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微钻力阻力仪在检测木材密度中的应用研究

湖南农业科学 2011年第10期 43-44页

作者：孙燕良张厚江朱磊闫海成北京林业大学工学院

利用微钻阻力仪对红松密度进行了检测试验,结果表明,测定木材微钻力能够实现木材密度的快速无损检测,从而快速评估木材的工艺性质、检测木材内部缺陷以及估算木材的其他力学性能等,为相关人员在木材密度的快速检测方面的研究提供参考。

关键词：微钻阻力仪木材密度微钻力快速检测

多特征反向传播-人工神经网络微钻阻力年轮识别方法

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信阳师范学院学报(自然科学版) 2024年

作者：姚建峰吴振洋胡雪凡孙艳歌田文静路一曼李晓信阳师范大学计算机与信息技术学院北京市园林绿化科学研究院生态修复研究所

峰谷年轮识别算法仅使用峰谷差值这一个特征进行年轮识别,因此该算法的误判率和漏判率较高。为了进一步提高微钻阻力年轮识别精度,提出了一种基于多个波峰特征的反向传播-人工神经网络(BPANN)年轮识别方法。首先使用峰谷年轮算法识别有... 详细信息

峰谷年轮识别算法仅使用峰谷差值这一个特征进行年轮识别,因此该算法的误判率和漏判率较高。为了进一步提高微钻阻力年轮识别精度,提出了一种基于多个波峰特征的反向传播-人工神经网络(BPANN)年轮识别方法。首先使用峰谷年轮算法识别有效波峰,然后使用波峰阻力值、波峰与前波谷和后波谷的阻力差值、波峰与前波谷和后波谷的距离、前波谷与后波谷的距离这6个参数描述波峰特征;然后根据阻力图与圆盘图像确定有效波峰的类型,如果该波峰是一个年轮信号,则标记为“1”,否则标记为“0”;最后使用BPANN算法构建有效波峰分类模型。结果显示,BP-ANN模型的准确率比峰谷年轮识别算法提高了1.26个百分点,误判率和漏判率比峰谷年轮识别算法分别减少了1.06和1.38个百分点。结果表明:基于多个波峰特征的BP-ANN模型的年轮识别方法可行;与传统的峰谷年轮识别算法相比,该方法可有效提高年轮识别精度,有效降低年轮误判率和漏判率.

关键词：反向传播-人工神经网络(BP-ANN) 微钻阻力仪峰谷年轮识别算法年轮

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基于微钻阻力的树木年轮测量方法研究

农业机械学报 2022年第4期53卷 52-59页

作者：姚建峰赵燕东符利勇宋新宇卢军黎沙沙信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 北京林业大学工学院北京100083 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自... 详细信息

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自制微钻阻力仪、Resistograph 650-s型微钻阻力仪、Lintab 6型高精度树木年轮分析仪测量9个马尾松圆盘的年轮信息,以Lintab 6型树木年轮分析仪测试结果作为真值,分别计算自制微钻阻力仪和Resistograph 650-s型微钻阻力仪的年轮识别错误率和年轮宽度测量精度。结果表明:2个微钻阻力仪的平均年轮宽度的测量精度达85%左右,说明使用微钻阻力法测量树木年轮宽度可行;自制微钻阻力仪的年轮识别错误率比Resistograph 650-s型微钻阻力仪低12.7个百分点,年轮宽度测量精度比Resistograph 650-s型微钻阻力仪高1.47个百分点,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,年轮识别方法可行。

关键词：微钻阻力仪树木年轮钻针阻力峰谷算法

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微钻阻力法测量早晚材密度的可行性试验

林业工程学报 2022年第5期7卷 66-73页

作者：姚建峰符利勇宋新宇王雪峰赵燕东郑一力业巧林翟胜楠信阳师范学院计算机与信息技术学院信阳464000 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 信阳师范学院数学与统计学院信阳464000 北京林业大学工学院北京100083 南京林业大学信息科学技术学院南京210037

为微损、快速测量树木早晚材密度,提出了一种基于微钻阻力的早晚材密度测量方法。使用自制微钻阻力仪和德国Resistograph 650-S微钻阻力仪测量了10个辐射松长方体木块的钻针阻力,使用体积法测量了各生长轮的早材绝干密度和晚材绝干密度... 详细信息

为微损、快速测量树木早晚材密度,提出了一种基于微钻阻力的早晚材密度测量方法。使用自制微钻阻力仪和德国Resistograph 650-S微钻阻力仪测量了10个辐射松长方体木块的钻针阻力,使用体积法测量了各生长轮的早材绝干密度和晚材绝干密度。以木材绝干密度为因变量,以每个生长轮早材部分和晚材部分对应的平均阻力值为自变量,使用4/5的试验数据分别建立2个微钻阻力仪钻针阻力与早晚材绝干密度的线性回归模型,使用1/5的试验数据分别测试2个微钻阻力仪早晚材绝干密度的测量精度。结果表明:自制微钻阻力仪测得的早晚材钻针阻力与绝干密度的线性相关系数为0.657,早晚材绝干密度的平均测量精度为87.111%;Resistograph 650-S测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数为0.655,早晚材绝干密度的平均测量精度为85.811%。研究认为:2个仪器测量的早晚材绝干密度平均精度高达86%,说明微钻阻力法测量早材绝干密度和晚材绝干密度可行;自制微钻阻力仪测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数和早晚材密度的平均测量精度均高于Resistograph 650-S,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,钻针阻力表示方式可行。

关键词：微钻阻力仪早材密度晚材密度线性模型

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木构件材料力学性能快速检测研究

西北林学院学报 2012年第2期27卷 245-248,260页

作者：孙燕良张厚江朱磊闫海成王喜平廖春晖北京林业大学工学院北京100083 美国农业部林产品实验室 wi537262398

木材的各项力学性能是反映木材综合利用价值的重要指标,如何快速预测出其各项指标,更好的运用木材,一直是相关工作者努力的方向。以木建筑常用材料——红松和落叶松2种木材为研究对象,运用微钻阻力仪和应力波测试仪分别对其进行力学性... 详细信息

木材的各项力学性能是反映木材综合利用价值的重要指标,如何快速预测出其各项指标,更好的运用木材,一直是相关工作者努力的方向。以木建筑常用材料——红松和落叶松2种木材为研究对象,运用微钻阻力仪和应力波测试仪分别对其进行力学性能快速检测,并将检测结果与传统力学试验机检测结果进行对比分析。结果表明,这2种方法都适于快捷检测评估木构件材料力学性能,其中对于红松,宜选用应力波速度检测弹性模量和抗弯强度2项性能;对应落叶松来讲,宜选用微钻阻力检测弹性模量、抗弯强度、抗压强度3项性能。

关键词：木建筑力学性能微钻阻力仪应力波测试仪快速检测

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针对古建筑木构件内部缺陷无损检测适宜性方法研究

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针对古建筑木构件内部缺陷无损检测适宜性方法研究

作者：杨蒙北京工业大学

学位级别：硕士

中国传统建筑以木构框架为主体,组成了建筑主要承重结构框架,使得墙体不受承重限制,可以尽可能多地开设门窗,从而解放了建筑空间本身的交流性,随着后期木构架建造技术的不断成熟,形成了一套精巧的模数化营造法式,使得传统木结构建筑的... 详细信息

中国传统建筑以木构框架为主体,组成了建筑主要承重结构框架,使得墙体不受承重限制,可以尽可能多地开设门窗,从而解放了建筑空间本身的交流性,随着后期木构架建造技术的不断成熟,形成了一套精巧的模数化营造法式,使得传统木结构建筑的匠造技艺与艺术成就达到顶峰,成为世界建筑历史中辉煌独特的篇章。以木材作为屋房建筑的主要材料,其所具备的优点非常之多,诸如取材方便,制作简单,耗时短,结构精巧,抗震性能好,节省人力物力,木材作为一种生态材料,对自然的危害几乎小之又小等等。然而,受限于木材自身的材质特性,其隐含的一些缺陷也是我们不可忽视之处,比如木材容易被雷火、明火燃着,自木构建筑有历史记录以来,几乎一夜之间大火吞噬一座城的事迹屡见不鲜,又如木构件暴露在自然环境下易于受到风化、侵蚀、虫蛀以及外在压力变化(积雪等)危害影响,出现内芯腐朽、空洞、劈折等木质损伤等等。针对木结构古建筑的一些特点,近年来大规模开展的古建筑保护与修缮工作越来越重视科学的工作方法,尽量减少保护中由于不科学操作方法对于古建筑造成的损伤,本文所介绍的即是一种针对木结构古建筑前期勘查检测的科学技术,利用先进的科学设备,精确的实验方法,完整的勘测流程,对现阶段仍普遍使用的传统检测方法(目视鉴别与简单敲击)进行检测与修正,更加准确科学地判定古建筑木构件的健康状况与实际残损,以达到精确判定木构件内部残损实际数据的目的。本课题基于国家自然科学基金项目“北方古建筑木结构构件残损检测检测适宜性关键技术研究”(项目编号:10066000201201)实验平台,着重开展古建筑木结构构件残损检测适宜性关键技术研究。检测实验以北京油松、冷杉,晋南杨木、榆木,安徽杉木、黄山松,将这三个地区六个古建筑常用树种与当地现存古建筑替换下来的旧木材构件作为对比研究对象,根据GB/T1929-2009、GB/T1933-2009、GB/T1935-2009标准制作实验样本,在实验计划内,对所有样本进行应力波无损检测和微钻阻力仪修正偏差检测实验,重点突破古建筑木构件内部残损检测的准确性、无损(微损)、适宜性等技术难点,并设计实验验证诸如树种、构建年代、木材含水率、早晚材等因素对实验结果的影响。本课题所有实验均基于目前国家唯一标准——《古建筑木结构维护与加固技术规范》——的体系框架之内,为古建筑木结构全面实施安全检测评估,提升保护科技水平提供有效的成果支持。在本论文的研究成果的基础上,以北京市潭柘寺东、西千佛殿大木构件无损检测实践为例,验证了应力波与微钻阻力仪联合检测方法检测大木构件内部残损的适宜性、实验数据的准确性以及实验结果的可靠性。

关键词：无损检测适应性联合检测技术应力波微钻阻力仪