改进神经网络的竹片缺陷分类方法

对含有四种缺陷类型的竹片数据集使用VGG16,ResNet50和ConvNeXt网络进行识别和分类,最高识别准确率为ConvNeXt的82.95%;加入迁移学习的权重,通过迁移学习的方法,识别准确率得到了明显提升,识别效果最高为94.37%;在三个网络中分别加入推拉层取代部分卷积层,通过消融实验和横向与纵向的对比结果,发现在使用推拉层替换分类网络前两层卷积层时,得到最高为96.42%的分类结果,表明网络的改进效果是有效的;最后,改进分类网络的正则化方法,分别修改不同网络的归一化层和激活函数,再次通过消融实验发现改进后的分类网络识别性能提高明显,最高准确率达到97.12%,这些研究成果为深度学习在受损图像分类领域的应用提供了有益的启示和改进方向。

不同茭白品种福寿螺卵块分布及竹片诱螺产卵效果

为了研究控制茭白田福寿螺种群的方法,本文在调查不同茭白品种上福寿螺卵块分布差异基础上,开展不同规格(3、6、9 cm宽)竹片诱集福寿螺产卵试验。结果显示,不同茭白品种上福寿螺卵块分布数量差异大,单季茭白品种以‘杭州一点红’上卵块最多(11.6个/丛),远高于其他9个品种,最少的是‘八月茭’‘金茭1号’(分别为1.7、2.3个/丛)。双季茭白品种间的差异不显著,每个茭白品种上的卵块数在5.1~7.4个之间。不同规格竹片对福寿螺的产卵诱集效果差异大,引诱效果最好的为9 cm规格的竹片效果最差的是3 cm规格竹片。竹片凸面诱集到的卵块较多,凹面诱集到的卵块很少,竹片凸面朝田埂方向插入诱集产卵效果更好。福寿螺的产卵高度呈正态分布,主要集中在20~40 cm之间,未发现有靠近水面或在水下的卵块,卵块大小与数量呈线性正相关。研究结果为利用竹片诱集茭白田福寿螺产卵提供了技术依据。

竹片初加工自动连续化生产工艺的探索与研究

竹片初加工作为竹板、竹条等竹制品加工关键的一环,其生产效率、成本、质量等因素将直接影响竹制品产业的发展。目前的竹片初加工生产工艺制约了竹制品的生产,急需少人化或无人化的竹片初加工自动连续化生产工艺来替代现有的生产模式。文章探讨了竹片初加工全流程自动连续化生产的技术瓶颈、实现自动连续化生产工艺的关键核心技术以及主要研发内容等,为竹片初加工自动连续化生产工艺的高质量发展提供新的研究思路。

一种竹片精刨自动喂料机的设计

目前竹加工企业都是采用人工方式将竹片逐根喂入精刨机,劳动强度大,生产成本高,因此研制一种机构将碳化、烘干后的竹片有序、快速地送入精刨机,是目前竹加工企业亟待解决的问题。文章设计了一种自动竹片精刨喂料机构,通过设置单片竹片分离装置、限位装置和送料装置,可替代目前人工送料方式,生产效率与人工喂料方式持平。

竹片侧翻预胶合成板装置的研究

为了降低操作人员的劳动强度和人工成本,提高自动化程度和生产效率,对竹片上胶、输送、翻转及胶合成板加工单机设备进行研究,将常用凸轮机构、齿轮机构、导杆结构、带传动及带式输送机、光电传感器等进行结合,设计了一种将竹片的自动进料上胶、侧翻、排列出料、铺平预胶合成板的单机组合成一体的机械。介绍了竹片自动上胶侧翻预胶合成板装置的总体结构布置、工作过程,对凸轮机构进行设计,并用作图法绘制了凸轮轮廓线,给出了主要传动部件的运动参数。该装置适合于规格化多竹片平压胶合成板材。

竹片粗铣用分离输送装置设计与试验

针对现行竹材粗铣加工完全依靠人工进料、作业效率低且存在安全隐患等问题,设计了一种竹片粗铣用分离输送装置。采用机械结构设计、建模分析及设备试验相结合的方法,首先研究了破竹后竹片粗铣机械化进料的工艺技术,确定了主要技术指标,然后对竹片粗铣连续化定向进料系统链式分选机构、阶梯式竹片分离单元、竹片智能识别及翻转单元以及粗铣自动送料单元进行了结构设计和原理阐述,最后通过试验验证了装备的合理性。通过试验验证,设备可实现搭桥竹片机械化分离、竹青竹黄面自动识别及翻转、竹片有序进料等功能,实现了竹片分离、粗铣上料的自动加工,大幅提高了竹材加工机械化、自动化水平。通过对竹片粗铣分离输送装置的现场试验,竹片分离率可达95%以上,1人可同时操作3台装置,工作效率可达人工分离的3倍以上,降低工人劳动强度且减少了安全隐患,适合实际生产的需要,为后续实现竹材初加工全程机械化提供了条件。

粘贴竹片加固木梁的研究

木结构使用功能变更或使用荷载增加均可能导致木梁受弯承载力不足,需采用措施进行加固。共进行了6根木梁采用竹片加固的对比试验研究,其中3根为对比试件,3根为粘贴竹片加固木梁试件。研究结果表明:粘贴竹片加固木梁受弯承载力可提高48.0%～83.1%,平均提高69.5%;同时破坏位移亦有所增加。加固木梁跨中截面仍基本符合平截面假定;在相同荷载作用下,加固木梁受拉边缘拉应变和受压边缘压应变明显小于对比试件;不同位置竹片随荷载增加时的应变变化基本一致,且应变值相近。粘贴竹片加固木梁是一种低碳高效的加固技术。

采用均匀颜色空间的竹片分类研究

竹片作为装饰用材对颜色的统一性要求严格。利用CIE1976 L*a*b*颜色空间的等距性和高分辨率的特点,将竹片的RGB颜色特征转换成L*a*b*空间颜色特征进行分析,选取能恰当表征竹片颜色的特征参数,再结合BP神经网络分类器对竹片进行细分类。实验表明,分类正确率可达96%,满足工业上的要求,解决了人工目测分类的各种问题。

基于制备矩形竹片的竹筒剖分优化研究

为了能够优化竹筒剖分工艺,提高竹材利用率,本文建立了竹片剖分的数学模型,分析了影响竹片尺寸和材料利用率的因素及其作用原理。结果表明:切削弧度、加工余量及竹筒直径对矩形竹片出材率有影响显著,考虑加工余量时,存在着最优的切削弧度值使材料利用率最大,且加工余量越大,最优切削弧度值越大;竹筒直径越大,最优切削弧度值越小,但最优弧度值的范围相对集中。竹筒直径小于80 mm时,材料利用率偏低,已不再适合采用加工成矩形竹片形式进行竹材利用。在实际生产中应根据矩形竹片的大小,以出材率为评定参考依据,确定所需圆竹的直径和相应的切削弧度。

竹片近青面和近黄面表面性能的研究

通过对竹片近青面和近黄面的表面色度、粗糙度、光泽度和化学成分的分析,研究了竹片近青面和近黄面表面性能的差异。结果表明:近青面和近黄面的明度L*、红绿指数a*和黄蓝指数b*差异明显,近青面的L*值高于近黄面,而近青面a*和b*值低于近黄面;粗糙度和光泽度分析结果表明,近青面的粗糙度和光泽度皆低于近黄面;衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析发现,竹片近青面表层纤维素和木质素含量高于近黄面,而近青面表层半纤维素则低于近黄面。

超声波辅助竹片染色工艺优化的研究

探讨了超声波辅助竹片染色在染液质量分数、pH值和染色温度一定的情况下,超声波功率、频率和超声波辅助染色时间等因素对竹片上染率的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面法建立了二次回归模型,并对染色工艺进行了优化。研究结果表明:使用超声波辅助竹片染色能够提高上染率,当超声波功率为525 W、频率为30kHz、染色温度为70.0℃、染料质量分数为1.0%、染色时间为52min时,竹片的上染率可达到34.16%,比在相同工艺条件下未使用超声波辅助的提高了8.43%。

竹片的预处理对竹/UP复合材料力学性能影响及分析

本文深入分析了影响竹 /不饱和聚酯 (UP)界面粘结性能的多个因素 ,提出采用稀碱液预处理竹片是提高竹 /UP复合材料性能的一种方便、有效。

竹片胀缩性能的初步研究

通过对竹材胶合板生产的半成品“软化—展开”竹片胀缩性能的测定,得到了胀缩性能各指标与一些因子间的回归方程,分析了竹片胀缩的变化规律,为竹材的加工利用提供一些依据。

竹片分丝机设计与应用

竹片分丝机是造纸时制浆工艺的主要设备之一,它是影响制浆质量、产量、电耗与成本的重要因素。针对制浆工艺中存在的问题,研制设计了竹片分丝机。论述了竹片分丝机的结构特征、工作原理和主要参数的确定。试验证明该设备分丝效率高、能耗低,对改进制浆工艺有重要的意义。

微波辅助染色对竹片染色效果的影响

采用微波加热的方法对慈竹片进行染色,探讨了微波功率、染色时间等因素对慈竹片染色效果的影响,并采用正交实验对染色工艺进行了分析与优化。结果表明:使用微波辅助染色能够提高染色效果;当微波功率250 W、染色时间9 min、染液质量分数0.7%、染液pH值5.5时,染色后色慈竹片的色差值可达到71.12 NBS,比采用常规加热染色的方法提高了18.46 NBS。

毛竹竹片的染料溶液渗透特性及影响因子研究

采用常压和真空加压渗透法,进行不同条件下毛竹(Phyllostachys heterocyclacv pubescens)竹片的染料溶液渗透试验。结果表明:当渗透时间相同时,毛竹竹片的质量增加率和渗透深度均随竹片含水率的升高而较快降低,当渗透时间为24h时,含水率为50%的试材渗透深度约为含水率为12%的试材的207%;竹片越长染料溶液的渗透性能越差,当渗透时间为24h时,200mm长度试材的渗透深度约为100mm的663%;无竹节竹片的染料溶液渗透性能优于含竹节竹片,当渗透时间为24h时,有竹节试材的渗透深度约为无竹节试材的705%;染料溶液在竹片纵向的渗透性能比径向和弦向大得多,其渗透深度的大小顺序为:径向<弦向<纵向;酸性染料溶液的渗透性能优于碱性染料;染料溶液浓度越大,渗透性能越低,1%酸性大红染料水溶液的渗透深度分别为浓度为3%、5%的1256%、1857%;染料溶液的pH值为45时渗透性能最好;提高染料溶液的温度可以提高渗透性能;增加染料溶液的渗透时间可以较快提高其渗透性能;真空加压浸注与常压浸注相比,能显著提高竹片的染料溶液渗透性能。

微波加热软化竹片弯曲工艺研究

采用微波对5 mm厚的楠竹竹片进行软化实验,研究了微波功率、微波处理时间、试件初含水率等因素对软化效果的影响,并采用正交实验对竹片微波软化进行了工艺优化。研究结果表明:微波加热对竹片有良好的软化作用,当微波功率为500 W,微波处理时间为4 min,试件初含水率为90%时楠竹竹片软化效果最好,其弯曲半径可达5 cm。

竹片表面等离子处理设备的研制

利用低温等离子技术进行竹片表面处理,可有效改进竹片的胶合性能。文中详细介绍了竹片表面等离子处理机的设计、开发、研制与调试。等离子处理机的应用与推广,可使竹条制备加工实现尺寸最大化,提高竹地板以及其他竹产品的原料利用率,降低生产成本。

粘贴竹片加固混凝土梁的试验研究

竹材是一种可再生的低碳环保材料,具有抗拉强度高、稳定性好等优点。混凝土梁老化损伤或使用荷载增加均可能导致受弯承载力不能满足要求,影响结构的正常安全使用。介绍5根RC梁粘贴竹片加固的对比试验研究,其中2根为对比试件,3根为分别粘贴1层、2层和3层的竹片加固试件。研究结果表明,粘贴竹片加固RC梁的极限承载力提高22%～25%,平均提高24%;粘贴竹片加固RC梁的初始弯曲刚度提高33%～49%,平均提高39%;粘贴竹片加固RC梁在相同荷载下弯曲裂缝的裂缝宽度明显小于对比试件。粘贴竹片加固RC梁是一种低碳高效的加固技术,值得进一步深入研究。

热处理对竹片颜色的影响规律

选取3年生和5年生楠竹竹片,分别在不同的温度(160℃、180℃、200℃)、时间(2 h、3 h、4h)工艺条件下进行热处理实验,测定竹黄侧和竹青侧的各颜色指标值,分析热处理工艺对竹片颜色的影响。结果表明:竹片热处理完成后,颜色均匀加深,热处理时间越长,温度越高,明度值下降越多,颜色越向偏蓝色方向发展,色彩饱和度逐渐下降,色调角逐渐减少,色差值越大,最大色差值为46.5。热处理温度对表征颜色指标的影响比热处理时间更为显著。在同样的热处理工艺条件下,3年生和5年生竹材明度值、色差值均差异显著,5年生竹材比3年生竹材的明度值更低,色差值更大。