基于AE-BP模型的杨木胶合板应力损伤识别

【目的】利用声发射(AE)技术对应力损伤全过程中的杨木胶合板进行无损检测,并利用BP神经网络对AE检测结果进行识别,以提高胶合板损伤检测精度。【方法】以市场占有量较高的托盘用杨木胶合板作为研究对象,在联合AE和应力损伤试验过程中,提取6个AE特征参数,利用声发射RA-AF联合分析法区分杨木胶合板产生裂纹的类型,采用K-均值聚类分析方法确定损伤演化程度和AE特征参数之间的对应关系,利用BP神经网络建立损伤识别模型,并对识别网络进行测试训练。【结果】AE信号幅度和上升时间可有效地表征杨木胶合板应力损伤从微裂纹萌生、产生宏观裂纹至完全断裂的损伤演化过程;通过RA-AF联合分析发现:杨木胶合板在应力损伤试验第一阶段主要为剪切破坏损伤,第二、三阶段主要为拉伸破坏损伤;通过K-均值聚类分析发现损伤类型与AE峰值频率之间的存在较强对应关系,可有效的表征不同的损伤类型:在31 kHz内为基体开裂,在31~100 kHz内为脱胶分层,大于100 kHz为纤维断裂;构建AE-BP神经网络模型对应力损伤类型训练样本的拟合优度是95.94%,测试集的拟合优度是98.89%,模型总拟合优度是96.51%,网络训练效果较好。【结论】在应力承载AE监测过程中,通过构建AE-BP模型,可对杨木胶合板产生的未知损伤进行有效检测并准确识别。

应用响应面法优化超薄高密度纤维板饰面胶合板的热压工艺参数

为提高超薄高密度纤维板饰面胶合板的性能,利用响应面法(Box-Behnken)优化其热压工艺参数。以杨木单板(替代胶合板)、超薄高密度纤维板为试验材料,以热压温度(120、130、140、150、160℃)、热压时间(50、100、150、200、250 s)、热压压力(0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 MPa)为影响因素,以超薄高密度纤维板饰面表面胶合强度、浸渍剥离长度为评价指标,采用单因素试验分析热压工艺(热压温度、热压时间、热压压力)对超薄高密度纤维板饰面的表面胶合强度和浸渍剥离长度的影响;采用响应面法设计多因素正交旋转组合试验,对试验设计范围内的影响因素进行优化热压参数组合、确定最优工艺参数。结果表明:热压温度对表面胶合强度的影响极显著,热压温度和热压压力对浸渍剥离长度影响极显著,热压时间和热压压力对浸渍剥离长度有显著的协同作用,共同影响板材的性能;试验范围内的最优工艺参数:热压温度150℃、热压时间210 s、热压压力0.8 MPa,板材的表面胶合强度为1.49 MPa、浸渍剥离长度为15 mm。

不同结构多层单板铝箔复合功能板性能

以杨木单板为基材,金属铝箔为增强功能材料,聚醋酸乙烯酯乳液改性酚醛树脂为胶黏剂,热压制备多层单板铝箔复合功能人造板材,探讨金属铝箔在板材内部不同位置对多层单板铝箔复合功能人造板性能的影响。结果表明,金属铝箔的位置由板材上下两表面向芯层变化时,杨木单板与金属铝箔之间的胶合强度逐步提高,但板材的静曲强度、弹性模量逐渐降低,耐水性能减弱,金属铝箔在板材中的位置对复合功能板的性能有显著影响。研究结果为木基金属复合多层功能板材的设计与制备提供了理论依据和技术支持。

玻璃纤维布强化杨木胶合板模板研究

采用浸胶玻璃纤维布强化方法制造杨木胶合板模板。以杨木胶合板模板的弹性模量为指标,分析玻璃纤维布浸胶量、偶联剂用量、玻璃纤维布上下面单板涂胶量等的影响。在试验确定的优化工艺条件下,模板的纵、横向弹性模量和纵、横向静曲强度分别提高23.6%、35.4%、24.5%和65.3%。

高密度聚乙烯膜制备杨木胶合板的工艺优化分析

以高密度聚乙烯薄膜为胶黏剂制备无甲醛杨木胶合板,采用响应面方法优化胶合板的制备工艺。结果表明:热压温度、热压时间、薄膜用量对胶合板的胶合强度均有显著影响,热压温度和时间对胶合强度的交互影响显著。在优化工艺条件下制备的胶合板,胶合强度达1.68MPa,满足标准GB/T 9846.3-2004中II类胶合板的使用要求。

杨木单板的压缩与树脂浸渍处理对胶合板性能的影响

采用正交试验设计方法,研究了杨木单板压缩率、胶液浓度、树脂浸渍时间和热压温度四个因素对杨木胶合板性能的影响。结果表明:杨木单板的压缩与树脂浸渍处理可以显著提高杨木胶合板的力学性能。当杨木单板压缩为35%、胶液浓度90%、树脂浸渍时间2h、热压温度150℃时,杨木胶合板的MOE、MOR和胶合强度分别高出国家标准127%、212%和77%。

结构胶合板蠕变测试方法的研究

木质材料的蠕变特性是衡量其能否适用于工程用途的重要指标。本文介绍了一种较为新颖的蠕变测试方法———应变测试法,即将结构用胶合板试件置于恒温恒湿恒定载荷条件下,通过智能应变仪记录受载后的位移,以实现长期的蠕变测定。经2个月的检测,结果表明,杨木结构用胶合板的蠕变曲线基本符合木材的三阶段蠕变理论,其结果真实地反映了材料在恒定外力下的变形情况,为进一步探求结构用胶合板的应用研究打下基础。

胶合工艺对桉/杨Ⅰ类胶合板胶合强度的影响

桉树和杨树是种植广泛的人工林树种之一,利用其制造结构胶合板意义大重。通过测定不同热压温度、时间、压力和涂胶量条件下,桉杨混合组坯结构胶合板的胶合强度,发现4个因子对胶合板的胶合强度均影响显著。本试验范围内,较优胶合工艺参数为:热压温度145℃、时间1.5 min/mm、压力0.8 MPa、涂胶量320 g/m2。

氧冷等离子体处理对杨木胶合板甲醛释放量的影响

随着近年来家庭装饰装修要求的提高,越来越多的人造板开始进入室内环境。如何降低人造板的甲醛释放量已成为木材工业界的一个热点研究课题。笔者利用氧冷等离子体技术对杨木单板进行改性处理,并制成三层胶合板,研究氧冷等离子体处理对杨木胶合板甲醛释放量的影响。研究结果表明:采用氧冷等离子体处理的方法降低杨木胶合板甲醛释放量是可行的,产品甲醛释放量下降率可达5.66%～23.90%;随着氧冷等离子体处理时问的延长,胶合板甲醛释放量下降率呈先升后降趋势,随处理功率的增大也呈先升后降趋势。

阻燃杨木胶合板挥发性有机化合物释放研究

选取四种品牌四种厚度阻燃杨木胶合板,待其释放稳定(第28天),采用小型环境舱采集其挥发性有机化合物(VOCs),并结合气相色谱-质谱法,分析挥发性有机化合物种类和含量。实验结果表明:不同品牌阻燃杨木胶合板总挥发性有机化合物(TVOC)释放量在50.14μg/m3~248.92μg/m3之间;各个板材VOCs释放量和检出物不完全相同,单个板材检出物种类最高为36种;芳香类和烃类化合物质量浓度之和占挥发性有机化合物总质量浓度的55.10%~85.72%;同时还检出醛类、酮类和酯类等其他挥发性有机化合物;经过磷-氮-硼系阻燃剂处理的板材VOCs释放量比磷-氮系阻燃剂处理板材高;同种品牌阻燃杨木胶合板随厚度增加TVOC释放量呈增加趋势。

杨木胶合板阻燃性能研究

通过热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、有效燃烧热(EHC)、CO产率、CO2产率以及烟释放总量等指标,研究了杨木胶合板的阻燃性能。实验结果表明:磷酸氢镁和二氧化锆阻燃剂单独使用时,都能够在杨木胶合板燃烧过程中降低热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、CO2产率以及烟释放总量,增大CO产生速率,但阻燃效果不理想;而磷酸氢镁与纳米二氧化锆复合阻燃剂,可以在杨木胶合板燃烧过程中产生协同效应,并且使用此复合阻燃剂的杨木胶合板在点燃190 s后即停止燃烧,其阻燃效果最佳。

杨木胶合板模板工艺研究

采用正交试验方法对杨木胶合板模板生产工艺进行研究，探讨了表面处理方法、涂胶量、热压压力、热压时间等工艺参数对产品性能的影响，提出了较佳的工艺参数。试制结果表明，采用文中提供的工艺参数，可制得符合要求的胶合板模板。

表面强化杨木胶合板模板的研究

研究了用酚醛树脂浸渍的杨木单板作表板制造杨木胶合板模板的制造工艺。试验结果表明,这种表面强化的杨木胶合板模板具有较好的表面性能和力学强度,各项性能都优于有关标准的要求;用酚醛树脂浸渍的杨木单板二次覆贴杨木胶合板可使模板的性能较一次胶压更优。

杨树胶合板材纸浆材新品种‘鲁林2号杨’

‘鲁林2号杨’,雌株,以欧美杨I-72为母本,美洲黑杨PE-3-71为父本,人工控制授粉,经过对杂种F1代苗期筛选和无性系造林试验选育而成。具有易繁殖、速生、材质优良、抗病虫和抗逆性强等特性,是优良的杨树工业用材树种,特别适宜培育纸浆材。

桉木与杨木阻燃胶合板的性能对比分析

采用磷氮硼复合阻燃剂浸渍处理桉木和杨木单板,分别制备5层阻燃胶合板,检测其物理力学性能和阻燃性能。结果表明:阻燃胶合板的胶合强度,均满足GB/T 9846-2004《胶合板》中Ⅱ类要求,抗弯性能满足LY/T 1738-2008《实木复合地板用胶合板》要求;两树种胶合板相比,杨木阻燃胶合板的胶合强度较好,桉木阻燃胶合板的抗弯性能及阻燃性能更优。

漆酶活化木素磺酸盐条件对胶合板强度的影响

采用漆酶活化木素或其磺酸盐制备胶黏剂用于人造板生产,可以消除游离甲醛的污染问题。以漆酶、工业木素及其磺酸盐、杨木为原料,在处理时间分别为30、45、60min,pH值分别为3．5、4．5、5．5,温度20℃条件下,分别以漆酶处理工业木素、木素磺酸钠和木素磺酸铵三种底物制备胶黏剂,然后在热压时间30min,压力4．5～5MPa,热压温度150℃条件下生产杨木胶合板。结果表明,除漆酶木素磺酸钠胶合体系外,漆酶木素和漆酶木素磺酸铵的胶合体系的胶合板胶合强度均达到并超过国家Ⅲ类胶合板的要求。

经典层合板刚度模型在胶合板中的应用

根据胶合板结构特点及速生杨木单板的面内弹性常数预测模型,将复合材料经典层合板理论的刚度模型应用于胶合板类人造板。模型验证实验中,在表、背单板上正交铺设浸渍纸,使用电阻应变片可测得试件在受轴向拉伸或纯弯曲载荷时上、下表面的应变εx和εy,对部分柔度系数的实验值和模型理论值进行了验证。结果表明:刚度模型能较好地预测胶合板的刚度值,经典层合板理论刚度模型可以用于描述胶合板的刚度问题。

杨木单板斜接研究

探讨影响杨木斜接单板抗拉强度的因子,分析斜接杨木单板在拉伸载荷作用下的破坏形式,以及磨削口纵向长度和磨削角大小对斜接杨木单板抗拉强度的影响。

改性豆基蛋白胶的热反应特性与胶合工艺

通过差示扫描量热法(DSC),测定改性豆基改性蛋白胶的热反应特性,确定热压温度参数;并采用正交试验法,探讨用改性豆基蛋白胶压制杨木胶合板的热压工艺。结果表明:在压力1.4 MPa,温度165℃,时间1.4 min/mm,双面涂胶量220 g/m2的条件下,试板的胶合性能可达到GB/T 9846-2004中普通Ⅰ类胶合板的要求。

纳米纤维素增强豆胶胶合性能的热分析

目的分析纳米纤维素（NCC）对豆胶热力学性能的影响,并验证纳米纤维素对豆胶宏观胶合性能的增强作用。方法运用差示扫描仪（DSC）和动态机械分析仪（DMA）分析纳米纤维素对豆胶胶合性能的增强,并对比空白组豆胶与质量分数为3%纳米纤维素的豆胶不同的胶合性能。结果 DSC曲线显示豆胶分子链的打开伴随着50-200℃吸热的协同转化。在豆胶的DMA曲线中,加入NCC,储能模量E′提高,耗散因子tanδ降低,说明NCC提高了豆胶胶合板抵抗变形的能力。结论胶合强度测试显示NCC的加入提高了杨木胶合板的胶合强度,NCC质量分数为3%的豆胶胶合板的胶合性能比空白胶合板的提高了56%。