应力波在树木不同角度纵截面的传播速度模型研究

发布时间：2021-11-24 01:49

　　本文将采用应力波无损检测技术对树木纵向上的应力波传播变化进行分析,建立应力波在木材纵截面内的速度模型,进一步了解树木纵截面上的应力波传播规律,完善应力波木材无损检测的三维成像技术。1.通过理论分析,建立应力波在木材纵截面内的传播速度模型。对健康样本试验数据的拟合结果为V（θ,α）/V0≈kx2+1（0≤k≤1）,k值取决于被测树木所在纵截面与径切面的夹角α的大小。并提出了理论模型,表明了截面夹角α,方向角θ的变化下与木材内部应力波传播速度的关系。在同一纵截面上应力波传播速度随着方向角θ的增大而增大,在不同纵截面上随着截面夹角α的增大,应力波变化速率增加,即K值增大。验证所提出的理论模型,得出相关系数R2大于0.93,表明所提出的理论模型具有较高的准确性。2.在具体实验中分析了在不同树种和不同方向上的应力波传播速度的变化。并验证了应力波在活立木中的传播速度不受敲击力度及起始高度的影响。同时当应力波传播路径位于树木缺陷位置时,速度会大大降低,不在符合提出的传播模型。通过对人工制造的空洞缺陷进行研究,对不同α角度的纵截面进行测量,可以方便准确的定位缺陷位置及大小。3.基于本文建立的纵截面上应... 

【文章来源】：浙江农林大学浙江省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线

图 2.1 木材内部的三个方向Fig.2.1 Three directions inside the timber中，木材的斜纹承受能力会有所不同，所以在受力过木材天然形成的木纹方向是否一致。本文将通过实验

α为 0°、15°、30°、45°、60°、75°，传感器布置如图2.2 所示，按编号布置在纵截面两侧；步骤二，将测得的数据，按照路径进行统计，表 2.1 为香樟、白杨、鹅掌楸在α为 30°的一个纵截面上 1 号传感器分别到 7-12 号传感器之间的应力波传播速度；步骤三，通过数据分析，对三个树种上的应力波传播速度进行拟合，从拟合曲线可以找到相关规律，拟合曲线如图 2.3、2.4、2.5 所示；步骤四，再以香樟检测结果为例，分析不同α下 1 号传感器到 7、8、9…12 号传感器之间的应力波传播速度，具体数据如表 2.2 所示。表 2.1 不同树种纵截面上的应力波传播速度Tab 2.1Stress Wave Propagation Velocity on Longitudinal Section of Different Tree Species香樟 白杨 鹅掌楸1—7 2560 2735 26891—8 2338 2489 24981—9 2157 2222 22791—10 2050 1988 21181—11 1961 1724 18721—12 1936 1652 1770注 a：单位 m/s


本文编号：3515049