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针叶材瞬态温度场的有限元数值仿真

林业科学 2008年第1期44卷 117-123页

作者：张佳薇李明宝东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040 东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040

给出木材瞬态热传导分析的基本理论,针对木材的热各向异性,利用有限元方法,对木材瞬态温度场进行有限元分析和计算,获得加热过程中木材温度场的分布与变化规律。试材选取帽儿山落叶松,仿真和试验结果表明将该方法用于细胞排列规则的针... 详细信息

给出木材瞬态热传导分析的基本理论,针对木材的热各向异性,利用有限元方法,对木材瞬态温度场进行有限元分析和计算,获得加热过程中木材温度场的分布与变化规律。试材选取帽儿山落叶松,仿真和试验结果表明将该方法用于细胞排列规则的针叶材是可行的,有限元计算结果与试验测量结果接近。

关键词：有限元针叶材瞬态温度场数值仿真

基于交互模式和图像处理的针叶材生长轮测算方法

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林业工程学报 2019年第5期4卷 121-128页

作者：林启招王云龙何鑫秦磊邱坚西南林业大学材料科学与工程学院昆明650224

为了快速测算针叶材生长轮,本研究提出基于人机交互模式和图像处理的方法测算针叶材生长轮数。该方法需截取宏观横截面局部矩形图像,经过平滑、直方图均衡化、边缘检测、腐蚀,以及判断连通性后去噪、膨胀等算法处理后,基于稳定状态多数... 详细信息

为了快速测算针叶材生长轮,本研究提出基于人机交互模式和图像处理的方法测算针叶材生长轮数。该方法需截取宏观横截面局部矩形图像,经过平滑、直方图均衡化、边缘检测、腐蚀,以及判断连通性后去噪、膨胀等算法处理后,基于稳定状态多数投票计数法,结合人工交互判断得到生长轮数。与传统图像技术处理针叶材生长轮相比,交互模式允许用户在具体测算过程中给定不同阈值,解决了针叶材生长轮测算方法无法适应不同树种、不同样本、不同图像质量的难题;把边缘检测结果矩形图像左右两侧的颜色处理成与轮界线一致,并使两侧区域与轮界区域构成连通的区域,再通过连通性判断,把其他噪声基本消除,从而达到非常好的去噪效果。基于该方法开发的“针叶材宏观生长轮测算系统”,对生长轮数分别为19,21,104,235的五针白皮松(Pinus squa?maia)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、翠柏(Calocedrus formosana)、北美红杉(Sequoia sempervirens)进行了处理。试验结果表明,基于交互模式和图像处理的针叶材生长轮测算方法所得出的生长轮数与人工计数的生长轮数相对误差不超过5%。

关键词：针叶材生长轮人机交互模式图像处理测算方法

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针叶材制浆性能影响因素的回归分析

南京林业大学学报（自然科学版） 1997年第1期21卷 7-12页

作者：沈文瑛蒋华松李忠正陈焙章南京林业大学基础课部南京林业大学化学工程学院

为研究针叶材制浆性能的影响因素，选择了１８种有代表性的针叶材种，在各自最佳的硫酸盐法蒸煮条件下，制得相同硬度的浆料（卡伯价３０±２），再在相同条件下进行浆料的打浆试验、漂白试验与强度试验，将试验结果进行回归分析，建立... 详细信息

为研究针叶材制浆性能的影响因素，选择了１８种有代表性的针叶材种，在各自最佳的硫酸盐法蒸煮条件下，制得相同硬度的浆料（卡伯价３０±２），再在相同条件下进行浆料的打浆试验、漂白试验与强度试验，将试验结果进行回归分析，建立化学组成和制浆得率、纤维形态和裂断长的回归方程。结果表明所建的回归方程相关显著，预报精度高，作为预测模型是完全可行的。

关键词：针叶材化学组成纤维形态制浆回归模型

云南50种针叶材表面视觉特性和细胞结构对总色差的影响

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森林工程 2023年第3期39卷 91-99页

作者：朱培琦何鑫陈松阳曹秀龙邱坚西南林业大学材料科学与工程学院昆明650224

为探究云南常见针叶材的表面视觉特性、微观细胞结构对表面总色差(ΔE^(*))的影响,测量和计算云南50种针叶材的表面视觉物理量参数,并进行聚类分析、相关性等分析,深入研究50种针叶材表面视觉物理量的分布特征、各项视觉物理量参数之间... 详细信息

为探究云南常见针叶材的表面视觉特性、微观细胞结构对表面总色差(ΔE^(*))的影响,测量和计算云南50种针叶材的表面视觉物理量参数,并进行聚类分析、相关性等分析,深入研究50种针叶材表面视觉物理量的分布特征、各项视觉物理量参数之间的相关关系、微观细胞结构对ΔE^(*)影响的显著性以及不同颜色类型木材的加工利用特性。结果表明,云南50种针叶材的明度(L^(*))分布42.02~77.55,红绿色品指数(a^(*))分布7.34~18.18,黄蓝色品指数(b^(*))分布19.70~32.82,色彩饱和度(C^(*))分布23.30~34.25,色调(h°)分布55.66~73.48,a^(*)普遍较低,基本属于黄色的色调范围,除红豆杉属(Taxus)偏向深红褐色的色调。根据最远邻元素聚类算法50种针叶材主要被分为4类,第Ⅰ类为柏木属(Cupressus)、福建柏属(Fokienia)、刺柏属(Juniperus)、侧柏属(Platycladus)、白豆杉属(Pseudotaxus)、杉木属(Cunninghamia)、水杉属(Metasequoia)以及部分松科(Pinaceae)树种;第Ⅱ类为柳杉属(Taiwania)、云杉属(Picea)以及部分松科树种;第Ⅲ类为台湾杉属(Taiwania)和部分松科树种;第Ⅳ类为红豆杉属、刺柏属以及落叶松属(Larix)的怒江红杉(Larix speciosa)。50种针叶材视觉物理量的L^(*)、h°分别与a^(*)之间呈显著的负相关;L^(*)与h°呈显著的正相关;C^(*)与b^(*)呈显著的正相关;色差参数方面,Δa^(*)、Δb^(*)分别与ΔC^(*)呈显著的正相关,Δa^(*)与色调Δh°呈显著的负相关。50种针叶材树种的轴向薄壁组织对ΔE^(*)的影响水平显著;平均管胞长度与射线管胞二者的交互作用对ΔE^(*)的影响水平显著。

关键词：针叶材木材颜色视觉物理量色差 IAWA特征编码

针叶材在超细粉碎过程中细胞壁断裂的理论计算

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西部林业科学 2012年第3期41卷 42-47页

作者：杨冬霞马岩杨春梅哈尔滨学院黑龙江哈尔滨150086 东北林业大学黑龙江哈尔滨150040

将针叶材的超微结构破坏分为细胞壁间分离和细胞壁断裂两种形式。在制备其超细木粉过程中,涉及到针叶材细胞的破壁力计算时,提出以细胞壁中存在大量的原生细观缺陷作为已存在的裂纹,将单一细胞壁看作是带有裂纹体受拉应力的平板,利用弹... 详细信息

将针叶材的超微结构破坏分为细胞壁间分离和细胞壁断裂两种形式。在制备其超细木粉过程中,涉及到针叶材细胞的破壁力计算时,提出以细胞壁中存在大量的原生细观缺陷作为已存在的裂纹,将单一细胞壁看作是带有裂纹体受拉应力的平板,利用弹塑性断裂力学中J积分与积分路径无关这一常数的性质,避开裂纹尖端的弹塑性区域进行理论计算,应用J积分与应力强度因子在平面应力下的关系,计算出针叶材细胞壁断裂韧性的大小,并将不同针叶树种的木材细胞断裂韧性数值与其相应的细胞壁抗拉强度实验结果相比较,得出以此理论计算木材细胞断裂韧性值较为合理,表明利用J积分计算木材细胞壁断裂韧性这一方法是可行的。

关键词：针叶材超细粉碎过程细胞壁断裂理论计算

基于近红外光谱与连续投影算法的针叶材表面节子缺陷识别

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激光与光电子学进展 2017年第2期54卷 305-313页

作者：周竹尹建新周素茵方益明浙江农林大学信息工程学院浙江临安311300 浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室浙江临安311300

为了实现木板材依据节子进行自动化分级,利用近红外光谱技术对针叶材表面节子进行检测。比较了光谱预处理和建模方法对节子识别的影响,研究了单一树种板材节子识别模型对其他树种板材节子识别的适应性,建立了混合树种板材的节子识别模型... 详细信息

为了实现木板材依据节子进行自动化分级,利用近红外光谱技术对针叶材表面节子进行检测。比较了光谱预处理和建模方法对节子识别的影响,研究了单一树种板材节子识别模型对其他树种板材节子识别的适应性,建立了混合树种板材的节子识别模型,并利用连续投影算法(SPA)进行了节子特征波长优选。结果显示,一阶导数光谱结合最小二乘支持向量机(LS-SVM)所建单一和混合节子识别模型性能最优。连续投影算法优选了15个特征波长变量,仅占全波长变量的0.87%,所建LS-SVM简化模型对测试集的敏感性、特异性和识别准确率分别为0.990,0.954,97.44%。实验结果表明,近红外光谱技术联合SPA与LS-SVM可以对多种针叶材板材的表面节子进行快速准确检测,连续投影算法是提取板材表面节子缺陷特征的有效方法,能简化模型并提高模型预测精度。

关键词：光谱学近红外光谱节子连续投影算法最小二乘支持向量机针叶材

俄乌地缘政治冲突对全球针叶材供需格局的影响

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世界林业研究 2022年第4期35卷 99-106页

作者：蒋业恒宿海颖钱伟聪中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091

文中构建涵盖19个经济体的全球针叶材区域价格均衡模型,模拟分析俄乌冲突引发的全球针叶材供需格局变化与调整。结果表明,俄乌冲突导致显著的贸易转移效应,俄罗斯和白俄罗斯2国对欧盟针叶材出口合计减少900万m3,对中国、埃及、土耳其出... 详细信息

文中构建涵盖19个经济体的全球针叶材区域价格均衡模型,模拟分析俄乌冲突引发的全球针叶材供需格局变化与调整。结果表明,俄乌冲突导致显著的贸易转移效应,俄罗斯和白俄罗斯2国对欧盟针叶材出口合计减少900万m3,对中国、埃及、土耳其出口合计增加543万m3;乌克兰对欧盟出口增加255万m3,对中国、土耳其出口则合计减少183万m3。俄罗斯和白俄罗斯的中国市场份额将分别达到29%和3%。俄白2国退出欧盟市场造成6%的供应空缺,而乌克兰可以填补其中的一半。俄乌冲突造成木材贸易出超方和入超方利益分化,全球整体福利受损,俄罗斯福利下降约1亿美元,中国、美国、日本等木材贸易赤字方分别减少4300万美元、2400万美元、600万美元,加拿大、欧盟、新西兰等木材贸易盈余方分别增加2700万美元、2200万美元、1300万美元,全球总福利下降2亿美元。

关键词：俄乌冲突针叶材供需格局贸易转移模拟分析

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针叶材微观构造数字图像处理及虚拟构造模型的研究

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针叶材微观构造数字图像处理及虚拟构造模型的研究

作者：周旭北京林业大学

学位级别：硕士

快速准确获得木材微观构造参数对于研究木材宏观特性至关重要。本研究提出了一种可以快速获取木材微观构造参数的方法,利用计算机数字图像处理技术实现了对针叶材微观构造特征的自动识别与测量,并以此为基础研究了描述针叶材构造特征的... 详细信息

快速准确获得木材微观构造参数对于研究木材宏观特性至关重要。本研究提出了一种可以快速获取木材微观构造参数的方法,利用计算机数字图像处理技术实现了对针叶材微观构造特征的自动识别与测量,并以此为基础研究了描述针叶材构造特征的针叶材虚拟构造模型,将实体木材进行抽象化处理,实现了木材构造特征的归一化表述,为后续木材宏观特性研究及木材树种自动化识别平台的开发提供了理论基础。本论文的主要结论及研究成果如下:1提出了基于图像叠加和形态学理论的木材微观图像分析方法,构建了针叶材微观构造图像处理模式,实现了针叶材微观构造参数快速测量功能。2提出了采用图像叠加技术剔除横切面木材间质冗余信息的方法,实现了针叶材横切面细胞间质冗余信息的剔除,为后续的特征参数测量提供了良好的技术平台。3提出了基于二维矩不变原理结合细胞形态拟合测量微观构造参数的方法,有效的避免了传统拉线法测量时测量线位置变化以及测量线倾斜所导致的误差,同时弥补了数学微元积分法用于木材微观参数测量时的不适应性。4提出了针叶材横切面构成成分的集合关系,并且以此关系为基础重构了针叶材横切面二维模型,实现了整体三维虚拟模型在二维横切面上的直观展现。5借鉴软件工程中面向对象的思想和木材微观图像分析结果,以针叶材横切面有效信息成分的合理分割为基础,对针叶材虚拟构造模型的建立进行了研究。6本论文提出的木材微观构造参数测量方法可为木材微观构造参数的自动测量、木材宏观特性建模和木材树种自动鉴别等研究提供一种便捷的技术途径和可持续开发的科研辅助平台。

关键词：针叶材微观构造数字图像处理虚拟结构模型

基于近红外光谱技术的针叶材板材表面节子缺陷检测

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浙江农林大学学报 2017年第3期34卷 520-527页

作者：周竹尹建新周素茵周厚奎浙江农林大学信息工程学院浙江临安311300 浙江农林大学浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室浙江临安311300 浙江农林大学智慧农林业研究中心浙江临安311300

为了实现木板材依据节子进行自动化分级,采用近红外光谱技术研究了多种针叶材表面节子缺陷的检测方法。采用Smart Eye 1700近红外光谱仪获取北美黄杉Pseudotsuga menziesii,铁杉Tsuga chinensis,云杉Picea asperata,白云杉Picea glauca... 详细信息

为了实现木板材依据节子进行自动化分级,采用近红外光谱技术研究了多种针叶材表面节子缺陷的检测方法。采用Smart Eye 1700近红外光谱仪获取北美黄杉Pseudotsuga menziesii,铁杉Tsuga chinensis,云杉Picea asperata,白云杉Picea glauca-英格曼云杉Picea engelmannii-扭叶松Pinus contorta-冷杉Abies laciocarp a(SPF)等4种板材的近红外光谱(1 000~1 650 nm),比较了光谱预处理方法、建模方法对节子识别的影响,并首次对多种针叶树材进行了节子识别的适应性研究,随后引入一种新的变量选择方法即随机青蛙算法用于优选节子检测的特征波长,在此基础上建立了板材节子识别的最小二乘-支持向量机(LS-SVM)模型。结果显示:一阶导数光谱预处理结合LS-SVM所建混合树种板材节子识别模型性能最优。随机青蛙算法提取了8个特征波长变量,仅占全波段变量的1.23%,所建简化模型效果最好。该模型对测试集的敏感性、特异性和识别准确率分别为98.49%,93.42%和96.30%。近红外光谱技术结合化学计量学方法可以对针叶材树种板材的表面节子进行快速准确检测,随机青蛙算法是提取板材表面节子缺陷特征的有效方法。该结果可为下一步搭建木材节子快速检测系统提供技术支撑。

关键词：木材科学与技术近红外光谱针叶材板材节子随机青蛙算法最小二乘-支持向量机