不同方向落叶松木材声-超声参数特征及其与密度关系研究

为探索利用声超声技术预测落叶松木材密度的可行性,本研究测试了无疵落叶松木材立方体的密度及轴向(L)、径向(R)、弦向(T)三个方向的五个AU参数:波速(V)、峰值电压(A)、均方根电压(RMS)、上升时间(RT)、频率形心(FC)等,研究了AU参数与气干密度(ρ)的相关性。结果表明:上升时间RT在L方向最小,A、RMS、V等3个参数在L方向最大,FC在3个方向的差异不显著,除FC之外其余4个AU参数轴向和径向、轴向和弦向的差异性在0.01水平都显著;AU参数与ρ的相关性在不同方向也存在差异,在轴向和径向V与ρ的相关性均最高,其决定系数R^2分别为0.86和0.84;在弦向,RMS与ρ的相关性最高,R^2=0.46。

节子对落叶松木材声-超声参数和抗弯性质的影响

为了研究落叶松规格材中节子对等五个声-超声(AU)参数和抗弯性质的影响,本研究测试了有节材和无节材的五个声-超声(AU)参数,包括波速(V)、峰值电压(A)、均方根电压(RMS)、上升时间(RT)、频率形心(FC)以及落叶松木材的抗弯弹性模量和抗弯强度,分析有节材和无节材声-超声参数、抗弯性质以及利用声-超声参数预测抗弯性质模型的差异,结果表明:节子对不同声-超声参数的影响不同;对MOE预测模型,有节材、无节材的显著性较高(R2≥0.80);对MOR预测模型,有节材的显著性较低(R2≤0.32),无节材的显著性较高(R2≥0.79)。

声-超声技术评价兴安落叶松规格材的抗弯性质

测量落叶松规格材的波速、峰值电压、时间形心和频率形心等声-超声参数,以及气干密度、抗弯弹性模量和抗弯强度等物理力学性质,研究声-超声参数、气干密度、动态弹性模量等与抗弯性质之间的相关性。为了探索利用声-超声技术预测落叶松抗弯性质的可行性,分别以动态弹性模量和声-超声参数及气干密度为自变量,建立预测其规格材抗弯性质的回归模型。结果表明:所有的声-超声参数、气干密度与抗弯弹性模量均在0.01水平显著相关,峰值电压、频率形心、气干密度与抗弯强度在0.01水平显著相关。利用气干密度、峰值电压和波速3个参数为自变量建立的抗弯弹性模量和抗弯强度的预测模型的相关性(决定系数r2分别为0.83和0.66)与传统的超声波方法(以动态弹性模量为自变量建立的抗弯弹性模量和抗弯强度预测模型,r2分别为0.80和0.34)相比,模型的预测能力显著提高。利用声-超声技术能够较好地预测落叶松规格材的抗弯力学性质,特别是抗弯强度。