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题名树干横力弯曲中性轴的数值模拟
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作者
徐鹏飞
张厚江
辛振波
袁江玉
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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
山东农业大学机械与电子工学院
北京市昌平区十三陵特区办事处
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出处
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1-14,共14页
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基金
国家自然科学基金(31328005)
树木对文物建筑保存状态影响研究横向项目(2019HXFWGXY007)。
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文摘
【目的】为了评估树木的风载安全性,研究树木在风力作用下的横力弯曲,确定树干横截面形状、树轮、缺陷等因素对树干弯曲中性轴的影响。【方法】采用欧拉–伯努利梁假设,推导了通用弯曲中性轴倾斜角计算公式。随后设计了树干模型,模型包括3种外轮廓(圆形、椭圆形、随机形状)和两种内部结构(多层同心、圆形缺陷),并采用不同的弹性模量模拟材料属性的变化。最后进行数值模拟,采用随机森林算法分析、预测数值模拟的结果,确定各个因素的重要性。【结果】在树轮模型中,质形偏心距<4 mm的比例超过97%,各因素影响质形偏心距的重要性为早晚材弹性模量比>树轮数量>偏心距与基圆半径之比>截面圆度;偏转角(实际弯曲中性轴倾斜角相对均匀截面弯曲中性轴倾斜角的偏转角)均<0.5°,且<0.08°的比例高于97%,影响树干弯曲中性轴倾斜角的重要性为载荷方位角>截面圆度>偏心距与基圆半径之比>树轮数量>早晚材弹性模量比。在缺陷模型中,质形偏心距<5 mm的数量约占总数的80%,在5~15 mm之间的约为15%,>15 mm的约为5%,各因素影响质形偏心距的重要性为缺陷半径>缺陷树干与正常树干弹性模量之比>偏心距与基圆半径之比>截面圆度;偏转角<1°的比例超过90%,但在极限情况下偏转角也可达到50°,影响弯曲中性轴倾斜角的重要性为载荷方位角>截面圆度>偏心距与基圆半径之比>缺陷半径>缺陷树干与正常树干弹性模量之比。【结论】树轮对树干弯曲中性轴的影响很小,横截面轮廓形状、缺陷对其影响较大。在进行树干受力检测计算时,可忽略树轮的影响,但要考虑树干横截面形状和缺陷的影响。
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关键词
弯曲
安全评估
数值模拟
质形偏心距
弯曲中性轴倾斜角
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Keywords
bending
risk assessment
numerical simulation
distance from mass center to form center
slope angle of bending neutral axis
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分类号
S781.2
[农业科学—木材科学与技术]
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题名用于树干内部缺陷筛查的应力波临界波速确定研究
被引量：2
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作者
徐鹏飞
管成
张厚江
宋海欧
袁江玉
段超
郭旺
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机构
北京林业大学工学院
木材无损检测国际联合研究所
北京市古代建筑研究所
北京市昌平区十三陵特区办事处
北京市天坛公园管理处
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出处
《西北林学院学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期222-229,共8页
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基金
中央高校基本科研业务费专项基金(2021ZY71)
北京市文物局2018年课题:北京文化遗产保护实践探索研究(一)——树木对文物建筑保存状态影响研究(一期)
北京市公园管理中心科技课题(zx2020002)。
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文摘
古树和部分城市大树的树干内部,经常有空洞、腐朽等影响树木健康和安全性的缺陷存在。以筛查古树和城市大树树干内部缺陷为目标,测定了北京地区几种常见树种的古树和城市大树健康树干的多个径向应力波波速,对每个树种的应力波波速测量值进行了正态统计分析,基于95%置信水平原则确定了用于判别树干内部是否存在缺陷的应力波临界波速值,进而形成了用于树干内部缺陷筛查的应力波临界波速的确定方法。结果表明,北京地区8种常见古树及城市大树油松、白皮松、侧柏、桧柏、刺槐、英桐、美桐和银杏的树干径向应力波临界波速值分别为1225、1394、1620、1864、2055、1639、1485、1728 m·s^(-1)。树干内部缺陷筛查验证性试验表明,形成的应力波临界波速确定方法是可行的。
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关键词
树干内部缺陷
缺陷筛查
应力波
临界波速
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Keywords
trunk defect
defect screening
stress wave
threshold velocity
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分类号
S781.1
[农业科学—木材科学与技术]
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题名旅游景区重大活动档案资料的收集工作
被引量：3
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作者
朱德英
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机构
北京市昌平区十三陵特区办事处
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出处
《北京档案》
北大核心
2005年第10期32-33,共2页
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关键词
旅游景区
重大活动档案资料
档案收集工作
档案管理
中国
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分类号
G275.9
[文化科学—档案学]
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题名银杏栽培管理技术
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作者
郑晓飞
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机构
北京市昌平区十三陵特区办事处绿化科
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出处
《中国果树》
北大核心
2001年第3期49-49,共1页
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关键词
银杏
栽培技术
施肥
人工授粉
病虫害防治
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分类号
S664.3
[农业科学—果树学]
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