北美黄杉和云杉-松木-冷杉平行弦木桁架承载性能比较

【目的】对比不同腹杆角度下北美黄杉和云杉-松木-冷杉(SPF)华伦式平行弦木桁架的承载性能,探究腹杆角度和结构用材对华伦式平行弦木桁架承载性能的影响规律,为平行弦木桁架结构设计提供理论依据。【方法】以承载力和稳定性为验算指标,利用Smsolver结构力学求解器对平行弦木桁架各杆件的内力变化及其变形情况进行定量分析,得到平行弦木桁架腹杆角度的上、下临界角度和最优腹杆角度;采用ABAQUS有限元软件对3种腹杆角度的北美黄杉和SPF平行弦木桁架进行有限元模型分析与验证,获得不同基材平行弦木桁架在不同腹杆角度情况下的内力变化规律,判断其可能的破坏形式和受力机理;以SPF和北美黄杉为基材分别制作3种腹杆角度的平行弦木桁架,进行抗弯承载性能静力试验,探究平行弦木桁架的极限荷载、应力分布及主要破坏形式,并与有限元模拟结果进行对比,验证平行弦木桁架有限元模型分析的准确性和适用性。【结果】1)华伦式平行弦木桁架的最优腹杆角度为47°,下临界角度为34°,上临界角度为60°;2)北美黄杉平行弦木桁架的极限荷载范围为26.53~40.83 kN,跨中挠度范围为30.57~31.01 mm,SPF平行弦木桁架的极限荷载范围为23.48~34.16 kN,跨中挠度范围为31.85~32.05 mm;3)腹杆角度34°、47°、60°的北美黄杉和SPF平行弦木桁架极限荷载分别为26.53和23.48 kN、35.10和30.06 kN、40.83和34.16 kN,对应跨中挠度分别为31.85和31.01 mm、30.72和32.05 mm、30.57和31.97 mm;4)北美黄杉平行弦木桁架的破坏形式主要表现为靠近桁架支座处的腹杆出现裂纹以及桁架端部或荷载施加点处齿板拔出,SPF平行弦木桁架的破坏形式主要表现为桁架端部和荷载施加点处齿板拔出;5)ABAQUS有限元模拟和试验验证发现,2种平行弦木桁架跨中处弦杆轴力最大,往两边逐次递减,桁架跨中处腹杆轴力最小,往两边逐次递增,且弦杆轴力大于腹杆。【结论】北美黄杉平行弦木桁架承载性能优于SPF平行弦木桁架;平行弦木桁架的承载性能随腹杆角度增加而增加;2种平行弦木桁架的薄弱点均为桁架端部和荷载施加点处的齿板连接节点;ABAQUS有限元模型能有效反映出平行弦木桁架受力分布和整体结构变形趋势。

面向松木表面缺陷检测的改进RT-DETR模型

为提高松木表面缺陷检测精确度,保证检测速率,该研究提出一种改进RT-DETR的检测模型RIC-DETR。首先,从木材表面缺陷公开数据集中获取图片,并进行标注及数据增强,构建一个包含13642张图片的表面缺陷数据集;其次,对比VGG11、VGG13、ResNet18和VanillaNet13等网络架构,选用计算复杂度低且检测精度较高的ResNet18作为主干特征提取基准网络;然后,引入反向残差移动模块更新ResNet18中的基本块,扩展模型的感受野,改善层间的特征交互;最后,使用EfficientViT模型中的级联分组注意力机制对反向残差移动模块进行二次创新改进,降低计算资源的消耗,提升模型的表达能力。试验结果表明,RIC-DETR的精确率、召回率、平均精度均值分别为95.4%、96.0%、97.2%,均优于目前主流的YOLO系列模型,对比基准模型RT-DETR,RIC-DETR在保持高精度的情况下,参数量、浮点运算量和内存占用量大幅减少,分别降低了54%、57%、52%,同时检测速度可达63.5帧/s。RIC-DETR模型具有复杂度低、准确率高、检测速度快的特点,可为松木的表面缺陷检测提供技术支持。

冀东松木庄铁矿床地球化学特征及其地质意义

沉积变质型铁矿是冀东地区最主要的铁矿类型,松木庄铁矿床是该类型的典型代表。本次工作通过对区内矿石进行主量元素、微量元素、稀土元素测试,还原松木庄铁矿的成矿环境,同时分析其成矿物质来源。研究结果表明:此类型铁矿石的主要是成分是TFe_(2)O_(3)和SiO_(2),同时有少量的陆源碎屑岩加入,成矿物质来源于热水和海水的混合液。

松木板皮潘迪亚横管连蒸系统制浆的生产实践

白云纸业的潘迪亚式横管连续蒸煮器系统的主要原料是杨木板皮和桉木板皮。为了缓解原料收购困难,经过多次实验与中试,尝试添加松木板皮作为制浆原料。松木∶杨木按照30∶70添加使用,采用单独蒸煮,混合漂白的工艺。配用松木板皮作原料的中试过程中遇到了洗浆机运行中浆层掉网问题,经调整洗浆机问题得以解决。由于添加的松木板皮系针叶木材原料,自制浆品质得以改善。抄纸工段68g/m2双胶纸品种的生产中,减少了商品针叶木浆配比9%,使得吨纸综合成本降低44.8元。

松木育苗及病虫害的综合防治研究

松木的环境适应性较强,在各地都有着广泛的种植,且松木用途广泛,市场需求较高,因此大脑山林场也逐步扩大了松木的种植面积,以便可以更好地满足日益增长的市场需求。松木育苗环节是保障松木生长质量的基础,但是育苗期间会受到外界和环境、管理方式等多种因素的影响,使得幼苗出现发育不良的情况,尤其是病虫害的频繁发生使得幼苗长势受阻,甚至死亡,严重损害了松木种植效益。基于此,本文就松木育苗及病虫害的综合防治进行了研究,以期能够为林场的松木栽培工作提供科学参考依据,这对促进林场的可持续发展,也有着十分重要的现实意义。

松木自动旋转方格蔟的研制简报

为了充分发挥方格蔟的优势,设计制作了一种新的木质自动旋转方格蔟。该木质自动旋转方格蔟选用粗大较直方便加工、整板无起层的松木作成,并在方格蔟的正中的孔中加装1个转蔟器,用1根钢管穿过多个方格蔟的转蔟器,吊挂在蚕台上,利用熟蚕吐丝营茧前有向上方爬行寻找吐丝营茧位置的特性,熟蚕在此竖直的方格蔟上向上方爬行时不断改变方格蔟的重心而实现方格蔟自动旋转,从而提高入孔率、减少蚕茧污染。同时,由于该方格蔟框周边和转蔟器四周的木条均加宽增厚,确保了松木方格蔟始终全部孔眼方正不会变形,方便使用方格蔟采茧机采摘蚕茧。

聚氯乙烯/松木粉低温共热解脱氯提质特性

掌握聚氯乙烯(PVC)和木质纤维素类生物质共热解过程中脱氯提质特性,对开发生活垃圾脱氯预处理技术和实现其无害化具有重要意义。研究了PVC与松木粉(WP)在低温(200~450℃)共热解过程的提质和Cl的迁移转化特性。结果表明,在热解温度为300~350℃时,PVC和WP混合物的脱氯效率可以达到98%以上,对应的能量回收率约为76%。在300℃热解温度下停留15min,超过90%的Cl以HCl形式释放,且HCl释放量随着热解温度升高和停留时间的延长而增加。热解焦油中氯的含量很低,仅为1.80%~3.04%。低温共热解过程中,WP中木质素产生的酚羟基可以促进氯的取代反应,提高脱氯效率。

基于2种松木的水性漆漆膜性能研究

以樟子松和欧洲赤松为基材,探究不同涂饰工艺和底漆漆水配比对水性漆漆膜性能的影响。结果表明:基材与水性漆结合良好,漆膜厚度范围为65.91~75.98μm,硬度等级最高为H,最低为B,附着力为0级,光泽度有明显提升。影响漆膜性能因素的顺序为:涂饰工艺>基材>底漆漆水配比,在厚度、硬度、光泽度、耐冲击度及抗回粘性上表现得更为明显。涂饰水性漆后明度显著下降,红绿和黄蓝色指数无明显变化,基材对漆膜色度值的影响更大,400 r之前各因素对漆膜的耐磨性影响较小,400r时工艺Ⅱ漆膜质量损失更严重,经水性漆涂饰后木制品表面平衡接触角增加,润湿性降低。研究结论为水性漆在松木制品、家具以及装饰等领域的更好应用提供了依据。

不同驱动压力下灭火剂对云南松木垛的灭火效能研究

为进一步提升我国森林防灭火技术水平,降低森林火灾造成的损失与危害,本文针对西南林火不同驱动压力下灭火剂的灭火效能,选取西南地区常见易燃树种云南松作为燃烧材料,搭建木垛灭火试验平台,通过模拟西南林区木材燃烧状态,开展3种驱动压力(0.45、0.55、0.65 MPa)条件对水凝胶灭火剂与A类泡沫灭火剂的灭火效能影响试验研究,基于灭火时间、耗量、降温速率、降低热辐射通量效果等参数进行对比分析。结果表明:驱动压力逐渐增大时,木垛灭火时间逐渐缩短,流速增加,灭火剂耗量逐渐减少;当驱动压力从0.45 MPa分别增加至0.55 MPa和0.65 MPa时,A类泡沫灭火剂的降温速率增幅约6%和54%,水凝胶灭火剂降温速率增幅约54%和90%;随着驱动压力增加,灭火剂降低热辐射通量速率增大;相同驱动压力下,A类泡沫灭火剂对燃烧木垛冷却深度不足,0.45 MPa驱动压力下无法有效抑制木垛火焰,水凝胶灭火剂可快速扑灭明火,有效抑制阴燃木垛复燃。

火烧迹地不同恢复方式对云南松木蠹象时空分布的影响

为了评估云南松林过火后人工干预恢复和自然恢复区域的云南松木蠹象的动态,于2020年5月底—2021年6月初,在云南省云龙县火烧迹地采用马来氏网自动收集昆虫的方法,进行为期1年的收集调查和数据分析。结果显示:(1)调查周期内,共采集到云南松木蠹象成虫205头;年周期动态分析发现,该虫主要出现于6—11月,9月达到峰值。(2)基于不同恢复方式分析发现,人工恢复区域云南松木蠹象的多度明显多于自然恢复区域。进一步对不同月份和不同地形间云南松木蠹象多度进行比较分析发现,在时间尺度上差异不显著,而空间上有显著性差异。(3)在不同的山脊中,人工恢复区域山脊的木蠹象多度显著高于自然恢复区域;阴坡、阳坡木蠹象多度的趋势与山脊的结果相似。此外,随着海拔升高云南松木蠹象数量也呈现递增趋势,且3条海拔样线间的虫口数量在两种研究样地间均有显著差异。(4)云南松幼树的覆盖度与云南松木蠹象多度呈显著正相关,云南松幼树的覆盖度可能是造成云南松木蠹象数量差异的主要原因。研究结果为云南松的林火后恢复提供参考。

温和条件下ZnCl_(2)原位催化松木粉快速热裂解制生物油及生物炭应用

生物质快速热裂解是生物质转化利用的有效途径,但常因是非催化过程,裂解温度高导致生物油成分复杂难控。本实验以ZnCl_(2)为催化剂,研究了木质素、纤维素、玉米芯和松木粉的热解过程,旨在探索原位催化对快速热裂解的强化作用。本实验通过热重曲线拟合,获得了热裂解的活化能;通过快速热裂解实验,研究了催化作用下热解油组成变化。结果表明,ZnCl_(2)催化可显著降低生物质裂解温度,简化生物油组成。在350℃快速热裂解松木粉获得了47%生物油产率,主要成分是纤维素和半纤维素的衍生物。ZnCl_(2)可显著降低纤维素裂解的活化能(由304.78 kJ/mol降低至112.46 kJ/mol),而对木质素的裂解影响不大。裂解后的碳渣在600℃二次碳化可获得性能良好的活性炭,苯酚吸附容量可达165 mg/g。

不同含水率雪松木的裂纹演化规律试验研究

为了研究不同含水率工况下木材试件的裂纹发展,探寻含水率对木材的力学性能影响和裂纹演化规律。以0、10%、20%、30%、40%及50%含水率的雪松木试件为研究对象,利用力学试验机和声发射设备收集在荷载下木材发出的声发射能量信号。结果表明,不同含水率下木试件的裂纹演化规律与声发射检测得出的结果一致。含水率越高,试件的裂纹发展越平缓,承载能力也越低,说明振铃计数和能量可以准确反映出木材的损伤,木材的裂纹演化程度与含水率成反比。试验结果为进一步研究含水率与木材的影响关系提供了参考。

不同初始质量小尺度松木燃烧特性实验研究

近年来,世界范围内森林火灾事故频发,造成了极大的人员伤亡和财产损失。目前对于木材堆垛燃烧特征的理论及模型研究较为缺乏。以典型松木材料为对象,开展了不同初始质量的小尺度松木燃烧特性实验,研究了松木的质量损失速率、火焰温度等燃烧特征。结果表明:松木的剩余质量和质量损失速率都呈现“缓慢下降—迅速降低—逐渐平缓”的趋势;在松木燃烧初期,相同时间内松木质量和损失速率呈反比;在松木燃烧中后期,松木质量和质量损失速率呈正比关系;松木燃烧初期的热释放速率增长趋势为t2火的定量数学模型;同一工况下热电偶到火源距离与热电偶的温度峰值和波动程度呈反比,且温度峰值的出现时间和波动程度大致相同。

松木生物炭联合油菜修复铅污染农田的效应

本研究旨在探究松木生物炭联合油菜修复Pb污染农田土壤的效应。在湖南省湘潭县某地的Pb污染农田中施用不同量(0、200、400、600 g/m 2)的松木生物炭改良土壤,研究了松木生物炭对油菜生物量、根际土壤中Pb质量比与形态分布及油菜各器官中Pb的累积和转运的影响。结果表明:施用400和600 g/m 2松木生物炭显著降低了油菜根际土壤中Pb的质量比,且Pb的质量比低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中规定的Pb的风险筛选值。松木生物炭增加了油菜根际土壤中Pb的可还原态比例,降低了其残渣态比例,促进了油菜植株对Pb的吸收和累积;400和600 g/m 2生物炭处理的植株中Pb总量较对照组显著增加,植株的生长受到抑制。生物炭改变了Pb在油菜器官中的累积与分配格局;油菜根、茎部位中Pb的质量比增加,而籽粒中Pb的质量比显著降低;400 g/m 2生物炭处理的籽粒中Pb的质量比达到最小值。这些结果综合表明,施用≥400 g/m 2的松木生物炭联合油菜可以修复Pb污染农田,且显著降低油菜籽粒中Pb的质量比。

基于响应面法的松木粉/TPS复合材料制备工艺优化

以松木粉和热塑性淀粉(TPS)为主要原料,PE为胶黏剂,AKD为改性剂,利用响应面Box-Behnken试验设计方法研究不同松木粉含量、模压温度、保压时间、模压压力对松木粉/TPS复合材料主要力学性能的影响,分析优化模压制备工艺。结果表明:松木粉/TPS复合材料较佳的模压制备工艺参数为:松木粉含量42%,模压温度151℃,模压压力14 MPa,保压时间11.2 min。在此条件下制备的松木粉/TPS复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别为15.7、7.41 MPa和3.43 kJ/m~2,与响应面预测值的误差均在6%以内,该模型预测的响应变量可信度高。

18种植物提取物对松木蓝变菌可可球二孢的抑制性研究

[目的]揭示植物提取物对松木蓝变菌可可球二孢的抑制特性。[方法]以18种广西常见的植物为研究对象,对其进行抽提操作获得提取物,研究其对松木蓝变菌可可球二孢的抑制性。[结果]18种植物提取物的培养皿抑菌平均直径为4.82 cm,变幅为3.74~8.50 cm,存在显著差别。18种植物提取物的抑菌率存在显著差别,平均抑菌率为11.64%,有15种植物提取物的抑菌率为正值,有3种植物提取物抑菌率为负值,分别是苦楝、排风藤(石油醚部分)、湖北海棠(总黄酮),其中湖北海棠(总黄酮)的抑菌率最差,负值高达52.38%。有6种植物提取物的抑菌率高于20%,分别是飞龙掌血、马尾松、阴香、湖北海棠(银皮苷)、羊耳菊、黄荆。其中飞龙掌血的抑菌率最高,达到31.11%。[结论 ]植物提取物对松木蓝变菌可可球二孢的抑制特性因其直径的差别而存在差异,出现较大差别的正负值特性,应针对不同的适用环境选择适合的植物提取物。

华山松木蠹象人工饲养方法及生物学特性研究

华山松木蠹象Pissodes punetatus是松类树种的重要蛀干害虫。本文通过对华山松木蠹象连续4年的饲养，总结出了采用松木段和人工蛹室的简便实用饲养方法，可以实现华山松木蠹象的连续传代饲养，建立了华山松木蠹象实验种群，并观察其隐蔽阶段的生活习性。饲养结果表明：华山松木蠹象在昆明1年2代，完成1个世代的平均历期为104．5d，其中卵期8～20d，幼虫期45—88d，蛹期20～28d，世代不整齐，没有明显的越冬期。成虫寿命很长，平均可成活377d，且全年可以持续交尾和产卵，每头雌成虫一生平均产卵105．

松脂及松木脱脂技术研究进展

脱脂处理对于防止松木在加工和使用中出现溢脂现象,提高松木制品的使用性能具有重要意义。在介绍松木构造特征和加工利用的基础上,阐述了松脂的化学成分组成、物理和化学性质及其对松木性能的影响,并总结了物理法、化学法和综合法脱脂的原理、效果与研究进展,探讨了不同方法的优势和不足。最后提出了未来的研究与发展方向。

基于Py-GC-MS的杨木和松木快速热解比较研究

以杨木(典型阔叶木)和松木(典型针叶木)为原料,采用快速热解-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)技术进行实验研究,考察两者化学组成的差别对快速热解产物分布的影响。结果表明,两种原料木质素的差别决定了松木热解产物中不含紫丁香酚类物质;杨木由于半纤维素的乙酰化程度高于松木,导致其热解形成的酸类产物的GC含量高达11.22%,而松木的酸类产物的GC含量仅为4.28%;此外,两种原料中少量的灰分对呋喃类和酚类产物没有显著影响,但能够显著抑制脱水糖类产物的生成,经脱灰预处理后,杨木和松木形成的脱水糖产物的GC含量分别增加了86.4%和52.4%。

以松木为模板研制高比表面积MgO固体强碱

以松木为模板,乙酸镁为前驱物,通过外模板法制备了一系列的MgO固体碱材料,并用XRD、SEM、正己烷吸附、低温液氮吸附、Hammett指示剂法、ICP、IR和TG-DSC等手段对其进行了表征.结果表明,用该方法制备出来的MgO样品具有松木的生物形态,由横截面积比较均一的棒状纳米颗粒构成,不同于乙酸镁直接焙烧得到的MgO样品.松木模板的使用有助于降低形成MgO样品的晶粒直径并明显提高了其比表面积,与此同时,这些具有生物形态的MgO样品仍保持了较高的碱强度,可望用作优良的碱催化剂或催化剂载体.