件材料力学性能快速检测研究
( . c o l f T c n lg Be i gF r s y Un v ri 1 S h o eh oo y, i n o et ie st o j r y,B ii g 1 0 8 , h n ; .U D F rs P o u t L b r tr WI 5 7 6 2 9 ) e n 0 0 3 C i a 2 S A o et r d c a o a o y, 3 2 — 3 8 j s
修缮 工作 提供较 为准确 的数 据基 础 。
收 稿 日期 : 0 10 7 修 回 日期 :0 1 0 — 6 2 1 40 2 1 - 70 基 金 项 目: 京 市 公 益 应 用 项 目“ 京 市 古 建 筑木 结 构 安 全 状 况 无 损 检测 技 术 研 究 与 应 用 ”Z 9 5 6 1 69 ) 北 北 ( 0 0 0 0 60 0 。 作 者 简 介 : 燕 良 , , 士 , 事 木 材 无 损 检 测研 究 。 孙 男 硕 从
ma in o h e d n o u u n e d n t e g h o h r a i e ma e il . t ft e b n i g m d l s a d b n i g s r n t ft e Ko e n p n t ra s o
本文 运用微 钻 阻力 仪 和应力 波测试 仪 2 常用 种
的木 材性 能检测 仪器 , 对 木 建 筑结 构 常 用 的 2种 针
材料— — 红松 和落 叶松 , 以此 为 试 验对 象 , 分别 对 2
种材料 加工 的试 件性 能 进 行 了快 速 测试 ; 通过 2种 方法 的对 比, 索 了对 应于 不 同树种 的木 材 力学 性 探 能快 速检 测 的最 佳 方法 , 旨在 为 相关 人 员 在 节 约 时

无损检测技术在木材干燥过程中的应用研究

无损检测技术在木材干燥过程中的应用研究

无损检测技术在木材干燥过程中的应用研究近年来,无损检测技术在各个领域中的应用越来越广泛,其中包括了木材干燥过程。

木材干燥是木材加工中至关重要的一步,它可以使得木材在尺寸和水分含量方面达到预期的要求,从而提高木材的质量和使用性能。

在木材干燥过程中,无损检测技术的应用可以帮助我们实时监测木材的干燥状态,提高木材干燥的效率和质量。

首先,无损检测技术的应用可以帮助我们监测木材中的水分含量。

木材的水分含量是决定木材干燥状态的重要指标之一。

在干燥过程中,木材中的水分含量会逐渐减少,但如果干燥过程中出现不均匀的现象,水分含量的分布也会不均匀。

这将导致木材出现开裂、翘曲等问题,降低木材的使用价值。

通过无损检测技术,我们可以实时监测木材中的水分含量分布情况,及时调整干燥过程中的条件,以实现木材水分含量的均匀分布,从而提高木材的质量。

其次,无损检测技术的应用还可以帮助我们监测木材的干燥速度。

木材在干燥过程中,由于各个方向上的水分传输速度不同,会出现干燥速度不均匀的情况。

这种情况下,木材内部会产生应力,从而引起开裂、扭曲等问题。

通过无损检测技术,我们可以实时监测木材的干燥速度分布情况,及时调整干燥条件,以实现木材干燥速度的均匀分布,从而避免木材出现应力集中的问题,提高木材的干燥效率和质量。

除了监测水分含量和干燥速度,无损检测技术的应用还可以帮助我们检测木材中的缺陷。

在木材干燥过程中,由于木材本身的质量问题或者干燥条件的不当,木材表面或者内部可能会出现各种各样的缺陷,例如裂纹、腐烂、虫蛀等。

这些缺陷会降低木材的使用价值,并且在干燥过程中容易扩大。

通过无损检测技术,我们可以对木材进行全方位的检测,及时发现并修复木材中的缺陷,从而提高木材的质量和使用性能。

此外,无损检测技术的应用还可以帮助我们优化干燥过程中的参数设置。

在木材干燥过程中,有许多参数需要考虑,例如温度、湿度、通风速度等。

这些参数的合理设置可以提高木材的干燥效率和质量,但是参数的设置也受到许多因素的影响,例如木材的品种、大小、湿度等。

木材无损检测技术的应用

木材无损检测技术的应用
许 多地 方 的木 材砍 伐 以及 检 测 的不 正 当 ,对 当地居 民的 安 全就 构成 了一定 的威 胁 。 但 随着我 国科技 技术 的进 步 , 无 损 检测 技 术 正在 不 断地 推 广 与使 用 当 中。这 种技 术 的 声 应 力 波 和超 声波 两 大类 对 我们 木材 检 测起 到 了一 定 的 促 进作 用 。 1 木 材 资源 对 我 国建 设 的 重 要 性 随着近几年我 国不断发展壮大 ,我 国的建筑行业也在蒸 蒸 日上取得 了一个又一个 的成就建筑业的兴起就意味着有很 多地方需要木材资源的供应 。现在我国木材资源 的紧缺 已达
ห้องสมุดไป่ตู้木材无损检测技术的应用
林 乐 军
( 黑龙 江省 东方红 林业 贮木 场检 验连 1 5 8 4 0 2)
摘 要 :这 些年 ,随着我 国的经济 实力不 断扩 大,综合 国力不断地提 高,科技技 术也在逐步的发展壮 大当中。为 了我 们 国
家的美好 建设 ,我 国在木材政伐 和木材检验 的技 术方面有 了很 大的进 步。绿 色环保的 家园才是我们 心中理 想的家 园.所 以
查 。因此 ,必须建立 行之有效 的检查 约束机制 ,真正做 到 奖 罚分 明 ,充分调 动广大检 验人员 的积极性 ,千方百计 为 企业多创造财富 。 5 利用科技检验手段 随着超声 波 、红外仪 等科学技术 手段 的发 展 ,改善 了 传统 的需要木 材检验人 员通过手和 眼睛去感觉 和观察 的方

法 ,使 经过检验 的木材表里 如一 ,保 障木材在生产 过程 中 的质量 ,提高 了木材 的使用 率。 因此 ,通 过先进 的科技手 段做好木材检验工作 ,是 当前木材企业面临的形势。
总 之 ,木 材 产 品 的 检 验 工 作 是 林 业 企 业 生 产 、加 工 和

基于光谱分析的木材缺陷无损检测方法

基于光谱分析的木材缺陷无损检测方法

基于光谱分析的木材缺陷无损检测方法一、木材缺陷无损检测技术概述木材作为一种天然可再生资源,在建筑、家具制造、装饰等领域有着广泛的应用。

然而,木材在生长和加工过程中不可避免地会产生各种缺陷,这些缺陷会影响木材的质量和使用寿命。

因此,对木材进行无损检测,及时发现并评估其缺陷,对于保证木材产品的质量和安全性具有重要意义。

基于光谱分析的木材缺陷无损检测技术是一种新型的检测方法,它利用光谱技术对木材内部结构和缺陷进行分析,具有非破坏性、快速、准确等特点。

1.1 木材缺陷无损检测技术的重要性木材缺陷的存在会降低木材的力学性能,增加木材加工的难度,甚至可能导致结构的失效。

因此,对木材进行无损检测,及时发现并评估其缺陷,对于提高木材产品的质量和安全性具有重要意义。

无损检测技术可以减少对木材的破坏,降低检测成本,提高检测效率。

1.2 木材缺陷无损检测技术的应用场景木材缺陷无损检测技术在木材加工、家具制造、建筑施工、古木建筑保护等领域有着广泛的应用。

它可以用于检测木材的内部缺陷,如裂纹、空洞、节疤、腐朽等,也可以用于评估木材的物理和化学性质,如密度、含水率、化学成分等。

二、基于光谱分析的木材缺陷无损检测技术原理光谱分析是一种通过分析物质吸收、发射或散射光谱来获取物质信息的技术。

在木材缺陷无损检测中,光谱分析技术主要利用木材对特定波长光谱的吸收特性,来检测木材内部的缺陷和性质。

2.1 光谱分析技术在木材检测中的应用光谱分析技术在木材检测中的应用主要包括以下几个方面:- 木材内部缺陷的检测:通过分析木材对特定波长光谱的吸收特性,可以检测木材内部的裂纹、空洞、节疤等缺陷。

- 木材物理性质的评估:通过分析木材对光谱的吸收特性,可以评估木材的密度、含水率等物理性质。

- 木材化学成分的分析:通过分析木材对光谱的吸收特性,可以分析木材的化学成分,如木质素、纤维素、半纤维素等。

2.2 光谱分析技术的优势与传统的木材检测方法相比,基于光谱分析的木材缺陷无损检测技术具有以下优势:- 非破坏性:光谱分析技术不需要破坏木材,可以对木材进行无损检测。

木材无损检测的主要方法

木材无损检测的主要方法

木材无损检测的主要方法第一篇:木材无损检测的主要方法木材无损检测的主要方法[摘要] 无损检测木材或木质材料的物理力学性质,利用当今的物理方法和手段快速测量出木材及木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性。

本文中主要介绍了木材无损检测的主要方法。

[关键词] 木材无损检测方法[中图分类号] S781 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2014)04-0095-01木材无损检测技术是一门新兴的、综合性的木材非破坏性检测技术,传统的木材物理、力学性质检测大都是采用检测仪器或力学试验机对规定尺寸、规格、表面形状或所能承受的最大载荷。

这种方法检测时间长、条件苛刻、稳定性和重现性差,且不适于非破坏、在线生快速检测。

无损检测木材或木质材料的物理力学性质,可在不破坏木材及木质材料的本身形状、原有结构和原有动力状态的前提下,利用当今的物理方法和手段快速测量出木材及木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性。

一、木材无损检测的主要方法有1.X射线摄影检测法:主要原理是利用射线穿透不同木材部位时的吸收和衰减效应的不同,并根据感光底片上的不同记录来分析和判断木材的某些性质。

2.核磁共振法:利用木质材料内部的极性分子或水分子对核磁共振光谱的吸收性质形成核磁共振谱图,或形成核磁共振光谱图象,从而非破坏地观察木质材料内部的结构、缺陷或有价值的信息。

3.超声波检测法:利用超声波在物质中传播会发生衰减的现象,且其纵波波速与介质的密度、超声弹性模量的相关关系,在测量出超声波速度和后,推算出木材的弹性模量,并根据弹性模量与力学性质的正相关性,估算出被测木材的机械强度。

4.机械应力检测法:是采用机械方法施加恒定变形(或力)被测试材上,测得相应的载荷(或变形),由计算机系统计算出试材的弹性模量和抗弯强度,并可用于成材的在线应力分析。

5.微波检测法:利用微波在不同介质中的传播速度和衰减速度的不同,研究木材不同方向和不同部位的差异,常用透射、反射、定波和散射类仪器来检测。

木结构无损检测与受力性能评估方法研究——文献调查V1

木结构无损检测与受力性能评估方法研究——文献调查V1

木结构无损检测与受力性能评估方法研究——文献调查据不完全统计,我国现存唐初至清末的木构古建达数十万座应用于木结构的无损检测现状木材无损检测是一种新兴的、综合性的木材非破坏性检测技术,可在不破坏木材及木质复合材料本身形状、原有结构和动力状态以及最终用途的前提下,对木材的缺陷和腐朽情况以及基本物理力学性质进行测定。

应用于木结构的无(微)损检测方法主要包括:①应力波检测法;②超声波检测法;③微钻阻力仪检测;④振动检测法;⑤联合检测法。

目前对文献综述在该领域的研究总结见图0.图0 文献调查总结研究思路针对本文的题目“木结构无损检测与受力性能评估方法研究”进行题目解读和分解见图0-1,对研究内容的理解见图0-2.图0-1 对题目的分解图0-2 研究内容的理解1. 应力波检测法应力波检测法是最为常用的一种方法,其检测原理:木材在外力作用下发生形变,从而产生应力波,其传播速度受到木材材质、含水率、腐朽情况的影响。

应力波检测分为纵向检测和径向检测。

纵向检测(图1)主要得到木材的强度性质,其动弹性模量与应力波传播速度的关系见公式1;径向检测(图2)主要得到横截面上木材的腐朽和虫蛀情况。

图1 应力波纵向检测木材强度性质示意图图2 应力波横向检测木材腐朽程度示意图2MOE v ρ=⨯ (1)进行应力波横向检测时,可以通过同时、多点布置多个传感器实现多方向、多路径的检测,对二维“面”和三维“体”的内部缺陷进行直观显示,现场实际测试图见图3。

目前,常用的应力波检测仪器为匈牙利FAKOPP Enterprise 生产的FAKOPP 和德国Frank Rinn 公司生产的ARBOTOM.图3 应力波横向检测木材腐朽程度现场图[LJ][L]刘佳, 申克常, 高炜, et al. 古建筑木结构内部缺陷与损伤现场检测技术探讨[C]// 2015城市地下空间综合开发技术交流会. 2015.应力波检测法的文献综述:国外:1965 年,Lee运用应力波技术对一座英国18 世纪的大厦木屋顶进行了现场检测,测定了木构件横向应力波和纵向应力波传播时间,得到了应力波传播速度,并在实验室测定了部分旧木构件的残余力学强度,绘制了应力波传播速度与木构件残余强度的关系图。

无损检测技术在木材保护中的应用

无损检测技术在木材保护中的应用

⽆损检测技术在⽊材保护中的应⽤摘要:古建筑⽊结构和古树名⽊的保护是⽊材保护的重要内容,也是⽆损检测技术应⽤的主要领域之⼀。

本⽂着重论述了⽆损检测技术在⽊材保护中的主要⽤途以及主要的⽆损检测技术,还介绍了国内外⽊材保护常⽤的⽆损检测仪器,为⽆损检测技术在我国⽊材保护中的应⽤提供参考。

⽆损检测(Non Destructive Testing 或 Non Destructive Evaluation ,简称NDT或NDE),⼜称⾮破坏性检测,是利⽤材料的不同物理⼒学或化学性质在不破坏⽬标物体内部及外观结构与特性的前提下,对⽬标物体相关特性(如形状、位移、应⼒、光学特性、流体性质、⼒学性质等)进⾏测试与检验,尤其是对各种缺陷的测量[1]。

⽆损检测的最⼤特点是既不破坏材料的原有特性,⽽且能在短时间内获得期望的结果,以便操作⼈员迅速作出判断,有利于连续⽣产和提⾼⽣产效率,还有利于作出正确的决策。

⽊材是天然⽣长的植物材料,与各向同性材料如⾦属、玻璃、塑料、陶瓷制品等有着巨⼤的不同,具有形状不规则性及变异性和各向异性的特点,因⽽对⽊材及其制品的⽆损检测有其独特性,也有着许多困难。

尽管如此,⽊材⽆损检测技术经过40多年的发展,已取得很⼤的成就,在⽊材分等、⽊材⽔分测定、⼲燥控制、温湿度测定、强度与弹性模量、⽊材缺陷的检测等⽅⾯得到了⼴泛的应⽤[1-5]。

为提⾼我国⽊材保护技术⽔平,本⽂对⽆损检测技术在⽊材保护中的应⽤进⾏介绍。

1. ⽆损检测在⽊材保护中的主要⽤途1.1 ⽊材含⽔率⽆损检测⽊材含⽔率是影响与决定⽊材使⽤的重要指标,对古建筑⽊构件,含⽔率更具有重要意义。

⼀般地,⽊构件含⽔含⽔率过⾼,则意味着古建筑⽊构件发⽣病⾍害的可能性增⼤,必须引起重视[2,8]。

常⽤的⽊材含⽔率⽆损检测仪器有根据直流电、⾼频电流、介电常数、微波、红外线等原理开发制造的仪器,这些设备⽬前国内外产品种类较多,其中国内产仪器价格较便宜。

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浅析木质材料力学性能无损检测技术
王国俊台州市质量技术监督检测研究院
【摘要】随着木质材料新产品的不断开发以及性能的不断改善,其应用的领域也将越来越广泛。

本文对木质材料的力学性能无损检测技术研究现状进行深入探讨,并提出了木质材料力学性能检测技术的发展趋势。

【关键词】木质材料力学性能振动检测械应力法
一、木质材料力学性能木质材料根据其使用环境不同,对其力学性能要求也不一样,木质材料的最大特征是要能够承受一定的载荷并保证其在某一环境下具有一定的使用寿命。

因此对木质材料的力学性能进行检测,为材料使用提供理论依据是十分必要的。

其中木质材料强度是决定木质材料做结构部件的重要性能,它表示木质材料抵抗外力而不被破坏的最大能力。

木质材料在外力作用下将产生变形,甚至是破坏。

要想保证制品质量。

木质材料部件就要有足够的强度,其中抗弯弹性模量就是代表其总体强度的有效指标。

我国从20世纪80年代初开始了对木质材料进行无损检测技术的应用研究,而检测木材的动态弹性模量则是从80年代中后期开始的。

东北林业大学的戴澄月、刘一星等(1987年)采用超声波脉冲首波等幅法,测试了红松、兴安落叶松、水曲柳和紫椴4种无疵气
干材的顺纹和横纹超声速度及超声弹性模量,并用一元和二元回归分析了这2种超声参数与木材顺纹抗压强度和抗弯强度的相关性;赵学增、刘一星、李坚、朱建新(1988年)利用Timoshenko挠性振动理论、FFT分析技术和微机技术,发明了一种对木材抗弯弹性模量和剪切弹性模量进行快速测定的方法。

其研究结果表明:这是一种快速便捷的方法,它所测得的动态抗弯弹性模量与静态抗弯弹性模量之间具有十分密切的相关性。

1991年,南京林业大学邱金辉利用音讯信号发生器发出的电讯号,经粘在刨花板试件两端的动铁式换能器转化为声波,根据声波在试件中的传播速度来测定定向刨花板的定向率。

李华等(2003年)采用北京康科瑞公司NM-4A非金属超声波检测仪,测定了北京大钟寺博物馆永乐大钟大型木结构架的弹性模量,并对其力学强度的变化做出了评估。

冯国红、王立海等(2008年)利用应力波木材无损检测技术开发出了应力波木材无损检测信号采集系统,对应力波在木材中传播的信号进行采集,通过对采集信号进行频谱分析、小波变换等处理,可以得到应力波在木材中的传播速度等参数。

二、木质材料力学性能无损检测技术传统木质材料力学性能的检测大都采用检测仪器或力学试验机对规定尺寸的木材试样进行测量或进行破坏性实验来记录其尺寸、规格、表面形状或所能承受的最大载荷。

这种方法的缺点是检测时间长、条件苛刻、稳定性和重现性差,且不适于非破坏和在线快速检测。

无损检测木材或木质材料的物理力
学性质,可在不破坏木材或木质材料本身形状、原有结构和原有运动状态的前提下,采用当今的物理方法和手段快速测量出木材及木质材料的尺寸规格、表面形状和基本力学性能。

木质材料力学性能无损检测的主要方法有机械应力法、振动检测法、应力波检测法和超声波检测法。

①机械应力法:采用机械方法施加恒定变形(或载荷)于被测试样上,测得相应的载荷(或变形),由计算机系统算出试样的弹性模量和静曲强度,并直接对被测试样做出应力分级。

②振动检测法:根据木材的振动特性与弹性模量之间的相关关系,对木材试件加力,使其产生横向振动,通过传感器测得试件的自由振动频率和自由振动的减幅率及试件质量,经计算机进行数据处理后,得出试材的弹性模量。

③应力检测法:物体受撞击之后可产生冲击应力波,且应力波能在物体内部传播。

应力波测试法是基于应力波通过被测材料的速度与被测材料密度以及弹性模量的物理关系所建立的测试技术。

冲击应力波检测法不受被测木材形状和尺寸的限制,在传感器和被测木材之间不需要使用耦合剂,并且携带方便。

④超声波检测法:利用超声波在木材中传播会发生衰减的现象,且其纵波声速C与介质的密度ρ、超声弹性模量E的相关关系为E=C2ρ,在测出超声波速度后,即可计算出木材的弹性模量,亦可根据超声波传播时间的差异测定被测木材的缺陷。

三、展望与发展趋势从以上的发展现状可以看出,木质材料力学性能无损检测技术是一个多学科交叉的技术,其是在吸纳其他学科研究成果的基础上发展起来的。

无损检测作为一门新兴的综合性科学检
测技术被广泛应用于木材科学领域并得到了很大的发展,尤其是已经由过去的定性检测发展到现在的定量检测,实验手段由最初的利用伏特表指针的偏转反映振幅的变化来搜寻共振频率发展到现在利用电子计算机技术、FFT分析技术、A/D转换器自动测试弹性模量,标志着无损检测在木材行业的应用进入了一个新的阶段。

但在木质材料力学性能无损检测方面还存在以下一些问题有待研究。

进一步研究静态和动态弹性模量之间的关系。

从大量的研究中可知,静态和动态弹性模量之间的关系具有很大的变异性,因此如何建立一个在更大范围内适用的数学模型来描述它们两者之间的关系是一个重要的研究方向。

水泥刨花板、木材陶瓷、合成高分子树脂木质复合材料、木塑复合材料等新型复合材料的无损检测研究。

近年来,中国和世界其他各国对于这些新型复合材料的研究非常重视。

可以预见,这些新型复合材料将在人类未来的生活中占有重要地位,但目前对于这些新型复合材料无损检测的研究却非常少。

应用新的信号处理技术————小波分析。

小波分析应用于木质材料无损检测领域,不仅可以得到木质材料的动态杨氏模量和切变模量,还可以分析其缺陷的特征。

这种新方法既不破坏材料的原有特性,又能在短时间内获得比较准确的结果,有利于生产的连续性,可大幅度提高生产效率、减少浪费和保证产品质量。

研制木质材料在线无损检测系统。

对人造板等木质材料的生产进行实时检测,检测成品板的厚度、密度等参数,计算成品板的弹性模量,并根据数据库中所存储的成品
板弹性模量与热压工艺参数之间的关系,按权重提示生产线上可能发生的问题。

从而对生产线产品质量实现实时检测和对工艺条件实现实时监控。

这样不仅能改善工艺条件,提高产品成品率,而且还能降低生产成本,这也是木质材料检测发展的必然趋势。

参考文献:
谢惠民,李艳杰,王庆华,胡振兴.微尺度力学检测技术研究[A].[C],2011:347-348-349.徐宾.机械检测技术在生产中的应用[J].有色设备,2009。

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