基于近红外光谱技术预测粗皮桉木材主要物理力学性质的研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haidong711
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文基于近红外光谱分析技术,以人工林粗皮桉木材为研究对象,依据国家标准《木材物理力学性质试验方法》测试了粗皮桉木材气干密度、抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度,并结合SilviScan-3(澳大利亚木材材性快速测定仪)测得粗皮桉木材生长锥和中心条的气干密度和纵向弹性模量,进行了粗皮桉木材气干密度和力学性质近红外光谱预测研究,同时考察了试样厚度、含水率、表面粗糙度和气干密度测定方法对近红外光谱预测木材性质效果的影响,得出以下主要结论:(1)利用近红外光谱技术预测粗皮桉木材气干密度时,通过对不同波谱区间、不同光谱预处理及不同切面建立的模型分析后,选取全波段三个切面平均光谱、二阶导数预处理条件,利用偏最小二乘法建立粗皮桉木材气干密度校正模型并进行验证,其实测值和预测值之间的相关系数R为0.87,预测标准偏差(SEP)为0.041,相对分析误差(RPD)为2.00,表明利用近红外光谱技术可以实现对粗皮桉木材气干密度的快速准确预测。(2)用近红外光谱对粗皮桉木材无疵小试样力学性质进行预测,选取全波段径切面和弦切面平均光谱、二阶导数预处理方法,利用偏最小二乘法对校正模型进行验证。结果表明近近红外光谱预测值和实测值之间有很好的相关性,抗弯弹性模量预测模型的相关系数是0.89,SEP为1.505,RPD为2.12,抗弯强度预测模型的相关系数是0.92,SEP为8.621,RPD为2.63,顺纹抗压强度预测模型的相关系数是0.90,SEP为3.469,RPD为2.40,利用近红外光谱技术建立粗皮桉木材力学性质预测模型效果很好,可以实现对粗皮桉木材力学性质快速准确预测。(3)采用近红外光谱技术预测粗皮桉木材气干密度时,试样厚度、试样含水率、试样表面粗糙度和试样气干密度测定方法对近红外光谱建模效果产生一定的影响,2mm厚和5mm厚的试样建立粗皮桉木材气干密度校正模型的效果比10mm和20mm厚试样建立的模型效果好,从RPD来看,四个模型的RPD均大于2.40,表明利用近红外光谱技术可以很好的预测粗皮桉木材的气干密度值,但是试样厚度影响其预测结果;试样不同粗糙度建立的模型效果也存在一定的差异,建模时应尽量保持试样表面粗糙度一致;木材水分是一个不可忽略的影响因素,其中含水率为12%时粗皮桉木材气干密度分析模型的效果最好,在某一种含水率状态下采集近红外光谱,建立分析模型,预测相同含水率条件下的木材试样气干密度的预测效果最好;利用X射线密度仪、SilviScan材性快速测定仪结合近红外光谱技术可以实现对粗皮桉木材中心条气干密度快速准确预测,其中X射线密度仪测定值和近红外光谱预测值之间相的关系数为0.95,SilviScan测定值和近红外光谱预测值之间的相关系数为0.93。(4)基于SilviScan-3测定粗皮桉生长锥和中心条气干密度和纵向弹性模量值,结合近红外光谱技术建立校正模型和预测模型,分析认为,近红外光谱预测值与实测值之间具有很好的相关性,表明利用近红外光谱技术可以实现对粗皮桉生长锥试样和中心条的气干密度和纵向弹性模量进行快速准确预测。同时对生长锥和中心条气干密度和弹性模量之间的相关性进行分析,结果表明生长锥和中心条气干密度和弹性模量之间的相关性密切,可以用生长锥代替中心条,测试活立木气干密度值和纵向弹性模量,进而快速评价活立木的木材性质。
其他文献
图像中的镜面反射区会造成分割和识别工作的错误。树叶图像的背景中常包含自然纹理信息,干扰镜面反射区的定位。为此,提出一种利用Retinex算法和颜色匹配来定位树叶图像镜面反
随着科技的发展和人们对医用敷料要求的不断提高,开发新型医用敷料材料成为现代一个重要课题。海藻酸铜纤维作为一种新型的海藻酸盐纤维,具有高吸湿、高透氧以及良好的凝胶阻
王兆鹏先生的《宋南渡词人群体研究》(以下简称《南渡》),1992年在台湾文津出版社首次出版;1996年荣获第二届夏承焘词学奖一等奖。2009年4月,凤凰出版社予以再版。虽然是十几年
目的探讨Ⅲ型安尔碘与温开水擦洗清洁会阴在留置尿管患者中的护理效果。方法用温开水代替Ⅲ型安尔碘进行留置尿管患者的会阴护理,并从护理成本,自我感受及CAUTI的发生率3个方
基于中国综合社会调查(CGSS)2013年的数据,利用多元线性回归模型检验社会经济地位、居住空间等结构主义变量和家庭背景、相对剥夺感等建构主义变量对农村青年阶层认同的影响。
本论文通过固体核磁共振(NMR)谱及动力学参量的测量,并结合X-射线衍射技术和DSC测量等研究了两种典型高分子材料的相结构、链的运动以及相与相之间的关系。乙烯-醋酸乙烯共聚
在造纸废水生化处理系统中,纤维素的有效降解依赖于纤维素降解菌的生理过程,纤维素酶活性直接关系到纤维素的降解效果。本文从提高酶活性的角度入手,研究造纸废水生化处理系统中
大规格陶瓷薄板是适应我国“一带一路”战略的创新型陶瓷产品。与传统的陶瓷墙地砖相比,大规格化与薄形化生产技术可以实现陶瓷原材料用量、综合能耗的大幅度降低以及废渣、S
市场上鱼糜制品的生产企业较多,产品的价格也因其主料(鱼肉)的成分和含量高低而不同,然而有些不法商贩添加很少的主料或不添加主料,却冠以鱼糜制品(如鱼丸)的名称进行销售以