[發(fā)明專利]古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件彈性模量的快速阻力檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910157699.1
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101639428A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王天龍;陳永平;石志敏;李華;劉秀英;戰(zhàn)平;夏榮祥;陳允適
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所;故宮博物院;北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件彈性模量的快速阻力檢測方法，屬于木材科學(xué)與 工程領(lǐng)域。

方法背景

目前，阻力儀因其具有便攜性強(qiáng)、檢測范圍廣、準(zhǔn)確度高和操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛 應(yīng)用于木材性能的檢測和勘察等方面。但也存在著一定的局限。在材性研究方面，都是以從 古建筑木結(jié)構(gòu)中拆卸下來的木構(gòu)件為材料，將其鋸解成一定規(guī)格尺寸的試件為研究對象，探 討阻力曲線的波峰值、波谷值、平均值與木材含水率、氣干密度、抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度 之間的相關(guān)關(guān)系。在材質(zhì)研究方面，盡管是以處于古建筑木結(jié)構(gòu)之中的木構(gòu)件為研究對象， 也是以阻力曲線的波峰值、波谷值、平均值為依據(jù)，但卻僅能對木構(gòu)件的腐朽程度、裂縫的 尺度、蟲蛀的狀況定性地判斷等。然而，阻力曲線不僅波峰和波谷較多，而且波峰和波谷變 化較大的復(fù)雜曲線，使其波峰值、波谷值、平均值的計(jì)算更為困難，更重要的是計(jì)算結(jié)果的 誤差相對較大，致使對木材材質(zhì)和性能的分析結(jié)果也與實(shí)際狀況有一定的差距。經(jīng)有關(guān)文獻(xiàn) 和資料檢索，如北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報2007年第29卷第6期167～171頁的“古建筑木材內(nèi)部腐 朽狀況阻力儀檢測結(jié)果的定量分析”、木材加工機(jī)械2007年第4期29～31，37”用阻力儀檢 測木材阻力時的影響因子”、中國專利CN2095422“混凝土電子貫入阻力儀”、中國專利 CN1645129“木材及木質(zhì)復(fù)合材料彈性模量無損檢測裝置”、中國專利CN201152843“木材彈 性模量無損檢測裝置”；從上述方法和文獻(xiàn)中，未發(fā)現(xiàn)相近似的測量方法內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是為了克服上述不足之處，提供一種古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件彈性模量的 快速阻力檢測方法，不僅可以拓展阻力儀的應(yīng)用范圍，而且可以快速計(jì)算處于古建筑木結(jié)構(gòu) 中木構(gòu)件的彈性模量。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：涉及一種古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件彈性模量的快速阻力檢測 方法，阻力儀的鉆針在電機(jī)驅(qū)動下，以恒定速率鉆入古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件內(nèi)部，并通過微 機(jī)系統(tǒng)將木構(gòu)件對鉆針產(chǎn)生的阻力計(jì)入數(shù)據(jù)采集卡，形成阻力曲線圖，導(dǎo)入計(jì)算機(jī)并以阻力 儀專用軟件要求的特殊格式顯示。阻力曲線圖的橫坐標(biāo)表示鉆針鉆入木材的深度，縱坐標(biāo)表 示對應(yīng)的阻力儀檢測的阻力值。利用計(jì)算機(jī)及合適的軟件對阻力曲線圖進(jìn)行矢量化處理，再 對阻力曲線圖的橫縱坐標(biāo)軸和阻力曲線進(jìn)行閉合化處理，計(jì)算它們所圍合面積面積。以阻力 曲線面積為主要參數(shù)，計(jì)算處于古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件的彈性模量。

本發(fā)明創(chuàng)造有如下特點(diǎn)和效果：(1)具有便攜性強(qiáng)、檢測范圍廣、準(zhǔn)確度高和操作簡單 等優(yōu)點(diǎn)。(2)采用計(jì)算機(jī)處理并計(jì)算阻力曲線圖，準(zhǔn)確性高，速度快。(3)能準(zhǔn)確和快速地 計(jì)算處于古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件的彈性模量。(4)為古建筑木結(jié)構(gòu)的保護(hù)和修繕方案的制定 提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

具體實(shí)施方案

實(shí)施例——處于故宮博物院乾隆花園翠賞樓結(jié)構(gòu)中一個檐柱彈性模量的計(jì)算，阻力儀的 鉆針直徑為3毫米，在電機(jī)驅(qū)動下，鉆針以恒定速率鉆入檐柱內(nèi)部，鉆入的深度為340毫米， 并通過微機(jī)系統(tǒng)將檐柱木材對鉆針產(chǎn)生的阻力計(jì)入數(shù)據(jù)采集卡，形成阻力曲線圖。將阻力曲 線圖導(dǎo)入計(jì)算機(jī)并以阻力儀專用軟件要求的特殊格式顯示。利用計(jì)算機(jī)及適合的軟件對阻力 曲線圖進(jìn)行矢量化處理，再對阻力曲線圖的橫縱坐標(biāo)軸和阻力曲線進(jìn)行閉合化處理，計(jì)算它 們所圍合的面積。以阻力曲線面積為主要參數(shù)，計(jì)算處于古建筑木結(jié)構(gòu)中木構(gòu)件的彈性模量。