常規(guī)干燥過程中白樺樹盤干燥應力應變的研究
發(fā)布時間：2024-09-17 13:51
隨著現(xiàn)代生態(tài)文明建設的發(fā)展、人們對綠色生活理念的追求以及人民生活水平的提高,木材需求量逐年增大與木質資源日益緊缺間的矛盾不斷加劇。若將彎曲木、小徑木等劣質木材資源,沿垂直纖維方向鋸解成適宜厚度的樹盤,干燥后可加工成菜板、鐘表盤、立茬地板及其他工藝品等,不僅能增大附加值,而且利用率高,對緩解上述矛盾具有重要意義。上述產(chǎn)品成品率提高的關鍵,是其高品質干燥。但由于木材干縮異向性的存在,即使干燥過程中無含水率梯度,纖維飽和點之下也必然會產(chǎn)生應力,使木材在干燥中及干燥后極易產(chǎn)生開裂,嚴重影響其應用和價值。木材干燥應力、應變是干燥開裂產(chǎn)生的主要原因,不考慮生長應力的影響,其主要由木材含水率分布不均以及干縮異向性致使其產(chǎn)生非同步干縮而引起。因此,有必要對干燥過程中木材的應力、應變進行分析研究,探尋合適的手段緩解干燥應力,降低干燥缺陷產(chǎn)生的幾率�；谝陨显�,本研究主要探討了樹盤常規(guī)干燥過程中含水率的在線檢測方法及用于干燥應變檢測的圖像解析測算法;對干縮異向性單獨作用及其與含水率梯度共同作用下樹盤的實際干縮應變、彈性應變、黏彈性蠕變應變以及機械吸附蠕變進行了測定;根據(jù)不同干燥條件及不同含水率下各應變的特...
【文章頁數(shù)】：117 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與選題意義
1.2 木材干燥應力、應變的組成及檢測方法
1.2.1 干燥應變組成概述
1.2.2 干燥應力、應變的檢測方法
1.3 樹盤干燥研究現(xiàn)狀
1.4 木材汽蒸處理研究現(xiàn)狀
1.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于木材科學領域的研究現(xiàn)狀
1.6 主要研究內(nèi)容和技術路線
1.6.1 本文主要研究內(nèi)容
1.6.2 本文結構框架
1.7 本文工作的主要創(chuàng)新點
2 干燥過程中樹盤含水率的在線檢測及各應變的檢測方法
2.1 引言
2.2 干燥過程中樹盤含水率的在線檢測
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.2.3 電阻應變式稱重裝置測值校正
2.2.4 干燥過程中樹盤含水率的即時精確值測算
2.2.5 探針深度對含水率儀檢測精度的影響
2.2.6 探針間距對含水率儀檢測精度的影響
2.2.7 探針位置不同對含水率儀檢測精度的影響
2.2.8 溫度補償對含水率儀檢測精度的影響
2.3 樹盤干燥過程中各應變的圖像解析測算法
2.3.1 圖像解析測算法之圖像采集
2.3.2 圖像解析法測試法之應變切片點距測量
2.3.3 圖像解析測算法之各應變測算
2.4 本章小結
3 干縮異向性單獨作用下樹盤弦、徑向流變特性研究
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.3 結果與討論
3.3.1 干燥過程中含水率分布歷史曲線
3.3.2 弦、徑向干縮率差異分析
3.3.3 弦向實際干縮應變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.4 弦、徑向實際干縮應變對比分析
3.3.5 弦向彈性應變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.6 弦、徑向彈性應變對比分析
3.3.7 黏彈性蠕變應變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.8 弦、徑向黏彈性蠕變應變對比分析
3.3.9 機械吸附蠕變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.10 弦、徑向機械吸附蠕變對比分析
3.4 本章小結
4 干縮異向性和含水率梯度共同作用下樹盤弦向流變特性研究
4.1 引言
4.2 材料和方法
4.3 結果與討論
4.3.1 兩種干燥基準下含水率沿髓心至樹皮方向分布
4.3.2 兩種干燥基準下實際干縮應變對比分析
4.3.3 兩種干燥基準下彈性應變對比分析
4.3.4 兩種干燥基準下黏彈性蠕變應變對比分析
4.3.5 兩種干燥基準下機械吸附蠕變對比分析
4.3.6 兩種干燥基準下干燥開裂情況分析
4.4 本章小結
5 基于干燥應力實驗分析的樹盤干燥開裂抑制機理探討
5.1 引言
5.2 樹盤干燥過程中應力分析及轉向機理解釋
5.2.1 干縮異向性單獨作用下
5.2.2 干縮異向性與心材高、邊材低的含水率梯度共同作用下
5.2.3 干縮異向性與心材低、邊材高的含水率梯度共同作用下
5.3 樹盤干燥過程中開裂抑制機理探討
5.4 本章小結
6 飽和濕空氣及蒸汽預處理對樹盤干燥速率、特性及品質的作用研究
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 試材準備
6.2.2 預處理及干燥實驗
6.2.3 各項參數(shù)的測定
6.3 結果與討論
6.3.1 飽和濕空氣及蒸汽預處理對初含水率的影響
6.3.2 飽和濕空氣及蒸汽預處理對含水率分布的影響
6.3.3 飽和濕空氣及蒸汽預處理對干燥速率的影響
6.3.4 飽和濕空氣及蒸汽預處理對干縮系數(shù)的影響
6.3.5 飽和濕空氣及蒸汽預處理對實際干縮應變的影響
6.3.6 飽和濕空氣及蒸汽預處理對彈性應變的影響
6.3.7 飽和濕空氣及蒸汽預處理對黏彈性蠕變應變的影響
6.3.8 飽和濕空氣及蒸汽預處理對機械吸附蠕變的影響
6.3.9 飽和濕空氣及蒸汽預處理對干燥開裂的影響
6.4 本章小結
7 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型用于干燥應變的模擬研究
7.1 引言
7.2 材料和方法
7.2.1 彈性應變、機械吸附蠕變的檢測
7.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型分析
7.3 結果與討論
7.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型對彈性應變的預測
7.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型對機械吸附蠕變的預測
7.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
東北林業(yè)大學博士學位論文修改情況確認表
本文編號：4005540
【文章頁數(shù)】：117 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與選題意義
1.2 木材干燥應力、應變的組成及檢測方法
1.2.1 干燥應變組成概述
1.2.2 干燥應力、應變的檢測方法
1.3 樹盤干燥研究現(xiàn)狀
1.4 木材汽蒸處理研究現(xiàn)狀
1.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于木材科學領域的研究現(xiàn)狀
1.6 主要研究內(nèi)容和技術路線
1.6.1 本文主要研究內(nèi)容
1.6.2 本文結構框架
1.7 本文工作的主要創(chuàng)新點
2 干燥過程中樹盤含水率的在線檢測及各應變的檢測方法
2.1 引言
2.2 干燥過程中樹盤含水率的在線檢測
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.2.3 電阻應變式稱重裝置測值校正
2.2.4 干燥過程中樹盤含水率的即時精確值測算
2.2.5 探針深度對含水率儀檢測精度的影響
2.2.6 探針間距對含水率儀檢測精度的影響
2.2.7 探針位置不同對含水率儀檢測精度的影響
2.2.8 溫度補償對含水率儀檢測精度的影響
2.3 樹盤干燥過程中各應變的圖像解析測算法
2.3.1 圖像解析測算法之圖像采集
2.3.2 圖像解析法測試法之應變切片點距測量
2.3.3 圖像解析測算法之各應變測算
2.4 本章小結
3 干縮異向性單獨作用下樹盤弦、徑向流變特性研究
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.3 結果與討論
3.3.1 干燥過程中含水率分布歷史曲線
3.3.2 弦、徑向干縮率差異分析
3.3.3 弦向實際干縮應變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.4 弦、徑向實際干縮應變對比分析
3.3.5 弦向彈性應變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.6 弦、徑向彈性應變對比分析
3.3.7 黏彈性蠕變應變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.8 弦、徑向黏彈性蠕變應變對比分析
3.3.9 機械吸附蠕變沿髓心至樹皮方向分布
3.3.10 弦、徑向機械吸附蠕變對比分析
3.4 本章小結
4 干縮異向性和含水率梯度共同作用下樹盤弦向流變特性研究
4.1 引言
4.2 材料和方法
4.3 結果與討論
4.3.1 兩種干燥基準下含水率沿髓心至樹皮方向分布
4.3.2 兩種干燥基準下實際干縮應變對比分析
4.3.3 兩種干燥基準下彈性應變對比分析
4.3.4 兩種干燥基準下黏彈性蠕變應變對比分析
4.3.5 兩種干燥基準下機械吸附蠕變對比分析
4.3.6 兩種干燥基準下干燥開裂情況分析
4.4 本章小結
5 基于干燥應力實驗分析的樹盤干燥開裂抑制機理探討
5.1 引言
5.2 樹盤干燥過程中應力分析及轉向機理解釋
5.2.1 干縮異向性單獨作用下
5.2.2 干縮異向性與心材高、邊材低的含水率梯度共同作用下
5.2.3 干縮異向性與心材低、邊材高的含水率梯度共同作用下
5.3 樹盤干燥過程中開裂抑制機理探討
5.4 本章小結
6 飽和濕空氣及蒸汽預處理對樹盤干燥速率、特性及品質的作用研究
6.1 引言
6.2 材料和方法
6.2.1 試材準備
6.2.2 預處理及干燥實驗
6.2.3 各項參數(shù)的測定
6.3 結果與討論
6.3.1 飽和濕空氣及蒸汽預處理對初含水率的影響
6.3.2 飽和濕空氣及蒸汽預處理對含水率分布的影響
6.3.3 飽和濕空氣及蒸汽預處理對干燥速率的影響
6.3.4 飽和濕空氣及蒸汽預處理對干縮系數(shù)的影響
6.3.5 飽和濕空氣及蒸汽預處理對實際干縮應變的影響
6.3.6 飽和濕空氣及蒸汽預處理對彈性應變的影響
6.3.7 飽和濕空氣及蒸汽預處理對黏彈性蠕變應變的影響
6.3.8 飽和濕空氣及蒸汽預處理對機械吸附蠕變的影響
6.3.9 飽和濕空氣及蒸汽預處理對干燥開裂的影響
6.4 本章小結
7 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型用于干燥應變的模擬研究
7.1 引言
7.2 材料和方法
7.2.1 彈性應變、機械吸附蠕變的檢測
7.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型分析
7.3 結果與討論
7.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型對彈性應變的預測
7.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型對機械吸附蠕變的預測
7.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
東北林業(yè)大學博士學位論文修改情況確認表
本文編號：4005540
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