一、温度对人工林落叶松木材干缩及密度的影响(论文文献综述)
严明汉[1](2021)在《高温热处理兴安落叶松木材材性与动态水分吸附特性的研究》文中研究表明兴安落叶松作为东北地区人工林中主要树种,具有树干通直、木材力学强度好和密度较大等优点。但因其树脂含量高、尺寸稳定性差以及难干燥等缺点,导致适用范围一直受到限制,需要通过一些改性措施来改良其木材性能。木材改性技术基本分为热处理、乙酰化处理、糠醛处理、氮羟甲基化合物处理、有机单体改性和热固性树脂改性。除高温热处理以外,各类木材改性技术均有不同数量和程度的化学试剂的使用,木材高温热处理作为一种环境友好且工艺技术较为简单等优点备受木材加工企业的青睐。本研究以兴安落叶松木材为研究对象,以常压过热蒸汽高温热处理为改性手段,以木材热处理温度和热处理时间为外部影响因子,分别设置了三个梯度水平(热处理温度为160℃、180℃和200℃;热处理时间2h、4h和6h),共计9组试验,研究高温热处理对兴安落叶松木材的物理力学性能、吸湿特性、颜色和润湿性的影响,采用Hailwood-Horrobin和GAB两种水分吸附模型模拟落叶松木材在热处理前后水分动态吸附变化情况,采用傅里叶红外光谱和X射线衍射两种测试方法分析热处理材材性变化机理。本论文的主要结论如下:(1)高温热处理温度对落叶松木材的质量损失率和全干密度的影响均大于热处理时间的影响。兴安落叶松边材、心材的质量损失率均随热处理温度的升高和热处理时间的延长呈明显的增加趋势,边材、心材增幅分别为1.18%~4.05%和1.12%~3.84%;全干密度随热处理强度的增加,先小幅增加后呈降低趋势,边材、心材最大减幅分别为5.86%和5.32%,边材的质量损失率和全干密度变化幅度均略高于心材。落叶松边材、心材的吸湿平衡含水率、干缩率和湿胀率也随热处理强度的增加而逐渐减小,高温热处理能减小木材的吸湿性进而改善其尺寸稳定性。(2)经160℃处理2和4h的两组落叶松木材试件的抗弯强度(MOR)较未处理材分别小幅上升了 9.81%和3.59%,之后随热处理强度的增加而减小;落叶松木材的抗弯弹性模量(MOE)和冲击韧性均随热处理温度的升高和时间的延长而逐渐减小,主要是木材在热处理过程中成分降解,脆性增加;相较于未处理材,热处理材的顺纹抗压强度均有不同程度的升高,增幅为5.08%~40.63%。高温热处理温度对落叶松木材力学性能的影响大于热处理时间。(3)落叶松颜色的明度值(L*)随热处理强度的增加而减小,减小范围在6.25%~34.79%;红绿色品指数(a*)随热处理强度的增强呈先减小后增大,变化范围在-6.25%~49.55%;热处理材的黄蓝色品指数(b*)整体呈增大趋势,增幅在2.34%~13.84%,总色差ΔE受L*、a*和b*的影响也随热处理强度的增强而逐渐增大。未处理材的瞬时平均接触角为51.97°,落叶松经过热处理后最大平均接触角为87.19°。(4)采用Hailwood-Horrobin和GAB两种模型拟合落叶松处理材及未处理材的等温吸附曲线拟合相关系数高,两种模型能较好地描述处理材和未处理材的动态水分吸附过程。Hailwood-Horrobin模型拟合得出处理材的单层分子吸附水含量和多层分子吸附水含量均较未处理材有明显下降,落叶松边材、心材多层分子吸附水含量分别下降了12.16~37.03%和11.39%~35.60%;GAB模型拟合参数所得单层分子吸附水体积整体随热处理条件的加剧而减小,边材、心材该参数减小幅度在2.23%(160℃-2h)~23.46%(200℃-6h)和 5.79%(160℃-2h)~28.42%(200℃-6h)。
柴豪杰[2](2020)在《樟子松方材高频真空干燥热质模型及干燥效能提升研究》文中指出由于木结构建筑具有天然、低碳环保、环境调控等诸多优点,因此备受人们青睐,需求逐年递增,对用于木结构的大断面构造材的需求相应增大。对这些木材进行高效、高品质干燥已成为迫切需要解决的关键问题。诸多干燥技术中,高频真空干燥技术结合了高频干燥与负压干燥的优点,是这些木材理想的干燥方式。然而,木材高频加热过程中温度分布均匀性差,若操作不当会使其加剧,严重影响干燥质量和效能;高频真空干燥过程中,木材含水率、应变等无法实时在线检测,制约着干燥理论研究的深入和干燥技术研究的发展;此外,需要研究木材适宜的预处理技术,以改善其渗透性、有效抑制干燥开裂、提高高频真空干燥质量和效能。鉴于此,本文以适用于木结构建筑立柱的端面120mm×120mm樟子松(Pinus sylvestris Var.Mongolica Litv.)小径木含髓心方材为试材,以解决上述问题为目标,建立、求解及验证高频真空干燥过程中的传热传质模型,在此基础上对高频加热均匀性改进措施进行探讨、以提升高频加热效能,实现高频真空干燥过程中木材含水率分布变化预测及干燥应变检测,以优化并可靠实施干燥工艺、提升干燥效能;对试材进行干燥前的热湿预处理,以改善渗透性、抑制干燥表裂、提升干燥效能。不仅对优化干燥工艺、提高干燥品质、提升干燥效能意义重大,而且能为干燥过程精准自动控制提供依据。本论文的主要研究内容与结论如下:(1)高频加热干燥相关模型建立求解常用的木材热学、介电性能等参数的检测及含水率和温度对其影响规律解析。对樟子松不同含水率、不同温度下的导热系数,及不同纹理方向、不同含水率下的介电性能参数进行检测,分析含水率、温度及纹理方向对樟子松导热、介电性能的影响。结果表明:导热系数随温度升高、含水率的增大而增大。介电常数随含水率的增大而增大,其中纤维饱和点之下呈指数关系,纤维饱和点之上呈线性关系。分别得到精度较高的导热系数、介电常数关于含水率、温度的回归方程。导热系数计算值与实验值的相关系数为93%;介电常数各回归方程的计算值与实验值的相关系数分别为99.1%、99.5%、99.8%,符合程度良好。(2)高频加热过程中木材内部传热模型及加热均匀性改进研究。利用有限元法建立相关模型,并进行求解、验证及分析;在此基础上,改变模型中极板间距、供电极板面积、介电常数、加热时间、材堆长度和宽度等参数,求解分析各参数对材堆高频加热均匀性的影响;最后提出木材高频加热均匀性改进方案并验证改进效果。结果表明:①模拟与实测温度的均方根误差(RMSE)值的变化范围为0.0074-0.074;对比模拟与实测加热速率的误差分析,干燥前期和后期精度较高,误差在2%-4%之间,在纤维饱和点附近误差为21.8%;整体上模型精度良好,可以很好地预测高频加热过程中木材温度分布变化。②材堆温度分布,在厚度方向上,呈现中心层温度(62℃-70℃)最高,上、下表层温度(50℃-56℃、50℃-55℃)最低;在长度方向上,中心温度(53.5℃-65.4℃)低于两端温度(50.7℃-68.6℃);在材堆与接地极板间放置一层已干燥的一定厚度薄板,且木材、干薄板、极板间不留间隙;极板面积与材堆水平截面积相同相适、高频连续加热时间控制在5min-15min之间,加热均匀性最佳。③高频加热均匀性改进后,供电与接地极板间的电磁场分布均匀性、材堆加热均匀性都明显提高,试材中心位置与长度、宽度、厚度方向的温差分别缩小7.6℃、1.7℃、3.4℃,温度分布更加均匀,加热效果更为理想。(3)高频真空干燥过程中木材传质模型研究。基于BP(Back Propagation)神经网络算法,利用实时在线测量的数据构建模型,把干燥时间、测点位置和木材内部温度、水蒸气压力作为BP神经网络模型的输入量,预测干燥过程中木材含水率的变化。结果表明:模型结构为4-6-1(输入层-隐含层-输出层),训练样本的决定系数R2和均方差分别为0.974和0.07355,说明神经网络模型具有较好的泛化能力。与实验值进行对比,预测值基本符合实验值的变化规律和大小,误差分布在2%左右,沿试材厚度方向上含水率各测点预测误差分布在2%之内,表明BP神经网络模型能够对高频真空干燥过程中木材含水率的变化进行仿真预测。(4)高频真空干燥过程中木材应变分布及变化研究。结果表明:①数字图像相关(DIC)技术与传统应变测量手段相比,测量精度可提高1.7%-5.3%,能够设置于改装后的高频真空干燥设备,实现干燥过程中木材应变的在线监测。②弦径向干缩率随含水率下降而增大,干燥后期,相同含水率时弦向干缩率近似于径向的2倍。③干燥前期,应变较小且分布比较均匀;干燥后期,受年轮、早晚材材质差异的影响,径向分布比弦向更分散;径向分布呈两端为压缩应变,中心部位为拉伸应变;弦向分布呈左侧为拉伸应变,右侧为压缩应变。(5)热湿预处理对木材高频真空干燥效能影响的研究。在高频真空干燥前,分别对试材进行饱和湿空气、常压饱和蒸汽软化处理及继后变定处理(在软化状态拉应力下产生拉伸塑化变定即拉伸机械吸附蠕变,相应产生应力松弛,进而抑制开裂),探讨软化处理及变定处理对含水率分布、干燥速率、干燥开裂以及干燥应变的影响规律。结果表明:①饱和湿空气及常压饱和蒸汽软化处理使得试材初含水率降低2.6%-6%;含水率分布更加均匀,干燥后试材横断面含水率偏差,素材为2%,预处理材小于1%;干燥速率提高,素材、饱和湿空气处理材及常压饱和蒸汽处理材的干燥速率分别为0.268%/h、0.333%/h和0.398%/h;该方法能降低试材干燥应变,减少试材开裂,但不能完全抑制开裂。②继软化处理后的变定处理可以在适当的工艺条件下抑制表面开裂,有效改善樟子松试材的干燥质量;对比分析不同预处理工艺的干燥质量,得到较适宜处理工艺为:90℃饱和湿空气软化处理12h后,干球温度120℃、湿球温度90℃条件下变定处理8h。
贺霞[3](2020)在《杨木高强度微波预处理特性与机理研究》文中指出高强度微波预处理是一种极具发展潜能的木材改性新技术,国内外研究重点集中在木材微波预处理工艺探索以及微波预处理材物理力学性能研究等方面,而对木材高强度微波预处理机理缺乏系统研究。本研究以速生人工林杨树木材为研究对象,系统研究了超宽频率范围内杨木介电特性,阐明高强度微波预处理对杨木温湿变化特性、宏-微观构造等影响规律,构建高强度微波预处理杨木水分非均匀分布热迁移和微波爆破预处理模型,探明杨木单细胞微波爆破预处理临界条件,最终揭示杨木高强度微波预处理机理,以期为速生杨木高强微波预处理改性和高附加值功能木质复合材料制造技术的后续研究提供科学依据和理论支撑。本研究的主要结论有:(1)揭示了超宽频率范围内杨木介电特性变化规律,构建了杨木介电常数、损耗因数与影响因子间的量化数学模型,确定了微波预处理过程中杨木试件的厚度范围:杨木介电常数和损耗因数随着含水率和温度的增加而增大,随着频率的升高而缓慢减小,当杨木含水率从0%增加到98.91%时,杨木介电常数最大可增加8.2倍,损耗因数最大可增加86.3倍;杨木介电特性存在各向异性,纵向介电常数和损耗因数大于横向,径向略大于弦向;含水率对杨木介电特性的影响最显着,温度次之,纹理方向最小;杨木介电特性数学模型拟合系数的平方都在0.90以上,能很好的模拟杨木不同纹理方向介电特性随含水率的变化;采用915 MHz和2450 MHz频率的微波对高含水率(100%左右)杨木进行预处理,试件厚度应分别控制在12 cm和4 cm以内。(2)探明了高强度微波预处理条件对杨木温湿变特性的影响规律,并计算了杨木内部的微波场强:高强度微波预处理能使杨木温度迅速升高,最大升温速率可达3.03℃/s;杨木内部的温度分布存在不均匀性和复杂性,且不存在整体性固定分布模式的温度场;微波功率越大,升温速率越快,终了温度越高;微波辐射时间越长,恒温期越长,终了温度越高;初含水率越低、厚度越大,杨木内部温度分布越均匀;高强度微波预处理能显着降低杨木含水率,每千瓦微波能每小时能排除0.41.1 kg的水分,失水速率最大可达1.22%/s;提水率随着微波时间的增大而增大,随着初含水率的增大而减小;杨木内部的微波场强与含水率和温度有关,微波场强度随着温度升高而增大,随着含水率的增加而降低。(3)探明了高强度微波预处理对杨木微观和宏观构造的影响规律,揭示了杨木高强度微波预处理过程中裂纹产生机理:微波预处理后,杨木横切面出现明显裂纹,且裂纹主要沿着木射线方向呈辐射状分布,裂纹长度、宽度不一;裂纹产生部位主要集中在木纤维间胞间层、导管与射线薄壁细胞胞间层、木纤维与射线薄壁细胞胞间层及导管、木纤维细胞壁的纹孔处;增大微波功率,延长微波时间,增加辐射次数是改善微波预处理材裂纹分布均匀性的有效措施;裂纹产生部位与细胞不同壁层的化学成分及微纤丝排列方向有关,木材胞间层木质素含量高、纤维含量少,纹孔周围细胞壁微纤丝角大,两者构成了细胞壁弱相结构,应力作用下易发生破坏;微波预处理过程中,细胞壁微纤丝角差异引起的干缩差异易形成细胞壁微裂纹。(4)表征了杨木孔隙率分布,构建了杨木微观密度和微观含水率定量表征方程、水分非均匀分布下杨木高强度微波预处理热迁移模型,探明了微波预处理过程中热量的传递规律:杨木早晚材孔隙率最大相差47.5%,杨木微观密度随着孔隙率的增大而减小,微观含水率随着孔隙率的增大而增大,在不同水分饱和度状态下,杨木微观含水率差异最大可达59%;基于非匀质构建的微波预处理热迁移模型可以较为准确表征杨木水分非均匀分布对微波预处理过程中温度分布的影响,微波预处理过程中杨木内部温度差异高达98℃,饱和水蒸汽压差最大可达0.15 MPa,热量从含水率为20%-60%的区域向含水率较高(120%以上)区域和含水率较低区域(20%以下)迁移。(5)构建了杨木高强度微波爆破预处理预测模型,求解了微波爆破预处理临界压强和温度条件,揭示了微波爆破预处理机理:在杨木高强度微波预处理过程中,细胞壁处于三向应力状态(轴向应力、径向应力和周向应力),其中轴向应力在壁厚方向处处相等,周向应力和径向应力沿壁厚非均匀分布,在内壁处达到最大值;杨木导管爆破的最小蒸汽压强和温度分别为0.32 MPa和133℃,射线薄壁细胞爆破的临界蒸汽压和温度分别为0.4 MPa和140.2℃,木纤维屈服的临界压强和爆破压强分别为1.19 MPa和2.3 MPa,对应的屈服温度和爆破温度分别为180℃和206℃;杨木高强度微波预处理过程中,木材内部温度不均匀分布引起的热应变与内部快速失水引起的湿应变,是造成杨木纹孔膜、胞间层、薄壁细胞等细胞组织挤压、拉伸,甚至破坏,实现杨木微波爆破的最主要原因;裂纹首先出现在纹孔膜和复合胞间层处,再相继出现在射线薄壁细胞、导管和木纤维细胞壁上,且裂纹由细胞壁内表面向外壁扩展。
朱莹琦[4](2020)在《6个无性系楸树主要木材性质研究及选优》文中研究表明本文对采自甘肃省麦积区甘肃林业职业技术学院的林场的共计19株楸树,6个无性系楸树无性系主要木材性质进行研究,研究其径向变化规律以及不同无性系间木材材性比较,对无性系进行选优,为后期的楸树人工林种质资源选育提供理论依据。解剖实验利用光学显微成像技术和计算机显微成像分析系统,通过切片法,离析法对解剖特征进行测定和分析,物理实验利用恒温恒湿箱进行调湿,千分尺进行三尺寸测量,天平进行木块承重,色差仪进行材色测量,并结合统计学分析,研究主要结果如下:(1)楸树管孔分布规律:在近髓心区域(1~2年轮),管孔分布为散孔材;在3~9年轮区域内,管孔分布为半散孔材;在10~13年轮区域内,管孔分布为环孔材。整体管孔类型为半散孔材至环孔材。(2)楸树生长轮宽度和解剖特征径向变化规律:生长轮宽度与解剖指标的径向(由髓心至树皮)变化趋势为:生长轮宽度、纤维壁腔比呈先增加后减小的趋势;纤维长度呈先增加后平缓的趋势;纤维腔径比呈先减小后增加的趋势;导管宽度呈现先平缓后增加的趋势;纤维双壁厚和纤维宽度的径向变化规律不明显;导管比量、薄壁细胞比量径向变化与导管宽度类似,纤维比量径向变化规律与纤维腔径比类似。(3)楸树早材与晚材解剖特性的比较:纤维长度、双壁厚、纤维壁腔比、导管宽度与导管比量的值:早材>晚材;纤维宽度、纤维腔径比、导管长度与纤维比量的值:早材<晚材。(4)楸树生长轮宽度与解剖特征之间相关性:在0.01水平上(双侧),生长轮宽度与早材纤维长度、纤维双壁厚、导管宽度呈显着负相关;生长轮宽度与晚材纤维长度、纤维双壁厚、纤维壁腔比呈显着负相关,与晚材纤维宽度、纤维腔径比、导管宽度呈显着正相关。(5)楸树木材密度与干缩性:根据物理力学指标的分级标准,基本密度与气干密度属于Ⅱ级标准;气干径向,弦向干缩为Ⅰ级,全干径向,弦向干缩属于Ⅱ级,气干,全干差异干缩为中等水平,气干,全干体积干缩属于小范围。(6)楸树的物理材色比较:L*(明度)值进行比较,洛楸1号最大;a*(红绿轴色度)值进行比较,天楸2号最大;b*(黄蓝轴色度)值进行比较,天楸2号最大;△E*(色差变异程度)进行比较,洛楸5号最小,其次为洛楸1号。(7)楸树的心边材的物理性质比较:基本密度、气干密度、全干密度:边材>心材;L*明度值、a*红绿轴色度、b*黄蓝轴色值、边材>心材;△E*色差变异程度和稳定性:边材﹤心材。(8)6个无性系楸树的选优:在制浆造纸以及纤维人造板方面考虑,洛楸3号可作为最优先考虑的无性系;洛楸1号可考虑作为建筑材方面最优先考虑的无性系;当选择作为地板或家具用材时,天楸2号可作为优先考虑无性系;从材色指标上看考虑,洛楸1号可作为最优先考虑无性系。
张龙玉[5](2019)在《河北平泉油松建筑材林全生命周期材性变化研究》文中指出随着全球森林资源利用更加注重数量产量化和质量标准化趋势的发展,林业科学领域更加注重林学因子与木材的相互影响关系以及人工林的定向培育。油松作为华北地区主要的人工林树种之一,具有一系列譬如适应性强,根系发达,生长迅速,结构细密,材质优良等优点,是重要的用材林树种,作为结构件广泛应用于工矿、建筑、生产等行业。研究油松建筑材林随林学因子变化的物理性能和力学性能特征及变异规律无论在理论应用上还是实际工作指导上都有十分重要的科学意义。本文基于油松的全生命周期,通过文献查阅、样地踏查、以及标准试样测试分析的方法,从林分密度与立地条件的角度出发,研究林学因子和全干干缩率、抗弯强度、基本密度、硬度以及抗弯弹性模量等指标之间的的相关关系,绘制全生命周期人工林各项物理力学指标的变化曲线,探索油松建筑材林各生长发育阶段不同密度和不同立地对木材产量和质量的影响规律。根据建筑材对油松木材性质的要求将各项指标进行综合评价,为油松建筑材林定向培育建筑材提供科学理论依据。试验结果表明:(1)河北平泉油松建筑材林木材基本密度值随树龄的增大而增大,至50年生油松达到基本密度最大值(0.428 g·cm-3),随后随树龄的增大而减小。随着林龄的增大,木材基本密度的变异系数逐渐减小,油松建筑材林木材密度逐渐趋于均匀。(2)河北平泉油松建筑材林木材全生命周期中(30a~60a)差异干缩为1.372~1.978,50年生差异干缩为1.372(<1.5),差异干缩小,尺寸稳定性好,不易产生开裂翘曲变形等缺陷,满足实际加工利用的需要,符合建筑用材要求。随着林龄的增大,差异干缩表现出先减小后增大的趋势。(3)大部分油松木材干缩性和力学性质与基本密度变化趋于一致,到达成熟期后材性有所下降。在对建筑材林采伐时,最优情况是林分物理力学性能等材性指标达到最大值同时林分内材性差异不大,从而保证整体林分质量。对河北平泉油松来说,最佳采伐年龄为50年。(4)河北油松建筑材林木材基本密度、径向干缩率、弦向干缩率、体积干缩率以及差异干缩均值在900株·hm-2时最小。端面硬度、弦面硬度、径面硬度、顺纹抗压强度随着林分密度的增大而增大。油松作为建筑材培育时应尽量选择中等密度900株·hm-2左右。坡向对油松建筑材林木材基本密度影响极显着(p<0.01),阴坡上的油松建筑材林木材基本密度要高于半阳坡。同时阴坡的变异系数(0.067)<半阳坡变异系数(0.071)。油松建筑材林木材径向干缩率、弦向干缩率、体积干缩率和差异干缩为阴坡<半阳坡,油松建筑材林木材顺纹干缩率随着坡向的变化表现为半阳坡<阴坡。阴坡上的油松建筑材林木材顺纹干缩率、体积干缩率、差异干缩的变异系数均小于半阳坡。阴坡油松建筑材林各项力学性质指标均值均高于半阳坡油松建筑材林木材。(5)河北平泉油松建筑材林材性与生长性状之间不相关。油松木材抗弯强度与抗弯弹性模量存在极显着(p<0.01)正相关。基本密度与端面硬度、径面硬度与弦面硬度、弦面硬度与顺纹抗压强度之间存在显着相关。
唐继新[6](2019)在《米老排人工林的天然更新和密度调控研究》文中研究指明米老排是我国南亚热带区域适生范围极广的优良用材树种,具有一定的天然更新潜力,但当前其人工林的作业法主要为传统的同龄林皆伐作业法,生产的产品主要为中小径材,更新全为人工更新,需育苗、炼山、整地、挖坑和造林等。存在地表水土易流失、植被易破坏、更新成本逐年高涨、森林经营目标单一和功能不强等问题,既不利于发挥米老排人工林的天然更新潜力,也难于维持其人工林的多种生态服务功能。为解决上述问题,本研究以南亚热带区域米老排人工林为对象,基于野外固定样地观测、实验室和苗圃控制性试验的方法,研究了米老排人工林种子更新的机理,采伐方式对米老排人工林天然更新的影响,密度调控对皆伐迹地米老排天然更新幼龄林生长的影响,密度调控对米老排人工中龄林生长的影响,并基于上述研究设计了米老排人工林带状皆伐作业法。本研究阐明了米老排人工林种子雨在林分内外的时空动态规律,探讨了米老排人工林带状皆伐适宜的作业时间、带宽和抚育时间等,揭示了米老排人工林种子更新的机理,探明了不同密度调控下米老排林分的生长规律,为米老排人工林带状皆伐作业法的设计提供了理论依据。本研究的主要结果如下:(1)成熟米老排人工林林分内天然更新的种源充足,不存在天然更新的种源限制;其种子雨散落的起始期、高峰期、消退期分别在9月下旬至10月中旬、10月下旬至12月中旬、12月下旬至次年1月上旬。保留带种子雨及沉水种子在林缘外皆伐迹地扩散的最远距离分别为25 m和20 m,其种子雨及沉水种子的空间分布可用指数函数描述。皆伐迹地种子雨的沉水种子百分比,随林缘距离的增加呈先增加随后再降低的变化规律;基于指数函数转化的对数函数模型,对米老排种子雨与沉水种子相对密度值随林缘距离变化的拟合及预测效果较好。利用水选法,去浮取沉,筛选及判定米老排新鲜沉水种子活力的可靠度>80%。(2)采伐作业方式对促进米老排人工林天然更新密度和频度的影响极显着(P<0.01),光照是影响米老排天然更新幼树建成的关键因子。利用米老排人工林的落种期与天然更新特性,使用皆伐、渐伐或带状皆伐方式,其采伐迹地的天然更新均可达良级标准(更新密度>3 000株·hm-2,更新频度>60%)。(3)高浓度的米老排凋落物浸提液,对米老排种子萌发有显着抑制作用(P<0.05)。米老排凋落物的物理机械障碍是阻碍其种子萌发及幼苗定居的关键因子;米老排种子属于光中性种子,其萌发率受光照影响不显着。(4)在间苗作业后第3.5年,间苗抚育措施对促进皆伐迹地米老排种子更新幼龄林林分的平均胸径、平均树高和平均单株材积的总生长量与连年生长量的影响极显着(P<0.01),对改变其林分径阶分布的类型、峰值和分化程度作用明显;但对其林分优势木胸径、树高和单株材积的总生长量影响不显着。前5年为米老排种子更新幼龄林径向生长的旺盛期,间苗抚育至合理密度对其林分径向生长极为重要。(5)除萌后第3.5年,密度对米老排萌生幼龄林平均的胸径、树高和单株材积的生长影响不显着,对其优势木胸径和单株材积的总生长量影响显着(P<0.05)。前5年为米老排萌生幼龄林径向生长和高生长的旺盛期,合理保留密度及抚育对其林分的生长极为重要。每伐桩保留1~2株萌条的措施,对提高萌生幼龄林优势木比例的作用明显。(6)在南亚热带的中等立地,米老排树种径向生长的缓慢期在第1~2年,速生期在第3~10年,衰减期在第14年后。树高的早期速生特性明显,连年生长量呈多峰状,速生期主要在第2~6年。平均木与优势木材积生长的缓慢期均在前6年,从第8年起均进入速生期;在第14年后,米老排树种的实验形数趋于稳定。林分密度调控在520~1 200株·hm-2的范围内,密度调控措施对米老排林分平均木的胸径和材积的生长影响显着(P<0.05),对林分树高和平均实验形数的影响不显着,对优势木的胸径与材积的短期生长影响显着(P<0.05),对其长期生长的影响不显着,对减小林分径阶分化及提高大径木比例的作用明显。(7)基于米老排树种的天然更新机制和生长过程特性,本研究设计的米老排人工林带状皆伐作业法,可为南亚热带区域米老排人工林健康、稳定、高效和多功能的经营提供参考。
孔繁旭,邹超峰,王艳伟,邵海龙,孙龙祥,徐立,叶家豪,金文杰[7](2019)在《热处理对木材化学组分及物理力学性能的影响》文中研究指明从热处理工艺参数对木材的化学组分、密度、尺寸稳定性、颜色及力学性能影响等方面综述木材热处理研究进展。总体来看,热处理方式和时间,以及热处理温度是影响木材微观结构与宏观性能的最重要因子。不同树种的化学组分类别及含量存在一定的差异性,温度对木材化学组分影响大小应该结合树种进行考虑。随着热处理温度升高与时间延长,特别是温度高于200℃时,木材力学强度损失严重;低于200℃时,木材力学性能主要受半纤维素发生热解和水解反应影响。木材低温(≤200℃)热处理技术将是今后研究的方向之一,尤其应重视该温度范围木材半纤维素的量化研究工作。
马伟[8](2017)在《高温热处理落叶松仿珍贵材颜色及漆膜附着力的研究》文中进行了进一步梳理随着珍贵木材资源的日益减少以及人们生活水平的提高,仿珍贵材越来越受到人们的关注,在高效利用木质资源的前提下,探索出一种环保仿珍贵材的方法对改善人们的生活和保护环境具有重要意义。本研究以相对低质人工林落叶松为试材,采用高温热处理方法,对相对低质人工林落叶松进行仿珍贵材处理,并有效提高其尺寸稳定性,探讨出相对低质人工林落叶松仿珍贵材颜色较优的高温热处理工艺,并对仿珍贵材进行表面等离子体改性以达到提高其漆膜性能的目的。经过研究结果如下:(1)通过控制热处理温度和时间改变△C*、△E*和△H*的值,可以实现人工林落叶松向珍贵材颜色的转变。其中热处理温度210℃、热处理时间6h是在本实验条件下仿珍贵材交趾黄檀较接近的相应工艺参数。热处理温度对△C*、△E*△H*的作用要远高于时间对其的影响,热处理温度对人工林落叶松仿珍贵材的影响要远高于热处理时间对其的影响。(2)随着处理温度的升高和时间的延长,羰基先减少后增加并可能伴随着共轭芳酮、醌类结构和醚键的增多是热处理后落叶松木材颜色向深褐色转变并最终仿成珍贵材颜色的最主要原因。二氧六环抽提物中单宁、黄酮等多元酚类化合物减少,共轭双键和羰基等官能团增加同样是促使颜色转变的重要原因之一。(3)高温热处理能有效降低落叶松木材的弦向(径向)湿胀率与干缩率,进而降低木材的ASE值,最终使得木材的尺寸稳定性提高。其中相对于素材而言,弦向尺寸变化幅度要远大于径向尺寸变化幅度;热处理温度相较于热处理时间对尺寸稳定性提高的影响程度更大。随着处理温度的升高和时间的延长,热处理落叶松木材中羟基减少,结晶度增大,是尺寸稳定性增加的最主要原因。(4)射流等离子体处理热处理材表面后可以有效的降低其漆膜质量损失率、提升漆膜附着力,当等离子体处理高度为15mm时,随着时间的延长,漆膜质量损失率降幅可达89.78%(60s);随着处理高度的降低,漆膜质量损失率逐渐降低。综合各方面因素得出最佳的等离子体处理工艺为:处理高度15mm,处理时间20s。(5)等离子体处理过程中引入了大量氨基、羟基、羰基、羧基,这使得C元素含量相对素材降低,O元素和N元素均出现不同程度的增加。引入的氨基、羟基、羰基、羧基等都是亲水性基团,使得试材表面的接触角降低、表面自由能增大,最终有效的提高了等离子体处理后热处理材的表面润湿性,从而提高了其漆膜性能。
王喆[9](2017)在《真空热处理落叶松材性变化规律及其机理研究》文中研究指明落叶松作为我国北方地区主要的人工林树种之一,具有质地坚硬、力学强度高、纹理美观、天然耐腐性强等优点。但其存在易开裂、尺寸稳定性差和树脂含量高等缺陷,需要通过改性处理改善其使用性能。热处理作为一种环境友好型改性方法,可有效提高木材的尺寸稳定性和耐久性,其中真空热处理作为一种新型热处理方式,近几年已得到学者们的关注,但关于此方面的研究目前还较少,尤其是热作用机制尚不明确。本论文以日本落叶松(Larix kaempferi)为研究对象,采用真空热处理方法(热处理温度160℃~240℃,热处理时间2h~10h,绝对压力0.01~0.05MPa)研究了木材物理性能、力学性能以及表面颜色的变化规律;分析了真空热处理过程中热量传递均匀性以及挥发性气体成分和含量,对真空热处理传热传质规律进行了初步探究;分析了真空热处理过程中木材化学成分、化学结构和微观构造的变化,揭示了真空热处理木材尺寸稳定性提高、力学性能以及颜色变化的作用机理。本研究对人工林木材进行了真空热改性处理,一方面为木材真空热处理工艺优选及性能调控提供理论基础和技术支持,另一方面为人工林木材改性处理和高值化利用提供了新途径。本研究的主要结论如下:(1)随着真空热处理温度的升高和处理时间的延长,热处理材的失重率和抗胀(缩)率逐渐增大;全干密度和平衡含水率随热处理强度的增大逐渐减小。真空热处理温度对木材性能的影响大于热处理时间,200℃为热处理材性能发生明显改变的临界温度。(2)热处理温度160℃时,2h处理材的抗弯强度、2h和4h处理材的弹性模量较未处理材小幅增大,其他热处理材的抗弯强度和弹性模量随处理强度的增大逐渐减小。随真空热处理温度升高,热处理材细胞壁弹性模量和硬度增大,200℃时达到最大值。细胞壁弹性模量分别增大17.34%(160℃)、54.57%(200℃)及38.92%(240℃);细胞壁硬度分别增大 8.63%(160℃)、45.69%(200℃)以及 32.55%(240℃)。(3)以失重率、全干密度、抗胀(缩)率和抗弯强度为评价指标,本试验条件下优化的日本落叶松真空热处理工艺为:处理温度200℃,处理时间6h。(4)明度值L*随热处理强度的增大逐渐减小,L*的减小范围为8.24%~73.16%;红绿色品指数a*和黄蓝色品指数b*随热处理强度的增大而增大,a*的增大范围为34.13%~128.45%,b*的增大范围为15.13%~39.60%;总体色差AE*随热处理强度的增而增大。(5)热处理温度对单位质量吸热量和平均升温速度的影响极显着,板厚、端距和侧距对单位质量吸热量、平均升温速度和最高升温速度无显着影响,在试验设定的尺寸范围内木材内的热量分布较均匀。(6)通过衍生法、水溶法和Tenax TA吸附法收集了不同真空热处理温度下木材释放的气体,挥发性气体类型未改变,均为醛酮类、有机酸、有机醇、芳香族化合物、烷烃及萜烯类化合物。挥发物数量呈现先增多后减少的趋势,由160℃的48种逐渐增大至220℃的86种,而后降至240℃的68种。醛酮总浓度和酸醇总浓度随处理温度升高而增大。(7)真空热处理材尺寸稳定性提高的作用机理:木材细胞壁中吸湿性较强的多糖含量减少,吸湿性较弱的木质素含量增多,使得热处理材的吸湿性降低;木材中羟基、羰基等吸湿性强的基团数量减少,减少了热处理材的吸湿位点。热处理材的结晶度增大,吸湿区域减少,木材吸湿性减小从而提高了其尺寸稳定性。(8)真空热处理材力学性能改变的作用机理:热处理过程中半纤维素降解,纤维素聚合度下降,进而力学强度下降。热处理过程中木质素发生的交联缩合反应以及纤维素结晶度的提高,使得处理温度160℃的2h处理材抗弯强度和弹性模量增大,随着处理温度的升高和处理时间的延长,木材化学成分降解作用大于交联反应和结晶度增长对力学性能的影响,使得木材力学强度逐渐减小。(9)真空热处理材颜色变化的作用机理:热处理过程中半纤维素降解生成大量有色抽提物,使得木材颜色加深。木质素相对含量增加,而木质素结构中含有大量的发色和助色基团,从而引起木材颜色的改变。热处理材化学结构中醌型物质增多,进而使得木材颜色改变。
鲍咏泽[10](2017)在《柳杉锯材过热蒸汽干燥及传热传质模型构建》文中研究指明论文以柳杉为试验材料,研究了常压过热蒸汽干燥对柳杉锯材的干燥质量、微观结构以及物理力学性能的影响;分析了干燥过程中边界层的特点,以及过热蒸汽干燥过程中传热传质规律,构建了一维传热传质模型,为过热蒸汽干燥柳杉锯材提供理论依据,对促进人工林木材高效高附加值利用具有重要意义。在本试验条件下,得出的主要结论如下:(1)干燥质量和微观构造方面。过热蒸汽干燥柳杉锯材达到锯材干燥质量国家标准二级质量要求,合格率为89%。过热蒸汽干燥后柳杉径切面的纹孔膜破坏程度大于常规干燥和气干材,提高了木材的渗透性,干燥速率较常规干燥速率提高84%。(2)物理力学性能方面。过热蒸汽干燥能够显着降低木材的平衡含水率和吸湿湿胀率。在20℃/65%RH和40℃/90%RH两种条件下,阻湿率从常规干燥材的15.49%和1 1.33%分别增加至过热蒸汽干燥材24.38%和22.19%;抗胀率从常规干燥材6.22%和7.13%分别增加至过热蒸汽干燥材1 7.68%和22.44%,说明过热蒸汽干燥可以降低木材的吸湿性,提高尺寸稳定性。过热蒸汽干燥材的抗弯弹性模量略大于常规干燥材和气干材;而抗弯强度略小于常规干燥材和气干材,但干燥方法对柳杉锯材的力学性质影响不显着。(3)机理分析。在木材动态黏弹性方面,过热蒸汽干燥材、常规干燥材和气干材的贮存模量都随温度的升高而降低,但减小程度随干燥材刚度的降低和含水率的增加而增大;三种干燥材都出现两个力学松弛过程,但力学松弛损耗峰的温度随含水率的增加而降低。在结晶度和晶区尺寸方面,过热蒸汽干燥材的结晶度和晶区尺寸大于常规干燥材和气干材。(4)干燥介质的马赫数小于0.3,可视其在材堆内通气道的流动为流体密度不变的定常流动,流动状态为湍流,形成湍流边界层,边界层的厚度随着干燥介质的温度和离材堆入口处的距离增加而增厚。(5)采用傅里叶导热定律与菲克第二扩散定律分别描述了木材过热蒸汽干燥过程中的传热与传质过程,构建干燥模型并给出定解条件。利用有限差分法将偏微分方程转变为差分方程并进行数值求解,并对数学模型进行了验证,含水率模型的偏差范围为1%~9%,温度模型的偏差范围为1%~8%。
二、温度对人工林落叶松木材干缩及密度的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、温度对人工林落叶松木材干缩及密度的影响(论文提纲范文)
(1)高温热处理兴安落叶松木材材性与动态水分吸附特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 兴安落叶松概述 |
1.3 木材热处理国内外研究现状及应用 |
1.3.1 高温热处理技术研究进展 |
1.3.2 国外高温热处理对木材材性影响的研究 |
1.3.3 国内高温热处理对木材材性影响的研究 |
1.3.4 高温热处理木材材性变化机理 |
1.3.5 水分子吸附模型 |
1.4 研究的内容与技术路线图 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线图 |
2 高温热处理落叶松木材材性变化规律的研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验仪器与设备 |
2.2.3 方法与步骤 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 全干密度 |
2.3.2 质量损失率 |
2.3.3 吸湿含水率 |
2.3.4 尺寸稳定性 |
2.3.5 抗弯强度及弹性模量 |
2.3.6 冲击韧性 |
2.3.7 顺纹抗压强度 |
2.3.8 高温热处理工艺优选 |
2.3.9 红外光谱分析 |
2.3.10 XRD分析 |
2.4 本章小结 |
3 高温热处理兴安落叶松木材颜色和润湿性的研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验仪器与设备 |
3.2.3 方法与步骤 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 落叶松木材颜色变化 |
3.3.2 润湿性 |
3.4 本章小结 |
4 高温热处理落叶松木材的动态水分吸附特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验仪器与设备 |
4.2.3 方法与步骤 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 高温热处理兴安落叶松木材的吸湿平衡含水率 |
4.3.2 基于Hailwood-Horrobin等温吸湿模型拟合 |
4.3.3 高温热处理兴安落叶松不同组分吸着水含量分布 |
4.3.4 基于GAB等温吸湿模型拟合 |
4.3.5 高温热处理对兴安落叶松木材有效比表面积的影响 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
附表 |
(2)樟子松方材高频真空干燥热质模型及干燥效能提升研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 高频真空干燥特点及影响木材高频真空干燥效能的问题 |
1.2.1 高频真空干燥特点 |
1.2.2 高频真空干燥优点 |
1.2.3 高频真空干燥过程中基本操作 |
1.2.4 影响木材高频真空干燥效能的问题 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 高频加热温度场研究现状 |
1.3.2 含水率检测研究现状 |
1.3.3 干燥应力应变研究现状 |
1.3.4 预处理工艺研究现状 |
1.4 本文的研究目的意义 |
1.5 本文的主要研究内容 |
1.6 本研究的技术路线 |
1.7 本文的主要创新点 |
2 樟子松导热及介电性能参数检测及分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 樟子松导热系数检测 |
2.2.2 樟子松介电参数检测 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 樟子松导热系数检测结果及分析 |
2.3.2 樟子松介电参数检测结果及分析 |
2.4 本章小结 |
3 高频加热过程中木材内部传热模型及加热均匀性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 高频加热木材内温度场仿真模型构建 |
3.2.2 高频加热木材内温度场仿真模型验证 |
3.2.3 木材高频加热均匀性研究 |
3.2.4 木材高频加热均匀性改进方案及验证 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 木材高频加热温度场模型验证 |
3.3.2 木材高频加热均匀性研究 |
3.3.3 木材高频加热均匀性改进方案及验证 |
3.4 本章小结 |
4 高频真空干燥过程中木材传质模型研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 木材内部温度、水蒸气压力分布在线检测 |
4.2.2 BP神经网络模型 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 隐藏层节点数的确定 |
4.3.2 模型性能分析 |
4.3.3 含水率变化预测分析 |
4.3.4 分层含水率预测误差分析 |
4.4 本章小结 |
5 基于DIC技术的木材高频真空干燥应变检测及分析 |
5.1 引言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 DIC技术检测木材干燥应变的可行性研究 |
5.2.2 基于DIC技术的木材高频真空干燥应变检测研究 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 DIC技术检测木材干燥应变的可行性研究 |
5.3.2 基于DIC技术的木材高频真空干燥应变检测及分析 |
5.4 本章小结 |
6 木材热湿预处理对其高频真空干燥效能影响的研究 |
6.1 引言 |
6.2 饱和湿空气及蒸汽预处理对木材高频真空干燥效能影响的研究 |
6.2.1 材料和方法 |
6.2.2 结果和讨论 |
6.2.3 小结 |
6.3 变定处理对木材高频真空干燥效能影响的研究 |
6.3.1 材料和方法 |
6.3.2 结果和讨论 |
6.3.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
(3)杨木高强度微波预处理特性与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微波与微波加热 |
1.3 木材微波预处理研究进展 |
1.3.1 国外研究进展 |
1.3.2 国内研究进展 |
1.4 研究目的及主要内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 主要内容 |
1.5 技术路线 |
2 木材高强度微波预处理设备研制 |
2.1 引言 |
2.2 微波加热机理 |
2.2.1 介质的极化 |
2.2.2 微波对木材的加热作用 |
2.2.3 木材微波加热发热量计算 |
2.3 木材微波预处理及改性试验装置研制 |
2.3.1 微波加热体系的构成 |
2.3.2 木材微波处理专用设备 |
2.4 本章小结 |
3 杨木介电特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 材料与设备 |
3.2.2 方法与步骤 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 含水率和微波频率对杨木介电特性的影响 |
3.3.2 温度对杨木介电特性的影响 |
3.3.3 纹理方向对杨木介电特性的影响 |
3.3.4 杨木介电特性数学模型 |
3.3.5 微波穿透深度 |
3.4 本章小结 |
4 杨木高强度微波预处理特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 微波设备输出功率测定 |
4.2.1 试验设备与方法 |
4.2.2 试验结果与讨论 |
4.3 微波预处理过程中杨木的温变特性 |
4.3.1 辐射功率对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
4.3.2 辐射时间对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
4.3.3 初含水率对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
4.3.4 试件厚度对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
4.4 微波预处理过程中杨木的湿变特性 |
4.4.1 辐射功率对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
4.4.2 辐射时间对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
4.4.3 初含水率对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
4.4.4 试件厚度对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
4.5 微波预处理杨木的宏观微观结构 |
4.5.1 微波预处理杨木的宏观结构 |
4.5.2 微波预处理杨木的微观结构 |
4.5.3 微波预处理杨木结构破坏机理 |
4.6 杨木内部微波场强度数字模拟 |
4.6.1 微波场反问题计算算法的问题描述 |
4.6.2 遗传算法设计与实现 |
4.6.3 理论模型试验验证 |
4.7 本章小结 |
5 杨木高强度微波预处理热迁移的非均质效应研究 |
5.1 引言 |
5.2 参数表征 |
5.3 杨木水分非均匀分布定量表征研究 |
5.3.1 材料与设备 |
5.3.2 方法与步骤 |
5.3.3 结果与讨论 |
5.4 杨木微波预处理非匀质传热模型构建 |
5.4.1 物理假定 |
5.4.2 数学模型构建 |
5.5 杨木微波预处理传热模型验证 |
5.5.1 材料与方法 |
5.5.2 结果与讨论 |
5.6 本章小结 |
6 杨木高强度微波预处理微观力学理论分析 |
6.1 引言 |
6.2 杨木细胞微观特性 |
6.3 杨木高强度微波预处理预测模型 |
6.3.1 模型假设 |
6.3.2 模型理论分析 |
6.4 杨木高强度微波预处理爆破临界值 |
6.4.1 杨木导管爆破临界值 |
6.4.2 杨木射线薄壁细胞爆破临界值 |
6.4.3 杨木纤维爆破临界值 |
6.5 杨木高强度微波预处理机理 |
6.6 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 建议 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(4)6个无性系楸树主要木材性质研究及选优(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 国内木材的资源现状 |
1.2 国内外木材材性的研究现状 |
1.3 楸树无性系的研究现状及意义 |
1.4 楸树无性系研究内容及目的 |
1.5 论文框架 |
2 实验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验林的基本情况 |
2.1.2 试验材料基本情况 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 试验取样方法 |
2.2.2 永久切片的制作方法 |
2.2.3 试验解剖测量方法 |
2.2.4 试验物理测量方法 |
3 六个无性系楸树木材解剖特征研究 |
3.1 楸树木材构造分析 |
3.1.1 微观构造分析 |
3.1.2 管孔分布分析 |
3.1.3 生长轮宽度分析 |
3.2 楸树木材纤维形态特征分析 |
3.2.1 纤维长度分析 |
3.2.2 纤维宽度分析 |
3.2.3 纤维双壁厚分析 |
3.2.4 纤维腔径比分析 |
3.2.5 纤维腔径比分析 |
3.3 楸树木材导管形态特征分析 |
3.3.1 导管宽度分析 |
3.3.2 导管长度分析 |
3.3.3 导管频率分析 |
3.4 楸树木材生长轮宽度与解剖特征的相关性分析 |
3.5 楸树木材组织比量分析 |
3.5.1 导管比量分析 |
3.5.2 木射线比量分析 |
3.5.3 轴向薄壁细胞比量 |
3.5.4 纤维比量分析 |
3.6 小节 |
4 六个无性系楸树木材密度与干缩性研究 |
4.1 木材密度分析 |
4.1.1 基本密度分析 |
4.1.2 气干密度分析 |
4.1.3 全干密度分析 |
4.2 楸树木材干缩分析 |
4.2.1 气干径向干缩分析 |
4.2.2 气干弦向干缩分析 |
4.2.3 气干差异干缩分析 |
4.2.4 气干体积干缩分析 |
4.2.5 全干径向干缩分析 |
4.2.6 全干弦向干缩分析 |
4.2.7 全干差异干缩分析 |
4.2.8 全干体积干缩分析 |
4.3 小节 |
5 六个无性系楸树木材材色研究 |
5.1 楸树木材L*A*B*色空间分析 |
5.1.1 无性系间L*的分析 |
5.1.2 无性系间A*的分析 |
5.1.3 无性系间B*的分析 |
5.1.4 无性系间△E*的分析 |
5.2 楸树木材孟赛尔色空间分析 |
5.2.1 无性系间V的分析 |
5.2.2 无性系间C的分析 |
5.2.3 无性系间H的分析 |
5.3 无性系楸树材色物理量的相关分析 |
5.4 小结 |
6 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)河北平泉油松建筑材林全生命周期材性变化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 林分因子和木材材性研究现状 |
1.2.1 油松的生物学特性、生态学特性 |
1.2.2 油松木材性质研究现状 |
1.2.3 林学因子对木材生长和材性的影响作用 |
1.2.4 木材材质的变异性 |
1.2.5 建筑材材性的标准和评价 |
1.3 研究目的和意义 |
2 研究内容和研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 试验内容和方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 木材力学性质测定 |
2.2.3 木材物理性质测定 |
2.2.4 数据处理 |
2.3 技术路线 |
3 结果与分析 |
3.1 油松建筑材林全生命周期材性变化研究 |
3.1.1 油松建筑材林木材全生命周期物理性质变化规律 |
3.1.2 油松建筑材林木材全生命周期力学性质变化规律 |
3.2 密度对50年生油松建筑材林材性的影响分析 |
3.2.1 不同密度对油松建筑材林物理性质影响分析 |
3.2.2 不同密度对油松建筑材林力学性质影响分析 |
3.3 坡向对50年生油松建筑材林材性的影响分析 |
3.3.1 不同坡向油松建筑材林木材物理性质的差异分析 |
3.3.2 不同坡向油松建筑材林木材力学性质的差异分析 |
3.4 河北平泉油松建筑材林材性与生长性状的关系 |
4 结论与讨论 |
4.1 河北平泉油松建筑材林全生命周期材性变化规律 |
4.2 密度对油松建筑材林材性影响规律 |
4.3 坡向对油松建筑材林材性影响规律 |
4.4 河北平泉油松建筑材林材性指标之间的相关研究 |
5 总结与展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(6)米老排人工林的天然更新和密度调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 森林的天然更新、密度调控及作业法研究概况 |
1.2.1 森林天然更新研究概况 |
1.2.2 森林密度调控研究概况 |
1.2.3 森林作业法研究概况 |
1.3 米老排树种生物学及生态学特性 |
1.3.1 生物学特性 |
1.3.2 生态学特性 |
1.4 项目来源与经费支持 |
1.5 研究目标与内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.6 拟解决的关键科学问题 |
1.7 研究的技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地貌和土壤 |
2.1.3 气候与水文 |
2.1.4 植被 |
2.2 试验林及试验材料概况 |
2.2.1 试验林概况 |
2.2.2 种子萌发试验材料概况 |
2.3 试验设计及数据采集 |
2.3.1 米老排天然更新研究的试验设计及数据采集 |
2.3.2 密度对米老排天然更新幼龄林生长影响的试验设计及数据采集 |
2.3.3 密度对米老排中龄人工林生长影响的试验设计及数据采集 |
2.4 数据处理及分析 |
2.4.1 米老排人工林天然更新研究的数据处理及分析 |
2.4.2 密度对米老排天然更新幼龄林生长影响的数据处理及分析 |
2.4.3 密度对米老排中龄人工林生长影响的数据处理及分析 |
第三章 米老排人工林的天然更新研究及带状皆伐作业法设计 |
3.1 带状皆伐米老排人工林种子雨的时空动态及预测 |
3.1.1 种子雨的数量及组成 |
3.1.2 种子雨的季节动态 |
3.1.3 皆伐迹地内种子雨的空间分布 |
3.1.4 皆伐迹地内种子雨空间分布的预测模型 |
3.2 采伐方式及环境因子对米老排天然更新的影响 |
3.2.1 采伐方式对种子更新幼树分布的影响 |
3.2.2 采伐方式对天然更新幼树更新密度、更新频度及生长的影响 |
3.2.3 林缘距离对天然更新幼树更新密度及更新频度的影响 |
3.2.4 采伐方式对种子更新幼树直径及树高结构的影响 |
3.2.5 环境因子对种子更新幼树更新密度和更新频度的影响 |
3.3 光照强度及凋落物对米老排种子萌发的影响 |
3.3.1 遮荫处理对种子萌发率的影响 |
3.3.2 凋落物对米老排种子萌发及幼苗生长的影响 |
3.4 米老排人工林带状皆伐作业法的设计 |
3.4.1 设计依据 |
3.4.2 适用条件 |
3.4.3 目标林相 |
3.4.4 主要经营技术措施及指标 |
3.4.5 带状皆伐作业法的小班作业设计案例 |
3.5 讨论与小结 |
3.5.1 讨论 |
3.5.2 小结 |
第四章 密度调控对皆伐迹地米老排天然更新幼龄林生长的影响 |
4.1 密度调控对皆伐迹地米老排种子更新幼龄林生长的影响 |
4.1.1 间苗对林分平均生长的影响 |
4.1.2 间苗对林分优势木生长的影响 |
4.1.3 间苗对林分径阶结构的影响 |
4.2 密度调控对皆伐迹地米老排萌生更新幼龄林生长的影响 |
4.2.1 密度对萌生幼龄林平均生长的影响 |
4.2.2 密度对萌生林优势木生长的影响 |
4.2.3 密度对林分蓄积量生长的影响 |
4.2.4 密度对萌生幼龄林直径分布结构的影响及模型拟合 |
4.3 不同更新方式米老排天然更新幼龄林生长的差异分析 |
4.3.1 不同更新方式天然更新幼龄林平均生长的差异分析 |
4.3.2 不同更新方式天然更新幼龄林优势木生长的差异分析 |
4.3.3 不同更新方式天然更新幼龄林径阶分布的差异分析 |
4.4 讨论与小结 |
4.4.1 讨论 |
4.4.2 小结 |
第五章 密度调控对米老排中龄人工林生长过程的影响 |
5.1 密度对米老排中龄人工林平均木生长的影响 |
5.1.1 密度对平均木胸径生长的影响 |
5.1.2 密度对平均木树高生长的影响 |
5.1.3 密度对平均木单株材积生长的影响 |
5.2 密度对米老排中龄人工林优势木生长的影响 |
5.2.1 密度对优势木胸径生长的影响 |
5.2.2 密度对优势木树高生长的影响 |
5.2.3 密度对优势木单株材积生长的影响 |
5.3 密度对米老排中龄人工林蓄积生长量的影响 |
5.4 密度对米老排中龄人工林平均实验形数的影响 |
5.5 密度对米老排中龄人工林径阶分布的影响 |
5.6 不同密度米老排中龄人工林生长的回归拟合及预测 |
5.6.1 QS试验林生长模型拟合分析 |
5.6.2 SP试验林生长模型拟合分析 |
5.7 讨论与小结 |
5.7.1 讨论 |
5.7.2 小结 |
第六章 结论与讨论 |
6.1 结论 |
6.1.1 米老排人工林种子雨在林分内外分布的时空动态 |
6.1.2 采伐方式及环境因子对米老排天然更新的影响 |
6.1.3 密度调控对皆伐迹地米老排天然更新幼龄林生长的影响 |
6.1.4 密度调控对米老排中龄人工林生长的影响 |
6.1.5 米老排人工林带状皆伐作业法的应用 |
6.2 讨论 |
6.2.1 米老排人工林带状皆伐及抚育的适宜作业参数 |
6.2.2 带状皆伐米老排人工林种子雨在林缘外的扩散模型 |
6.2.3 米老排人工林不同采伐迹地天然更新的效果及分布 |
6.2.4 光照及凋落物对米老排种子萌发的影响 |
6.2.5 密度调控对米老排皆伐迹地天然更新幼龄林生长的影响 |
6.2.6 密度调控对米老排中龄人工林生长的影响 |
6.2.7 米老排人工林带状皆伐作业法的设计及应用 |
6.3 展望 |
6.3.1 本研究的创新之处 |
6.3.2 本研究的不足之处 |
参考文献 |
在读期间的学术研究 |
致谢 |
(7)热处理对木材化学组分及物理力学性能的影响(论文提纲范文)
1 热处理对木材化学组分影响 |
2 热处理对木材物理力学性能的影响 |
2.1 物理性质 |
2.1.1 密度 |
2.1.2 颜色 |
2.1.3 尺寸稳定性 |
2.2 力学性能 |
3 结束语 |
(8)高温热处理落叶松仿珍贵材颜色及漆膜附着力的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 落叶松概述 |
1.2.1 落叶松 |
1.2.2 落叶松的应用 |
1.3 高温热处理概述 |
1.3.1 高温热处理木材特性 |
1.3.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.4 射流等离子体处理 |
1.4.1 等离子体概述 |
1.4.2 射流等离子体应用 |
1.5 研究目的、内容及创新点 |
1.5.1 研究对象 |
1.5.2 研究目的 |
1.5.3 研究内容 |
1.5.4 创新点 |
2 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验仪器与设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 高温热处理工艺 |
2.3.2 射流等离子体处理 |
2.3.3 颜色值的测量与计算方法 |
2.3.4 溶剂抽提 |
2.3.5 木质素检测 |
2.3.6 抽提物的检测 |
2.3.7 尺寸稳定性测量 |
2.3.8 接触角的测试与表面自由能的计算 |
2.3.9 元素分析 |
2.3.10 XPS分析 |
2.3.11 XRD分析 |
2.3.12 涂饰与着漆性能的检测 |
3 高温热处理落叶松仿珍贵材颜色 |
3.1 高温热处理颜色变化 |
3.2 高温热处理对尺寸稳定性的影响 |
3.2.1 热处理落叶松湿胀性结果与分析 |
3.2.2 热处理落叶松干缩性结果与分析 |
3.2.3 热处理对ASE值的影响结果 |
3.3 高温热处理仿珍贵材颜色及尺寸稳定性变化机理分析 |
3.3.1 热处理材的FTIR分析 |
3.3.2 热处理材的紫外分析 |
3.3.3 热处理材的XRD分析 |
3.3.4 热处理材的元素分析 |
3.4 本章小结 |
4 射流等离子体处理对热处理材漆膜性能的影响 |
4.1 射流等离子体处理对热处理材漆膜性能的影响 |
4.2 射流等离子体处理后漆膜性能变化原因分析 |
4.2.1 等离子体处理材表面自由能分析 |
4.2.2 等离子体处理材XPS分析 |
4.2.3 等离子体处理材FTIR分析 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)真空热处理落叶松材性变化规律及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1. 引言 |
1.2. 国内外研究现状 |
1.2.1. 木材热处理工艺研究 |
1.2.2. 热处理木材性能变化研究 |
1.3. 研究目的与意义 |
1.4. 研究内容与技术路线 |
2. 真空热处理木材的物理力学性能研究 |
2.1. 引言 |
2.2. 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2. 仪器与设备 |
2.2.3. 方法与步骤 |
2.3. 结果与分析 |
2.3.1. 失重率 |
2.3.2. 全干密度 |
2.3.3. 尺寸稳定性 |
2.3.4. 动态水蒸气吸附性能 |
2.3.5. 抗弯强度与弹性模量 |
2.3.6. 细胞壁力学性能 |
2.3.7. 热处理工艺优选 |
2.4. 本章小结 |
3. 真空热处理木材的表面颜色变化研究 |
3.1. 引言 |
3.2. 材料与方法 |
3.2.1. 试验材料与设备 |
3.2.2. 试验方法 |
3.3. 结果与分析 |
3.4. 本章小结 |
4. 真空热处理过程中木材传热均匀性与挥发性有机物释放 |
4.1. 引言 |
4.2. 热量传递均匀性研究 |
4.2.1. 材料与方法 |
4.2.2. 结果与分析 |
4.3. 热处理过程中挥发性有机物释放研究 |
4.3.1. 材料与方法 |
4.3.2. 结果与分析 |
4.4. 本章小结 |
5. 真空热处理木材性能变化机理研究 |
5.1. 引言 |
5.2. 材料与方法 |
5.2.1. 试验材料 |
5.2.2. 试验设备及方法 |
5.3. 结果与分析 |
5.3.1. 真空热处理木材化学成分分析 |
5.3.2. 真空热处理木材元素组成分析 |
5.3.3. 真空热处理木材表面化学分析 |
5.3.4. 真空热处理木材红外光谱分析 |
5.3.5. 真空热处理木材拉曼光谱分析 |
5.3.6. 真空热处理木材~(13)C固体核磁共振分析 |
5.3.7. 真空热处理木材表面自由基分析 |
5.3.8. 真空热处理木材紫外-可见光谱分析 |
5.3.9. 真空热处理木材纤维素结晶度分析 |
5.3.10. 真空热处理木材微观构造分析 |
5.4. 本章小结 |
6. 结论与展望 |
6.1. 结论 |
6.1.1. 真空热处理木材的物理力学性能 |
6.1.2. 真空热处理木材的表面颜色 |
6.1.3. 真空热处理过程中木材传热均匀性与挥发性有机物释放 |
6.1.4. 真空热处理木材性能变化的作用机理 |
6.2. 创新点 |
6.3. 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(10)柳杉锯材过热蒸汽干燥及传热传质模型构建(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 柳杉锯材干燥的研究现状 |
1.2.2 木材过热蒸汽干燥的研究现状 |
1.2.3 干燥模型的研究现状 |
1.3 研究现状评述及发展趋势 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 研究的主要内容 |
1.6 技术路线 |
2 柳杉锯材过热蒸汽干燥质量及对微观构造的影响 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 干燥试验设备 |
2.1.3 试验方法 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 木材干燥过程及干燥速率 |
2.2.2 干燥质量分析 |
2.2.3 微观构造 |
2.3 本章小结 |
3 过热蒸汽干燥对柳杉锯材物理力学性能的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 干燥方法对试样平衡含水率和阻湿率的影响 |
3.2.2 干燥方法对试样湿胀率和抗胀率的影响 |
3.2.3 干燥方法对木材力学性能的影响 |
3.2.4 木材的动态黏弹性 |
3.2.5 木材的结晶度和晶区尺寸 |
3.3 本章小结 |
4 过热蒸汽干燥中边界层的研究 |
4.1 边界层及控制方程 |
4.1.1 边界层的形成与发展 |
4.1.2 边界层的控制方程 |
4.2 过热蒸汽和常规干燥过程中边界层的研究 |
4.2.1 研究方法 |
4.2.2 边界层的流动状态 |
4.2.3 边界层的厚度 |
4.3 本章小结 |
5 柳杉锯材过热蒸汽干燥传热传质模型构建 |
5.1 木材干燥的物理基础 |
5.1.1 木材中水分的种类 |
5.1.2 木材中水分蒸发机制 |
5.2 木材传热传质模型主要参数 |
5.2.1 纤维饱和点 |
5.2.2 木材空隙度 |
5.2.3 木材的容积密度 |
5.2.4 木材的基本密度 |
5.2.5 木材含水率 |
5.2.6 饱和度 |
5.2.7 木材的有效导热系数 |
5.2.8 木材的等效比热 |
5.2.9 木材内部水分有效扩散系数 |
5.2.10 水的汽化潜热 |
5.3 柳杉过热蒸汽干燥的传热传质过程 |
5.3.1 传热过程 |
5.3.2 传质过程 |
5.4 过热蒸汽干燥传热传质控制方程 |
5.4.1 假设条件 |
5.4.2 表征体积单元 |
5.4.3 建立控制方程 |
5.5 传热传质模型的定解条件 |
5.5.1 几何条件 |
5.5.2 初始条件 |
5.5.3 边界条件 |
5.5.4 物理条件 |
5.5.5 模型求解因变量耦合关系 |
5.6 本章小结 |
6 柳杉锯材过热蒸汽干燥数值解析与模型验证 |
6.1 传热传质模型的数值解 |
6.1.1 网格划分 |
6.1.2 木材过热蒸汽干燥传热传质模型的差分格式 |
6.2 模型验证与分析 |
6.2.1 材料与方法 |
6.2.2 试验结果与分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 总结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
附表 |
个人简介 |
导师简介1 |
导师简介2 |
获得成果目录 |
致谢 |
四、温度对人工林落叶松木材干缩及密度的影响(论文参考文献)
- [1]高温热处理兴安落叶松木材材性与动态水分吸附特性的研究[D]. 严明汉. 东北林业大学, 2021
- [2]樟子松方材高频真空干燥热质模型及干燥效能提升研究[D]. 柴豪杰. 东北林业大学, 2020
- [3]杨木高强度微波预处理特性与机理研究[D]. 贺霞. 中南林业科技大学, 2020
- [4]6个无性系楸树主要木材性质研究及选优[D]. 朱莹琦. 安徽农业大学, 2020(04)
- [5]河北平泉油松建筑材林全生命周期材性变化研究[D]. 张龙玉. 北京林业大学, 2019
- [6]米老排人工林的天然更新和密度调控研究[D]. 唐继新. 中国林业科学研究院, 2019
- [7]热处理对木材化学组分及物理力学性能的影响[J]. 孔繁旭,邹超峰,王艳伟,邵海龙,孙龙祥,徐立,叶家豪,金文杰. 林业机械与木工设备, 2019(01)
- [8]高温热处理落叶松仿珍贵材颜色及漆膜附着力的研究[D]. 马伟. 东北林业大学, 2017(02)
- [9]真空热处理落叶松材性变化规律及其机理研究[D]. 王喆. 北京林业大学, 2017(04)
- [10]柳杉锯材过热蒸汽干燥及传热传质模型构建[D]. 鲍咏泽. 北京林业大学, 2017(04)