国家自然科学基金(31270595)
- 作品数：12 被引量：49H指数：5
- 相关作者：蔡英春赵景尧付宗营柴豪杰刘一星更多>>
- 相关机构：东北林业大学黑龙江省木材科学研究所久盛地板有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学一般工业技术更多>>
- 数字图像相关技术及其在木材科学研究中的应用被引量：5
- 2015年
- 数字图像相关方法(DIC)作为一种先进的光学形变(位移和应变)检测方法,已逐渐成为木材科学领域中一种重要的测试手段。文中概括了DIC的特点与基本原理;综述了其在木材科学领域中的应用,主要包括力学性能检测、木材干燥形变测量及其他木质基材料等的相关性能研究;最后,对其在木材科学领域研究中遇到的机遇与挑战进行了展望。
- 赵景尧蔡英春
- 关键词：数字图像相关方法木材科学力学性能
- 有限差分法逆求木材导热系数被引量：5
- 2015年
- 【目的】提出一种基于有限差分法逆求木材导热系数的方法,以期弥补传统测量法设备复杂、价格高昂的不足,为后续建立导热系数的回归方程提供可靠数据。【方法】运用一维热传导控制方程描述木材升温过程中内部温度变化。以兴安落叶松弦切锯材为对象,通过试验获得锯材沿厚度方向的温度数据(温度检测:使用NEC Remote Scanner Jr.DC3100多点信号巡检仪通过埋入锯材的T形热电偶获得),采用有限差分逆求法,合理化边界条件后编程求解其在不同含水率、不同温度下的径向导热系数(其中,控制方程离散后的导热系数差分矩阵采用追赶法求解,所有差分方程均在Matlab2010b软件编程并运行),探讨并分析其随含水率、温度的变化规律。【结果】1)兴安落叶松锯材径向导热系数计算值沿厚度方向存在一定波动性,但其平均值0.106 1 W·m-1K-1(标准差0.010 8)符合实际要求,且与理论计算值(0.110 9,0.125 2W·m-1K-1)较为接近;2)含水率、温度对导热系数影响显著,且前者影响高于后者(含水率与温度的F-检验分别为126.942 1,99.008 3);含水率、温度共同作用对导热系数亦存在显著影响(交互作用的F-检验为164.297 5);导热系数随含水率的升高而增大,随温度的升高亦增大;3)木材材性与内部含水率分布对导热系数的影响较大。【结论】通过试验获得木材内部可靠的温度分布与变化数据后,运用有限差分逆求法可快速、准确获得内部与测温点相对应位置的导热系数,尽管计算值存在一定波动性,但其平均值与理论计算值相吻合,说明运用该方法测算木材导热系数是可行的。相比传统导热系数测量方法,该方法最大优势在于经济且不受试样尺寸限制;同时,可以测算试样内部任意层位置导热系数。今后为提高测算精度,木材内部由于水分迁移产生的热量变化与材性差异应考虑使用该方法;同时,为推广此
- 赵景尧付宗营宦思琪蔡英春
- 关键词：含水率温度导热系数
- 干燥过程中树盘含水率的在线检测被引量：2
- 2016年
- 为实现干燥过程中树盘含水率的在线精准检测,分析了环境温度对电阻应变式称质量装置测量精度的影响规律,获得了利用环境温度和电测质量计算精准质量的二元回归方程,并用其将树盘的电测质量校正为精准质量。用树盘绝干质量、干燥过程中在线测算的精准质量计算含水率实际值,对HYD-B型含水率仪进行了实验校正。探讨了纤维饱和点之下探针深度、间距、位置及材温补偿和介质温度补偿对含水率仪测量精度的影响规律,确定适宜的探针深度和间距,得到了适宜探针深度、间距下含水率测值的修正公式。结果显示：称质量装置测量精度的二元回归校正方程的相关系数达0.99;纤维饱和点以下,探针插入木材深度距离上表面为木材厚度的1/2~2/3、间距30 mm时,含水率仪检测精度高;材温补偿和介质温度补偿对检测精度影响不大,可用方便的介质温度补偿代替材温补偿。
- 付宗营赵景尧杨叶丽蔡英春
- 关键词：木材干燥木材含水率
- 糠醇树脂浸渍强化人工林速生杨树木材的性能被引量：12
- 2019年
- 为探讨糠醇树脂浸渍强化速生杨树木材性能的效果,分别以马来酸酐和柠檬酸为催化剂,配制不同质量分数的糠醇树脂改性液,采用真空—加压法对速生杨树木材进行浸渍处理,对浸渍材和素材的力学性能、尺寸稳定性、耐久性进行了对比研究。结果表明:浸渍处理后杨木的静曲强度、弹性模量和硬度有所增强,干缩率、湿胀率和吸水率显著降低,浸渍材的防霉防蓝变性、耐腐性和抗虫蛀性能均显著优于素材。当以2%的马来酸酐为催化剂、糠醇树脂质量分数为50%时,杨木的各项性能改善效果最佳。
- 卞雪桐蔡英春孔繁旭柴豪杰
- 关键词：糠醇树脂杨木尺寸稳定性
- 壳聚糖等复配改性剂改性蜂蜡及对压缩杨木表面性能影响被引量：4
- 2016年
- 采用纳米TiO_2、壳聚糖、酸性染料和中性染料,分别对蜂蜡进行直接共混改性,以压缩杨木为改性蜂蜡烫蜡基材,通过SEM、TG等手段对改性蜂蜡烫蜡基材进行表征。结果表明,烫蜡改性材料中O、N、Au、S、Ti等元素成功的渗透进压缩杨木的纹孔中,染色渗透性强,颜色丰富;当质量分数为10g蜂蜡、0.2%壳聚糖、0.05%中性红直接混合改性时,压缩杨木表面染色均匀,耐久性、表面光泽度、接触角及纹理明显性的变化有较好的改善,压缩杨木表面的涂饰效果最理想,即蜂蜡改性效果最佳。
- 任丽丽蔡英春任丽敏孙晓敏孔繁旭宣丽慧柴豪杰
- 关键词：蜂蜡壳聚糖纳米TIO2
- 氯化钠溶液预处理枫桦原木圆盘的干燥特性研究被引量：2
- 2013年
- 将难于利用的原木加工成圆盘是高效利用原木材、提高其木材经济价值的一条有效途径。为解决圆盘干燥过程中易于出现开裂的问题,以枫桦原木圆盘为对象,研究了采用氯化钠溶液浸泡其圆盘的预处理方式,对枫桦原木圆盘干燥特性的影响,并对氯化钠抑制圆盘开裂的机理进行了分析。结果表明,该项预处理方法可使枫桦原木圆盘在40 mm厚枫桦锯材干燥基准条件下获得良好的干燥质量,提高了其干燥效率,很好地解决了圆盘的干燥问题。该预处理对枫桦原木圆盘的径向含水率分布及心表层含水率梯度产生明显影响。指出经此预处理后,其圆盘材弦径向干缩系数间差值的变小,是氯化钠抑制圆盘开裂的主要机制。
- 杨亮庆刘一星蔡英春
- 关键词：氯化钠溶液预处理
- PEG400预处理枫桦圆盘干燥特性研究被引量：6
- 2013年
- 将木材加工成圆盘是扩大木材、尤其是低质材应用范围,提高其经济价值的一条有效途径。为解决圆盘干燥过程中易于出现的开裂问题,以人工林枫桦圆盘为研究对象,采用PEG400溶液进行预处理,研究了处理对圆盘干燥特性的影响,并对PEG400抑制圆盘开裂的机理进行了分析。结果表明:该处理方法可使圆盘在40mm厚枫桦锯材干燥基准条件下获得良好的干燥质量,提高了对干燥条件的适应性,很好地解决了圆盘的干燥问题;对径向心表层终含水率梯度产生明显影响;指出处理后弦径向干缩系数间差值的变小是PEG400抑制圆盘开裂的主要机制。
- 杨亮庆刘一星蔡英春
- 关键词：预处理
- 木材干燥过程热质迁移数学模型研究现状被引量：3
- 2015年
- 建立及求解木材干燥过程热质迁移数学模型的主要目的是为了对木材实际干燥过程进行预测和控制,对促进木材干燥技术的发展意义重大。本文主要从水分迁移、能量转移、应力应变与数值求解方法等方面,归纳总结了国内外木材干燥过程中热质迁移模型建立及求解的研究现状,根据木材干燥机理、热质迁移理论及干燥生产实际分析了模型可借鉴应用之处以及存在的问题,提出符合实际干燥情况的多维(2、3D)热质迁移以及考虑木材干缩现象的热质-应力应变耦合数学模型是今后的研究重点。
- 赵景尧蔡英春付宗营
- 关键词：木材干燥应力应变
- 温度及含水率对落叶松和白桦动态黏弹性的定量分析被引量：4
- 2017年
- 利用动态热机械分析仪检测了落叶松和白桦试材在不同含水率下的玻璃化转变温度(tg),研究了二者的关系及不同初含水率下储能模量随温度变化的规律。结果表明:落叶松和白桦试材玻璃化转变温度均随含水率升高而线性降低,表征二者关系的两个线性方程之决定系数分别高达0.996 46与0.979 86;含水率每增大1%所引起的玻璃化转变温度的降低值,落叶松为6.71℃,大于白桦的6.64℃。落叶松和白桦的储能模量均随其温度、初含水率的升高而减小。落叶松的储能模量以约70 MPa/℃的平均幅度随温度的升高近似呈线性减小趋势。白桦储能模量在初含水率6%~13%时,约以146.9 MPa/℃的平均幅度随温度的升高呈近似线性减小趋势;初含水率在15%~22%,随温度的上升产生了较为明显的突变点,在100℃左右急剧减小。所得落叶松和桦木储能模量与温度及含水率关系的两个数学表达式的决定系数分别达到0.910 43和0.886 54。
- 杨叶丽蔡英春付宗营赵景尧
- 关键词：木材含水率玻璃化转变温度储能模量
- 白桦树盘生长特性对干燥开裂的影响被引量：5
- 2013年
- 以白桦树盘为对象,研究分别采用恒温40、60℃,相对湿度渐降的干燥工艺干燥时,树盘干燥开裂的特点(产生时期、部位、形貌),进而研究树盘几何生长特性(偏心率、圆度、横截面积)对干燥开裂的影响。结果表明:树木不同部位、不同径级、不同圆度的树盘,在相同干燥工艺下开裂初期差异很大。开裂初期均值,在40℃干燥工艺下对应树盘含水率43.9%,60℃干燥工艺下对应树盘含水率45.6%,温度高时平均开裂期超前;最初开裂产生位置大多为心边材交界处,60℃工艺时有向内扩张趋势,并伴有心裂产生;60℃干燥工艺下无论开裂总长度还是平均开裂宽度都要较40℃工艺时的开裂值大,但差异不显著;60℃工艺时的V-裂数量明显高于40℃时;圆度与橫截面积是影响开裂总长度、开裂平均宽度的主要影响因素,而V-裂主要受后者影响。横截面积越大、形状越不规则,树盘越易产生干燥开裂,揭示树盘按几何生长特征分选干燥的必要性。
- 赵景尧蔡英春付宗营
- 关键词：白桦树盘开裂
