針對我國木材供需不平衡的矛盾,有必要采用合適的方法對木材基本性質(zhì)進(jìn)行快速的估測,提升木材利用效率,為人工林的合理栽培和加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。木材的抗壓強(qiáng)度、抗彎彈性模量和抗彎強(qiáng)度是評價木材力學(xué)性能的主要性能參數(shù)。木材的基本密度是木材質(zhì)量等級評定的一項重要參數(shù),在木材基本性質(zhì)研究、森林培育、林木育種等方面具有重要應(yīng)用。因此,如何快速準(zhǔn)確地獲得東北林區(qū)木材的材性顯得至關(guān)重要。本研究基于近紅外光譜技術(shù)結(jié)合偏最小二乘法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的建模方法,從木材樣品近紅外光譜的采集方式、近紅外光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法選取、光譜數(shù)據(jù)的波段優(yōu)選方法等角度,對木材基本密度、抗彎強(qiáng)度、抗彎彈性模量、抗壓強(qiáng)度估測模型進(jìn)行優(yōu)化,以選取最佳的建模方法獲取最優(yōu)的木材材性的估測模型。（1）采用近紅外光譜技術(shù)結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的建模方法,對落葉松的抗彎強(qiáng)度、順紋抗彎彈性模量、順紋抗彎強(qiáng)度的三個力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測模型的優(yōu)化研究。本實(shí)驗(yàn)分別從落葉木材標(biāo)準(zhǔn)樣的橫切面、弦切面、徑切面三個截面采集近紅外光譜,并建模確定預(yù)測落葉松木材力學(xué)性質(zhì)的最優(yōu)模型。結(jié)果表明應(yīng)用橫切面所采集到的光譜數(shù)據(jù)所構(gòu)建的落葉松力學(xué)性質(zhì)估測模型的效果最好,... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１采用近紅外光譜技術(shù)估測木材材性的基本過程??本研宄的近紅外光譜分析的流程與主要步驟如下：??（１）在標(biāo)準(zhǔn)林地中采集實(shí)驗(yàn)樣品，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在實(shí)驗(yàn)室中制備標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件

弦切面??徑切面??圖２－１落葉松木材樣品光譜切面示意圖??２．３．３落葉松木材樣品的力學(xué)性質(zhì)測定??２．３．３．１實(shí)驗(yàn)儀器??本實(shí)驗(yàn)采用的力學(xué)測量儀器是珠海三思計量儀器公司的ＧＭＴ－６３０５電子萬能力學(xué)試??驗(yàn)機(jī)（圖２－２）。該力學(xué)試驗(yàn)機(jī)采用計算機(jī)控制、采集、分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行實(shí)??驗(yàn)時，同時會繪制應(yīng)力－應(yīng)變，受力－時間，應(yīng)力－位移等曲線圖，并生成測定試驗(yàn)報告。??因其測定精度達(dá)到０．５％，靈敏度高，對于多種絕緣材料的拉伸、壓縮、彎曲、撕裂等性??質(zhì)的測定都有很好的應(yīng)用場景。??圖２－２珠海三思計量儀器??２．３＿３．２力學(xué)性質(zhì)的測定??實(shí)驗(yàn)樣品依照《木材抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)方法》（ＧＢ／Ｔ?１９３６－２００９）進(jìn)行木材樣品順紋抗??彎強(qiáng)度測定。待測實(shí)驗(yàn)樣品在力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待實(shí)驗(yàn)樣品放置待測區(qū)域后，以??－１０?－??

２．３．３．１實(shí)驗(yàn)儀器??本實(shí)驗(yàn)采用的力學(xué)測量儀器是珠海三思計量儀器公司的ＧＭＴ－６３０５電子萬能力學(xué)試??驗(yàn)機(jī)（圖２－２）。該力學(xué)試驗(yàn)機(jī)采用計算機(jī)控制、采集、分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行實(shí)??驗(yàn)時，同時會繪制應(yīng)力－應(yīng)變，受力－時間，應(yīng)力－位移等曲線圖，并生成測定試驗(yàn)報告。??因其測定精度達(dá)到０．５％，靈敏度高，對于多種絕緣材料的拉伸、壓縮、彎曲、撕裂等性??質(zhì)的測定都有很好的應(yīng)用場景。??圖２－２珠海三思計量儀器??２．３＿３．２力學(xué)性質(zhì)的測定??實(shí)驗(yàn)樣品依照《木材抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)方法》（ＧＢ／Ｔ?１９３６－２００９）進(jìn)行木材樣品順紋抗??彎強(qiáng)度測定。待測實(shí)驗(yàn)樣品在力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待實(shí)驗(yàn)樣品放置待測區(qū)域后，以??－１０?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于近紅外光譜技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的佐匹克隆片定量分析[J]. 王小亮,黃萍.  安徽醫(yī)藥. 2019(01)
[2]應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)檢測木材含水率的方法[J]. 汪紫陽,李耀翔,尹世逵.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(12)
[3]不同含水率下木材尺寸變化的近紅外光譜研究[J]. 王立雙,張文博,仝莉.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(04)
[4]我國近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展[J]. 金丹,張大奎,王守凱,陳興,李懿軒,許浩然.  廣東化工. 2018(03)
[5]基于近紅外光譜的煙草種子蛋白含量定標(biāo)模型構(gòu)建[J]. 潘威,馬文廣,鄭昀曄.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(11)
[6]基于BiPLS-SPA優(yōu)選近紅外光譜的木材基本密度預(yù)測——以柞木為例[J]. 張怡卓,涂文俊,李超,潘屾.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[7]近紅外光譜波段優(yōu)化在白酒酒醅成分分析中的應(yīng)用[J]. 熊雅婷,李宗朋,王健,張英,王淑軍,尹建軍,宋全厚.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(01)
[8]榆樹木材基本密度近紅外模型優(yōu)化的研究[J]. 李耀翔,徐浩凱.  云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[9]近紅外高光譜圖像結(jié)合CARS算法對鴨梨SSC含量定量測定[J]. 李江波,彭彥昆,陳立平,黃文倩.  光譜學(xué)與光譜分析. 2014(05)
[10]基于近紅外光譜的紫丁香葉片葉綠素含量的估測研究[J]. 李俊明,邢艷秋.  森林工程. 2013(03)

碩士論文
[1]帶二分之一正則化項的BP網(wǎng)絡(luò)算法[D]. 商啟龍.大連理工大學(xué) 2014
[2]基于近紅外光譜技術(shù)的木材識別初步研究[D]. 劉亞娜.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2014
[3]基于小波變換的落葉松木材力學(xué)性質(zhì)近紅外模型研究[D]. 張鵬.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于NIR及ANN的落葉松管胞長度預(yù)測模型的優(yōu)化研究[D]. 李湃.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[5]基于近紅外光譜技術(shù)的落葉松木材材性預(yù)測的研究[D]. 張鴻富.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[6]杉木木材微纖絲角及其與力學(xué)性質(zhì)關(guān)系研究[D]. 黃艷輝.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007



本文編號：3486570