本文關鍵詞：杉木超聲波無損檢測試驗研究　出處：《南京工業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 超聲波檢測 傳播參數(shù) 動態(tài)彈性模量 力學性能 缺陷

【摘要】：我國現(xiàn)存很多傳統(tǒng)的木結構,其構件已處于超役階段,部分木構件損傷嚴重,檢測評估它們的剩余力學性能和內部缺陷是古建筑保護的第一步。無損檢測技術既不破壞構件的內部結構,又不損傷其外部特征,近年來逐漸被應用于古建筑木結構檢測中。目前,利用超聲波無損檢測技術評估木結構用板材、規(guī)格材性能的研究較多,但對于結構用原木評估的研究較少。在不破壞結構本身的前提下,如何能夠于現(xiàn)場快速、有效地對原木構件的力學性能和內部缺陷進行無損評估,已經成為當前木結構工作者亟待解決的問題。本文選取南方古建筑木結構典型的樹種——杉木原木作為研究對象,利用超聲波對其進行了檢測,主要的研究內容包括：1.首先根據超聲波在固體介質中的傳播知識,對沿原木縱向和徑向的超聲波傳播理論進行研究,并對超聲波檢測木材力學性能和缺陷的基本原理進行了分析。2.采用Sylvatest-Duo超聲波檢測儀對杉木原木試件進行測試,對超聲波在原木不同方向(徑向與縱向)、不同測試位置(心材、邊材)的傳播速度進行分析,最后對沿原木縱向的超聲波傳播速度的軸向和徑向變異規(guī)律進行研究。3.利用實驗室方法對杉木試件的密度、順紋抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、順紋抗壓彈性模量進行測定,并將杉木縱向超聲波傳播參數(shù)與力學性能指標進行統(tǒng)計分析,得到杉木力學性能指標與超聲動彈性模量的計算模型,探討了在不破壞構件的前提下利用超聲波對其力學性能進行評估的可行性。4.利用超聲波對無任何缺陷和兩種缺陷大小不同的木材試樣進行檢測,根據儀器所得參數(shù),分析了超聲波傳播速度與不同類型缺陷大小的關系。5.為了更好地將超聲波用于木結構現(xiàn)場檢測,利用SPSS統(tǒng)計分析軟件對超聲波在原木中的傳播參數(shù)進行了分析,結合數(shù)理統(tǒng)計的方法,給出了一種超聲波在木材傳播中的臨界波速確定方法,為超聲波現(xiàn)場勘察木材內部缺陷提供了依據。本文的研究成果為超聲波在現(xiàn)場檢測木結構構件的力學性能與內部缺陷的應用提供了理論和試驗依據。
[Abstract]:There are many traditional wood structures in our country, and some of them are damaged seriously. Detection and evaluation of their residual mechanical properties and internal defects is the first step in the protection of ancient buildings. Non-destructive testing technology neither damage the internal structure of the members nor damage its external characteristics. In recent years, it has been gradually used in the wood structure testing of ancient buildings. At present, the ultrasonic nondestructive testing technology is used to evaluate the wood structure plate, and the performance of the specification material is studied more. However, there is little research on the evaluation of log structure. Without destroying the structure itself, how to evaluate the mechanical properties and internal defects of log members quickly and effectively in the field. It has become an urgent problem for wood structure workers at present. In this paper, Chinese fir log, a typical tree species of wood structure of ancient buildings in southern China, is selected as the research object, and ultrasonic wave is used to detect it. The main research contents include: 1. Firstly, according to the knowledge of ultrasonic propagation in solid media, the theory of ultrasonic propagation along log longitudinal and radial is studied. The basic principle of ultrasonic detection of wood mechanical properties and defects was analyzed. 2. The Chinese fir log samples were tested by Sylvatest-Duo ultrasonic detector. The propagation velocity of ultrasonic wave in different direction of log (radial and longitudinal) and different testing position (heartwood, sapwood) was analyzed. Finally, the axial and radial variation of ultrasonic propagation velocity along log longitudinal was studied. 3. The density, compression strength, tensile strength and bending strength of Chinese fir specimens were studied by laboratory method. The longitudinal ultrasonic propagation parameters and mechanical properties of Chinese fir were statistically analyzed, and the calculation model of mechanical properties and dynamic elastic modulus of Chinese fir was obtained. The feasibility of using ultrasonic wave to evaluate the mechanical properties of the components without destroying the components is discussed. 4. Ultrasonic testing of wood samples without any defects and different sizes of two defects is carried out. According to the parameters obtained from the instrument, the relationship between ultrasonic propagation speed and the size of different types of defects is analyzed. 5. In order to better use ultrasonic wave in the field detection of wood structure. The propagation parameters of ultrasonic wave in log were analyzed by using SPSS software, and a method of determining the critical wave velocity of ultrasonic wave in wood propagation was given in combination with the method of mathematical statistics. The research results of this paper provide theoretical and experimental basis for the application of ultrasonic wave in the field inspection of the mechanical properties and internal defects of wood structural components.
【學位授予單位】：南京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU317;TU366.2

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本文編號：1403870