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3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态研究
被引量：
6
1
作者
管成
辛振波
+4 位作者
刘晋浩
张厚江
周建徽
李焕
柳苏洋
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期105-115,共11页
【目的】研究完全自由、四节点支承和两对边简支3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态,为开展3种边界条件下足尺定向刨花板弹性常数振动检测结果的对比研究奠定基础。【方法】以4种厚度的足尺定向刨花板为研究对象,采用...
【目的】研究完全自由、四节点支承和两对边简支3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态,为开展3种边界条件下足尺定向刨花板弹性常数振动检测结果的对比研究奠定基础。【方法】以4种厚度的足尺定向刨花板为研究对象,采用有限元软件COMSOL Multiphysics对完全自由、四节点支承和两对边简支的足尺定向刨花板进行了模态灵敏度分析,分别确定这3种边界条件下对其长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量这3个弹性常数灵敏度最高的模态;通过试验模态分析测得足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶振动模态参数,并对比和分析其在这3种边界条件下的振动模态参数检测结果。【结果】计算和试验模态分析得到的这3种边界条件下足尺定向刨花板的前9阶模态振型形状和阶次分别是相同的;足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶模态中,除模态(m,0)、(0,2)和(1,1)外,其余模态均为单一方向的弯曲和扭转或不同方向弯曲的叠加模态;用于计算足尺定向刨花板长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量的最高灵敏度模态,在完全自由下为模态(2,0)、(0,2)和(1,1),对应阶次分别为第2、4和1阶;在四节点支承下为模态(2,0)、(0,2)和(2,1),对应阶次分别为第1、4和3阶;在两对边简支下为模态(2,0)、(2,2)和(2,1),对应阶次分别为第1、5和2阶。【结论】从振型角度说明基于计算模态分析方法和试验模态分析方法分别进行3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度分析和振动模态测试具有可行性。
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关键词
边界条件
足尺定向刨花板
模态灵敏度
振动模态
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职称材料
基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测研究
被引量：
3
2
作者
柳苏洋
辛振波
+2 位作者
张厚江
王辉
张典
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期139-152,共14页
【目的】望板是木结构古建筑屋顶的重要组成部分,由于屋顶漏雨、渗水等原因,望板与苫背接触的隐藏区域易发生腐朽损坏。本研究基于红外热成像原理开展腐朽望板检测理论和实验研究,以期为基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测和...
【目的】望板是木结构古建筑屋顶的重要组成部分,由于屋顶漏雨、渗水等原因,望板与苫背接触的隐藏区域易发生腐朽损坏。本研究基于红外热成像原理开展腐朽望板检测理论和实验研究,以期为基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测和评估技术的形成奠定前期基础。【方法】首先,分析古建筑望板的传热过程,推导腐朽区和非腐朽区望板内表面平均温差的计算公式;然后,选取4种腐朽等级的望板试件,制作实验装置,通过参考法用红外热像仪测定了试件发射率,并进行4种腐朽等级望板试件内表面温度变化的检测实验。【结果】理论研究结果表明:在得知望板的木材密度、比热容的基础上,可计算出红外检测望板腐朽状况的最佳检测时间。试验结果表明:同一时刻,望板腐朽等级越高,其内表面温度越高,红外图像颜色越深;腐朽望板与正常望板内表面间的温差随着加热的开始会逐渐变大,但达到一定程度后,温差会随加热时间进一步增长而变小。试验测得的腐朽望板红外最佳检测时间与理论计算得到的最佳检测时间有良好的一致性。望板腐朽最佳检测时间不受望板两侧温差、环境温度等影响,一般为20~30 min。望板两侧温差越大,腐朽望板与正常望板内表面间的温差越大,红外检测效果越好。【结论】理论和实验结果均表明,基于红外热成像对古建筑望板腐朽状况进行无损检测是可行的。
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关键词
古建筑
望板
腐朽
红外热成像
无损检测
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职称材料
题名
3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态研究
被引量：
6
1
作者
管成
辛振波
刘晋浩
张厚江
周建徽
李焕
柳苏洋
机构
北京林业大学工学院
北京林业大学木材无损检测国际联合研究所
University of Northern British Columbia
出处
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期105-115,共11页
基金
中央高校基本科研业务费专项(2021ZY71)
中国博士后科学基金面上资助项目(2018M641225)
林业公益性行业科研专项(201304512)。
文摘
【目的】研究完全自由、四节点支承和两对边简支3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态,为开展3种边界条件下足尺定向刨花板弹性常数振动检测结果的对比研究奠定基础。【方法】以4种厚度的足尺定向刨花板为研究对象,采用有限元软件COMSOL Multiphysics对完全自由、四节点支承和两对边简支的足尺定向刨花板进行了模态灵敏度分析,分别确定这3种边界条件下对其长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量这3个弹性常数灵敏度最高的模态;通过试验模态分析测得足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶振动模态参数,并对比和分析其在这3种边界条件下的振动模态参数检测结果。【结果】计算和试验模态分析得到的这3种边界条件下足尺定向刨花板的前9阶模态振型形状和阶次分别是相同的;足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶模态中,除模态(m,0)、(0,2)和(1,1)外,其余模态均为单一方向的弯曲和扭转或不同方向弯曲的叠加模态;用于计算足尺定向刨花板长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量的最高灵敏度模态,在完全自由下为模态(2,0)、(0,2)和(1,1),对应阶次分别为第2、4和1阶;在四节点支承下为模态(2,0)、(0,2)和(2,1),对应阶次分别为第1、4和3阶;在两对边简支下为模态(2,0)、(2,2)和(2,1),对应阶次分别为第1、5和2阶。【结论】从振型角度说明基于计算模态分析方法和试验模态分析方法分别进行3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度分析和振动模态测试具有可行性。
关键词
边界条件
足尺定向刨花板
模态灵敏度
振动模态
Keywords
boundary condition
full-size oriented strand board
modal sensitivity
vibration mode
分类号
S781.23 [农业科学—木材科学与技术]
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职称材料
题名
基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测研究
被引量：
3
2
作者
柳苏洋
辛振波
张厚江
王辉
张典
机构
北京林业大学工学院
北京林业大学木材无损检测国际联合研究所
故宫博物院
出处
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期139-152,共14页
基金
故宫博物院科研项目(201909012)。
文摘
【目的】望板是木结构古建筑屋顶的重要组成部分,由于屋顶漏雨、渗水等原因,望板与苫背接触的隐藏区域易发生腐朽损坏。本研究基于红外热成像原理开展腐朽望板检测理论和实验研究,以期为基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测和评估技术的形成奠定前期基础。【方法】首先,分析古建筑望板的传热过程,推导腐朽区和非腐朽区望板内表面平均温差的计算公式;然后,选取4种腐朽等级的望板试件,制作实验装置,通过参考法用红外热像仪测定了试件发射率,并进行4种腐朽等级望板试件内表面温度变化的检测实验。【结果】理论研究结果表明:在得知望板的木材密度、比热容的基础上,可计算出红外检测望板腐朽状况的最佳检测时间。试验结果表明:同一时刻,望板腐朽等级越高,其内表面温度越高,红外图像颜色越深;腐朽望板与正常望板内表面间的温差随着加热的开始会逐渐变大,但达到一定程度后,温差会随加热时间进一步增长而变小。试验测得的腐朽望板红外最佳检测时间与理论计算得到的最佳检测时间有良好的一致性。望板腐朽最佳检测时间不受望板两侧温差、环境温度等影响,一般为20~30 min。望板两侧温差越大,腐朽望板与正常望板内表面间的温差越大,红外检测效果越好。【结论】理论和实验结果均表明,基于红外热成像对古建筑望板腐朽状况进行无损检测是可行的。
关键词
古建筑
望板
腐朽
红外热成像
无损检测
Keywords
ancient building
roof boarding
decay
infrared thermography
nondestructive testing
分类号
TS67 [轻工技术与工程]
S758.3 [农业科学—森林经理学]
TN29 [电子电信—物理电子学]
S718.4 [农业科学—林学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态研究
管成
辛振波
刘晋浩
张厚江
周建徽
李焕
柳苏洋
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
2
基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测研究
柳苏洋
辛振波
张厚江
王辉
张典
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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