单板层积材动态在线检测与质量分等的应用研究
发布时间：2022-01-23 02:42
在木材加工工业领域中,单板层积材（LVL）作为一种用途广泛的工程结构材料,不仅拥有木材的自然特性,还具有优于锯材的抗弯强度和刚度高、耐候性强等力学物理特性,深受木结构建筑、家具、室内装饰、交通、运输等行业用户的青睐。为了满足各类用户对不同质量等级LVL产品的客观需求,开展LVL在线检测与质量分等工作尤为重要。为此,本文一方面,根据模态理论和自由振动理论,通过试验模态法和自由瞬态激励法,对两种放置状态下的意杨LVL板材试件开展了弹性模量（MOE）质量检测的动态测试研究,并利用基于STM32F103VET6微处理器和Python平台的LVL板材质量在线质量评价系统进行了质量分等工作。主要运用正态分布和威布尔分布进行LVL弹性模量的概率计算与分析等工作。另一方面,为了验证意杨LVL动态在线检测与质量分等研究成果应用到实际工程领域的正确性,文中将经在线检测与质量分等后的A等级（平均E值=12.69GPa）和B等级（平均E值=11.42GPa）的LVL板材制品用于LVL工字梁制造,并开展相关力学性能检测,并进行其验证与评价工作。其主要研究结论表明:（1）意杨LVL自由板悬挂模态试验与置于海绵上的...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LVL工字梁Fig.1-2LVLI-beam
21.1.2单板层积材具有良好的应用价值本课题来源于江苏省林业科技创新与推广项目《基于原木分等的机电产品包装单板层级材制造、检测与应用研究与示范》，项目编号LYKJ[2017]41。LVL作为一种工程结构材料，其结构力学性能和可靠度成为人们所关注的焦点之一[6]。由于结构的使用环境、所受荷载条件和结构抵抗破坏（失效）的能力决定其可靠性，而结构抵抗破坏或失效能力的最重要因素是结构所用材料的各项力学性能指标。LVL是由小径级原木制成的结构化人造板，即原木经过旋切成为单板，经过干燥，顺纹组胚，再进行贴面和胶合而成。与其他锯材相比，它的主要优点体现在其材料的变异性小，结构的整体力学性能高性。LVL不仅保留了木材本身所具有的天然特性，而且还具有锯材所没有的结构特性，具有尺寸稳定性高、强度和刚度性能好和耐候性强等特性。LVL独特的优良力学性能使其具有广泛的应用前景，在社会生产及各方面有重要作用，如过梁、桁架、预制房屋、活动房屋、卡车车厢板、集装箱底板、工字梁（如图1-2）、墙托架、木门（如图1-3）、脚手架、横担木、人字梁和梯子等。图1-2LVL工字梁Fig.1-2LVLI-beam图1-3LVL作为芯板的木门Fig.1-3WoodendoorwithLVLascoreboard
9速性。本文以无损检测为切入点，通过动态激励测试与模态测试相结合，以工厂生产的LVL毛料为研究对象开展相关试验研究。首先，进行LVL结构设计与生产制造。其次，对LVL板材力学性能进行了测试分析，主要包括：对LVL板材试件进行试验模态测试分析；对不同试验放置状态下的LVL板材试件进行MOE的动态测量；对LVL的MOE概率分布进行分析。再次，结合在线分等技术对批量工厂生产的LVL板材进行MOE动态测试并结合木结构建筑的实际应用，制造并检测LVL工字梁，并对其相应力学性能检测，，以验证LVL在线质量分等的正确性与实际应用制品中的耦合性。1.3.2研究意义通过本研究，可准确、便利、可靠地动态在线检测LVL产品E和G，并实时进行质量分等，满足诸多领域对质量分等后的LVL产品的用途需要，有助于LVL产品结构的优化设计和提升工艺技术，以期为提高国产LVL产品的技术含量和附加值水平，具有良好的经济和社会效益。1.4主要研究内容与创新点1.4.1主要研究内容本研究主要内容主要包括六个方面，即：LVL结构设计与工艺制作；基基于试验模态法和自由瞬态激励法的LVL弹性模量在线检测研究；LVL动态在线检测与质量分等；LVL质量分等后的工字梁应用；结果与分析和结论与展望，如图1-4所示。图1-4主要技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]单板厚度对小径柚木单板层积材力学性能的影响[J]. 叶雨静,徐伟,黄琼涛,陈昌华,唐先良. 林产工业. 2019(09)
[2]木质复合门单板层积材构件的优化设计及应用[J]. 付海燕,丁叶蔚,王正,许斌,李迎超. 木材工业. 2019(04)
[3]木结构建筑楼盖结构模态试验及其有限元分析[J]. 谢文博,丁叶蔚,王正,王韵璐,杨静,赵天长. 林产工业. 2019(06)
[4]单板层积材生产新技术介绍[J]. 尹江苹. 中国人造板. 2016(11)
[5]开孔单板层积材破坏模式分析及胶合板强化法[J]. 张晓兰,李哲瑞,涂文辉,陈玥,阙泽利. 南京工业大学学报(自然科学版). 2016(05)
[6]自由板扭转振形法测定木材剪切模量[J]. 王正,王刚刚,王韵璐,曹瑜,高子震. 林业工程学报. 2016(04)
[7]木工字梁在高大模板体系中的应用[J]. 吴海章,张奎. 中国港湾建设. 2015(11)
[8]SPF规格材弹性模量的动态测试及其概率分布[J]. 王正,顾玲玲,高子震,刘斌. 林业科学. 2015(02)
[9]竹木复合板与竹木复合层积材的抗弯性能[J]. 武秀明,孙正军,许敏敏,覃道春,宋光喃. 林业机械与木工设备. 2014(06)
[10]木材动态弹性模量测量中节子对于应力波传播的影响[J]. 王亚磊,赵茂程,王正. 西北林学院学报. 2014(03)
博士论文
[1]单板层积材力学性能与无损检测可靠性研究[D]. 薛冰.东北林业大学 2013
[2]单板层积材弹性模量在线检测系统研究[D]. 肖江.北京林业大学 2008
硕士论文
[1]单板层积材切削过程数值模拟及刀具参数优化研究[D]. 付廷辉.东北林业大学 2013
[2]强化杉木单板层积材工艺研究[D]. 黄松军.北京林业大学 2008
[3]基于微波测量原理的单板含水率在线测量系统[D]. 蒋蓓.北京林业大学 2007
本文编号：3603433
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LVL工字梁Fig.1-2LVLI-beam
21.1.2单板层积材具有良好的应用价值本课题来源于江苏省林业科技创新与推广项目《基于原木分等的机电产品包装单板层级材制造、检测与应用研究与示范》，项目编号LYKJ[2017]41。LVL作为一种工程结构材料，其结构力学性能和可靠度成为人们所关注的焦点之一[6]。由于结构的使用环境、所受荷载条件和结构抵抗破坏（失效）的能力决定其可靠性，而结构抵抗破坏或失效能力的最重要因素是结构所用材料的各项力学性能指标。LVL是由小径级原木制成的结构化人造板，即原木经过旋切成为单板，经过干燥，顺纹组胚，再进行贴面和胶合而成。与其他锯材相比，它的主要优点体现在其材料的变异性小，结构的整体力学性能高性。LVL不仅保留了木材本身所具有的天然特性，而且还具有锯材所没有的结构特性，具有尺寸稳定性高、强度和刚度性能好和耐候性强等特性。LVL独特的优良力学性能使其具有广泛的应用前景，在社会生产及各方面有重要作用，如过梁、桁架、预制房屋、活动房屋、卡车车厢板、集装箱底板、工字梁（如图1-2）、墙托架、木门（如图1-3）、脚手架、横担木、人字梁和梯子等。图1-2LVL工字梁Fig.1-2LVLI-beam图1-3LVL作为芯板的木门Fig.1-3WoodendoorwithLVLascoreboard
9速性。本文以无损检测为切入点，通过动态激励测试与模态测试相结合，以工厂生产的LVL毛料为研究对象开展相关试验研究。首先，进行LVL结构设计与生产制造。其次，对LVL板材力学性能进行了测试分析，主要包括：对LVL板材试件进行试验模态测试分析；对不同试验放置状态下的LVL板材试件进行MOE的动态测量；对LVL的MOE概率分布进行分析。再次，结合在线分等技术对批量工厂生产的LVL板材进行MOE动态测试并结合木结构建筑的实际应用，制造并检测LVL工字梁，并对其相应力学性能检测，，以验证LVL在线质量分等的正确性与实际应用制品中的耦合性。1.3.2研究意义通过本研究，可准确、便利、可靠地动态在线检测LVL产品E和G，并实时进行质量分等，满足诸多领域对质量分等后的LVL产品的用途需要，有助于LVL产品结构的优化设计和提升工艺技术，以期为提高国产LVL产品的技术含量和附加值水平，具有良好的经济和社会效益。1.4主要研究内容与创新点1.4.1主要研究内容本研究主要内容主要包括六个方面，即：LVL结构设计与工艺制作；基基于试验模态法和自由瞬态激励法的LVL弹性模量在线检测研究；LVL动态在线检测与质量分等；LVL质量分等后的工字梁应用；结果与分析和结论与展望，如图1-4所示。图1-4主要技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]单板厚度对小径柚木单板层积材力学性能的影响[J]. 叶雨静,徐伟,黄琼涛,陈昌华,唐先良. 林产工业. 2019(09)
[2]木质复合门单板层积材构件的优化设计及应用[J]. 付海燕,丁叶蔚,王正,许斌,李迎超. 木材工业. 2019(04)
[3]木结构建筑楼盖结构模态试验及其有限元分析[J]. 谢文博,丁叶蔚,王正,王韵璐,杨静,赵天长. 林产工业. 2019(06)
[4]单板层积材生产新技术介绍[J]. 尹江苹. 中国人造板. 2016(11)
[5]开孔单板层积材破坏模式分析及胶合板强化法[J]. 张晓兰,李哲瑞,涂文辉,陈玥,阙泽利. 南京工业大学学报(自然科学版). 2016(05)
[6]自由板扭转振形法测定木材剪切模量[J]. 王正,王刚刚,王韵璐,曹瑜,高子震. 林业工程学报. 2016(04)
[7]木工字梁在高大模板体系中的应用[J]. 吴海章,张奎. 中国港湾建设. 2015(11)
[8]SPF规格材弹性模量的动态测试及其概率分布[J]. 王正,顾玲玲,高子震,刘斌. 林业科学. 2015(02)
[9]竹木复合板与竹木复合层积材的抗弯性能[J]. 武秀明,孙正军,许敏敏,覃道春,宋光喃. 林业机械与木工设备. 2014(06)
[10]木材动态弹性模量测量中节子对于应力波传播的影响[J]. 王亚磊,赵茂程,王正. 西北林学院学报. 2014(03)
博士论文
[1]单板层积材力学性能与无损检测可靠性研究[D]. 薛冰.东北林业大学 2013
[2]单板层积材弹性模量在线检测系统研究[D]. 肖江.北京林业大学 2008
硕士论文
[1]单板层积材切削过程数值模拟及刀具参数优化研究[D]. 付廷辉.东北林业大学 2013
[2]强化杉木单板层积材工艺研究[D]. 黄松军.北京林业大学 2008
[3]基于微波测量原理的单板含水率在线测量系统[D]. 蒋蓓.北京林业大学 2007
本文编号：3603433
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3603433.html
