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檀香木与非洲螺穗木的构造及GC-MS和FT-IR辨析

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林业工程学报 2024年第2期9卷 31-38页

作者：许沁邱相声张媛张耀丽南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

为了解决不良商家常以非洲螺穗木冒充檀香木的市场乱象,从构造特征、气相色谱-质谱联用(GC-MS)及傅里叶红外光谱(FT-IR)特征三方面对檀香木和非洲螺穗木进行了辨析。从木材构造特征角度详细阐述了檀香木和非洲螺穗木的主要辨别要点:檀... 详细信息

为了解决不良商家常以非洲螺穗木冒充檀香木的市场乱象,从构造特征、气相色谱-质谱联用(GC-MS)及傅里叶红外光谱(FT-IR)特征三方面对檀香木和非洲螺穗木进行了辨析。从木材构造特征角度详细阐述了檀香木和非洲螺穗木的主要辨别要点:檀香木心材为黄褐色,非洲螺穗木心材呈褐色且有黑色条纹;檀香木几乎全部为单管孔,管孔内未见树胶,而非洲螺穗木管孔除单管孔外,还具有径列复管孔和少数管孔团,且心材管孔具有树胶;檀香木的木射线宽1~2列,主为2列,木射线组织类型多为异Ⅱ型,而非洲螺穗木木射线以单列为主,木射线组织类型为同形及异Ⅲ型;檀香木的轴向薄壁组织以星散状为主,而非洲螺穗木的轴向薄壁组织呈不规则、断续的切线状或星散聚合。用95%乙醇超声提取1 h檀香木与螺穗木木粉,GC-MS研究显示:檀香木与非洲螺穗木总离子流图存在一定区别,檀香木出峰时间主要集中在23~27 min,非洲螺穗木出峰时间主要集中在31~34 min;檀香木主要化学成分为α-檀香醇、β-檀香醇、反式-α-檀香醇、月桂酸乙酯和黏蒿三烯,其中相对含量最高的是α-檀香醇,而非洲螺穗木提取出的主要化学成分为2-莰烯、1H-环戊烯并[b]喹啉-9-胺,2,3,5,6,7,8-六氢化-、维生素A和雄烯二酮,维生素A的相对含量最高。通过FT-IR研究发现,檀香木和非洲螺穗木在600~1 000 cm-1范围内差异显著,檀香木的891~899和663~669 cm-1吸收峰均不明显,而非洲螺穗木在这两处均有明显的吸收峰,在748 cm-1处檀香木未出现代表纤维素的一个峰值,而非洲螺穗木在此处具有一个小的波峰。

关键词：檀香木非洲螺穗木木材构造气相色谱-质谱分析近红外光谱分析

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区块链技术赋能家居智能制造路径创新

木材科学与技术 2024年第2期38卷 68-74页

作者：熊先青张乾辰南京林业大学家居与工业设计学院江苏南京210037

在我国制造业智能化转型的进程中,区块链技术引起广泛关注。总结区块链技术的理论基础、技术及应用等现状,结合家居智能制造目前存在的问题,探究其在家居智能制造业中应用的可行性,重点从定制家居产品质量溯源管理、生产制造过程的智能... 详细信息

在我国制造业智能化转型的进程中,区块链技术引起广泛关注。总结区块链技术的理论基础、技术及应用等现状,结合家居智能制造目前存在的问题,探究其在家居智能制造业中应用的可行性,重点从定制家居产品质量溯源管理、生产制造过程的智能化管理、供应链运营管理、信息物理系统(cyber physical systems,CPS)平台组建和管理等方面提出区块链技术助力家居智能制造企业管理创新的路径,促进区块链技术与家居智能制造有效融合,推进家居制造业向智能制造转型。

关键词：区块链技术家居智能制造企业赋能创新路径

基于YOLOv7的木材缺陷检测模型Wood-Net的研究

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林业工程学报 2024年第1期9卷 132-140页

作者：王正江莺严飞孙佑鹏张园张柳磊南京林业大学机械电子工程学院南京210037

为改善利用人工方式识别木材缺陷存在的效率低、人工成本高的问题,同时实现在木材加工过程中使用新兴方式对不同的缺陷进行快速准确检测以提高木材利用率,针对现有的目标检测网络在木材缺陷检测方面存在诸如检测精度低、报错率高以及识... 详细信息

为改善利用人工方式识别木材缺陷存在的效率低、人工成本高的问题,同时实现在木材加工过程中使用新兴方式对不同的缺陷进行快速准确检测以提高木材利用率,针对现有的目标检测网络在木材缺陷检测方面存在诸如检测精度低、报错率高以及识别种类少等局限,设计了用于木材缺陷检测的深度学习网络Wood-Net。Wood-Net将注意力机制ECA(efficient channel attention module)引入YOLOv7的主干网络,以便更好地区分木材缺陷之间的细微差别;将ECA与Res2Net结合后形成ECA-Res2Net模块,ECA-Res2Net模块克服了单纯的Res2Net跨通道交流能力不足的问题,增强了网络对更细粒度特征的提取能力;将ECA-Res2Net模块与SPPCSPC(spatial pyramid pooling and channel spatial pyramid convolution)并联形成ResSPPCSPC模块,增加了描述图像本身特征数量的能力,由此构成新方法Wood-Net。本研究将准确度、召回值、mAP@0.5以及mAP@0.5∶mAP@0.95 4个数值作为系统性能的评价指标。利用自建数据集训练Wood-Net,得到试验数据。试验结果表明:Wood-Net模型比基准模型YOLOv7在木材优选上精确率提高了4.52%,mAP@0.5∶mAP@0.95提高了6.62%;比基准模型YOLOv5s在木材优选上精确率提高了6.79%,mAP@0.5∶mAP@0.95提高了5.67%。ECA注意力机制能够有效提升E-ELAN的通道间信息交互能力;Res2Net模块具有很强的细粒度特征提取能力,在网络中引入Res2Net模块后,网络各项性能指标收敛速度快,在Res2Net中加入ECA后能够使单纯的Res2Net考虑多通道特征之间的关系,完成信息融合,提高检测性能。

关键词： Wood-Net 木材优选 ECA-Res2Net ECA Res2Net

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基于改进粒子群算法的木材板材下料方法

林业工程学报 2024年第1期9卷 125-131页

作者：黄秀玲陶泽尤华政李宸刘俊南京林业大学机械电子工程学院南京210037

木材板材在家具行业应用广泛,以绿色环保、节约能源为目的的木材板材优化下料已经成为研究的热点。木材板材下料优化问题属于二维矩形下料问题,是一种具有高度计算复杂性的问题。本研究主要针对单规格木材板材进行矩形零件下料问题,在... 详细信息

木材板材在家具行业应用广泛,以绿色环保、节约能源为目的的木材板材优化下料已经成为研究的热点。木材板材下料优化问题属于二维矩形下料问题,是一种具有高度计算复杂性的问题。本研究主要针对单规格木材板材进行矩形零件下料问题,在木材板材长和宽都大于零件长和宽的情况下,通过建立二维下料的数学模型,采用标准粒子群算法、变邻域搜索算法、粒子群混合变邻域搜索算法分别进行求解,并以某企业的下料实例进行分析计算。首先,利用标准粒子群算法求解单规格板材下料问题;其次,利用变邻域搜索算法求解单规格板材下料问题。在获得局部最优解的基础上改变其邻域结构再进行局部搜索,找到另一个局部最优解,如此不断迭代,直到满足算法的终止条件,获得全局最优解;最后,利用粒子群变邻域搜索混合算法求解单规格板材下料问题。针对粒子群算法局部搜索能力较差、容易过早收敛的问题和具有较好包容性的特点,将变邻域搜索的思想融入粒子群算法中,使结果更加趋向全局最优。结果表明:粒子群变邻域搜索混合算法相比粒子群算法和变邻域算法效率都有显著提升,能显著提高该木材板材的利用率,增加企业经济效益。

关键词：木材板材二维矩形下料问题粒子群算法变邻域搜索算法粒子群混合变邻域搜索算法

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数字叙事视角下的长三角地区乡村景观设计

现代城市研究 2024年第5期39卷 30-33,79页

作者：王玮李晓菡南京林业大学家居与工业设计学院南京林业大学艺术设计学院

随着数字化时代的到来,长三角地区乡村景观设计面临着新的挑战和机遇。文章探讨了数字叙事在乡村景观设计中的应用,强调了数字化保护的必要性及其在长三角地区的实践意义。研究指出,数字化技术为乡村景观的设计和保护提供了持久性、集... 详细信息

随着数字化时代的到来,长三角地区乡村景观设计面临着新的挑战和机遇。文章探讨了数字叙事在乡村景观设计中的应用,强调了数字化保护的必要性及其在长三角地区的实践意义。研究指出,数字化技术为乡村景观的设计和保护提供了持久性、集成能力和高效管理等优势。文章分析了数字化工具在景观设计中的应用,进一步论证了数字叙事在促进乡村景观可持续保护和传承中的战略价值。研究结果表明,将数字叙事融入乡村景观设计,能够有效推动长三角地区景观设计的创新发展,同时确保了文化遗产的有效保护和传承。

关键词：数字叙事乡村景观设计数字化保护长三角地区

木基衍生炭活化过硫酸盐降解污水污染物的研究进展

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林业工程学报 2024年第2期9卷 23-30页

作者：骆家林陆海勤黄美玲石江涛甘露彭徐剑南京警察学院南京210023 南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

基于硫酸根自由基的高级氧化技术在处理水中有机污染物领域受到广泛关注,利用炭材料活化过硫酸盐可解决传统过渡金属/过硫酸盐体系降解污染物过程中的金属离子溢出问题。木基衍生炭是一种天然绿色、成本低廉、制备工艺简单、可持续的非... 详细信息

基于硫酸根自由基的高级氧化技术在处理水中有机污染物领域受到广泛关注,利用炭材料活化过硫酸盐可解决传统过渡金属/过硫酸盐体系降解污染物过程中的金属离子溢出问题。木基衍生炭是一种天然绿色、成本低廉、制备工艺简单、可持续的非金属炭材料催化剂,并且具有应用于环境修复领域的潜能。木基前驱体经热解后可生成具备发达孔结构和丰富官能团的炭材料,有利于过硫酸盐活化。木基衍生炭具有的丰富孔径结构也为水体中有机污染物的吸附提供了可能。概述了近年来木基衍生炭/过硫酸盐体系在污水处理领域的研究进展,重点介绍了自由基高级氧化技术原理、木基衍生炭材料的制备技术与性能特点以及基于炭材料的自由基高级氧化作用机制和技术特点,同时详细总结了非金属杂原子改性对木基衍生炭材料性质及其活化过硫酸盐能力的影响,归纳分析了木基衍生炭催化剂在水环境处理中的作用机制与应用前景。研究结果也为森林可燃物处理、木材加工剩余物及废弃改性木材的高值化利用提供了新的思路。

关键词：高级氧化技术过硫酸盐炭材料木基衍生炭非金属杂原子掺杂

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触觉设计的研究热点与发展趋势

包装工程 2024年第12期45卷 77-90页

作者：许子昕陈于书南京林业大学家居与工业设计学院南京210037

目的使用文献计量学对2001年至2023年触觉设计领域的研究进行可视化研究,剖析当前的研究现状,旨在探索该领域的研究热点与未来发展趋势。方法选取WoS核心合集为数据源平台,采用文献计量分析法,结合使用Bibliometrix和VOSviewer对该领域... 详细信息

目的使用文献计量学对2001年至2023年触觉设计领域的研究进行可视化研究,剖析当前的研究现状,旨在探索该领域的研究热点与未来发展趋势。方法选取WoS核心合集为数据源平台,采用文献计量分析法,结合使用Bibliometrix和VOSviewer对该领域发文量、期刊、研究力量和共被引文献进行定量分析并绘制知识图谱,运用Bibliometrix与CiteSpace生成关键词聚类网络和主题地图,综合分析该领域的热门主题及发展趋势。结果触觉设计领域的论文产出保持持续增长的态势,所涉及到的学科有计算机科学、材料科学、生物医学、心理学、食品科学等,美国、中国、日本处于该领域的前列,且三个国家之间均有合作关系。关键词聚类和突显词图谱显示触觉设计的研究分为三个阶段,即初始认知阶段、神经基础和交互感知阶段、触觉研究的应用阶段。结论得出触觉设计领域的线性设计模型,即从个体的神经科学角度出发,基于感知维度对材料属性进行触觉体验以得出触觉偏好并应用到实际的产品设计中。未来还应对触觉设计领域进行不断挖掘与探索,将触觉技术应用到实际的产品中,帮助感官障碍人士拓展社会活动能力,赋予消费者以实质性的感知情感体验,提升产品的情感价值。

关键词：触觉设计触觉感受感官设计文献计量知识图谱

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基于KANO模型的供临时休息的室内家具设计研究

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包装工程 2024年第2期45卷 58-65页

作者：梁海胜吴智慧束方荣南京林业大学家居与工业设计学院南京210037

目的对于疫情时期暴露的室内临时休息问题进行设计研究,探讨出一种解决该问题的最佳方案。方法首先运用KJ法获取了14项室内临时休息家具的用户需求;其次基于14项用户需求建立KANO模型,分析得到用户需求层次;然后利用分析得出的需求层... 详细信息

目的对于疫情时期暴露的室内临时休息问题进行设计研究,探讨出一种解决该问题的最佳方案。方法首先运用KJ法获取了14项室内临时休息家具的用户需求;其次基于14项用户需求建立KANO模型,分析得到用户需求层次;然后利用分析得出的需求层次对包括躺椅、折叠床、组合式工位、床垫和帐篷在内的5种需求解决方案进行调研与研究分析;最终根据研究结果,针对室内临时休息问题进行方案决策设计。结果根据KANO模型分析出最佳解决方案为一体式室内充气帐篷,并对此提出了一种新的设计方案。结论通过对KANO模型的运用,明确了室内临时休息家具的需求层次,并将其运用在现有产品的调研分析和最终设计方案的优化中,为解决室内临时休息问题提供了一种新的解决方案和研究思路。

关键词： KJ法 Kano模型临时休息室内帐篷

基于Kano模型分析的宠物猫家具设计方法研究

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包装工程 2024年第2期45卷 297-305页

作者：李若辉陆雪亿南京林业大学家居与工业设计学院南京210037

目的研究符合当前城市家庭用户饲养需求及宠物生活习性的宠物家具设计方法,促进宠物家具设计方法理论及实践的完善。方法首先,通过网络数据分析、用户访谈、文献研究、实地观察等方法,从饲养者和宠物猫双重视角获取宠物猫家具的设计... 详细信息

目的研究符合当前城市家庭用户饲养需求及宠物生活习性的宠物家具设计方法,促进宠物家具设计方法理论及实践的完善。方法首先,通过网络数据分析、用户访谈、文献研究、实地观察等方法,从饲养者和宠物猫双重视角获取宠物猫家具的设计需求并利用KJ法对其进行归类;然后,编制Kano问卷进行用户调研,运用Kano模型对宠物猫家具的各需求类别进行属性分类;最后,结合Better-Worse系数明确各需求的优先级,以此作为现有宠物猫家具的设计方向和依据。结果得出3项必备型需求、3项期望型需求、6项魅力型需求及各项需求的优先等级,指出了宠物猫家具设计的方向及思路。结论从需求角度出发,运用Kano模型分析宠物猫家具各项设计需求类别及优先级,为宠物猫家具设计提供了依据和方向,有利于丰富和完善现有宠物家具的设计理论。

关键词： Kano模型宠物猫家具用户需求设计方法