北美规格材目测分等方法应用于人工林杉木规格材适应性研究

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1、摘要为了准确评估人工林杉木(cjunningkamlalanceotata)规格材外观及强度等级一了解不同目测等级足尺试件力学性质与无疵小试件力学性质之间的关系，进一步检验目测分等方法的合理性，本论文主要通过人工林杉木规格材目测分等研究，节子、密度及生长轮宽度与目测等级的关系，足尺试件及无疵小试件力学性质测试等三大方面的分析与讨论，从缺陷与强度关系的角度阐述北美目测分等规则应用于人工林杉木规格材的适应性情况。为深入分析主要降等缺陷、人工林密度及生长速度指标对杉木规格材目测等级的影响提供研究平台，为北美目测分等方法应用于人工林杉木规格材的适

2、应性研究提供数据支持，为国产人工林规格材目测分等方法的建立和完善提供试验依据。本研究依据北美NLGA对人工林杉木规格材进行分等，NLGA标准中SS等级，No．1等级，No．2等级的名称分别对应GB50005-2003标准中l。等级，Ⅱ。等级，m。等级。；足尺试件的MOR、MOE主要依据GB5032902002并参考ASTMDl98和ASTMIM761进行测试，UTS依据ASTMD198和ASTMIM761进行测试；无疵小试件的MOB、MOR、UTS，试验时密度、生长轮宽度依据中国国家标准进行测试。用于本研究的人工林杉木主要采自安徽、湖南，

3、四JI}，福建。选取具有代表性产地的杉术人工林作为试验用材，可以保证每一产地、目测等级、力学测试类型的规格材不少于30根。论文的主要研究结果如下：(1)通过目测分等方法研究明确了：节子依据其在横截面所占面积的比率或等效直径划分等级，最终按边节和中线节两类进行评估；钝棱依据其长度和厚度划分等级，通过与基本钝棱比较进行评估；腐朽依据腐朽区域数量以及腐朽部分宽度和深度划分等级；漏刨依据漏刨区域的长度和深度进行等级评估；斜纹理是通过测量目测纹理偏离的程度进行分等的。(2)目测分等结果表明：安徽、湖南、四JIl、福建各产地杉木规格材的质量存在较大的

4、差异，节子是最主要的降等缺陷，对各个产区杉木规格材等级的影响程度不同；钝棱、漏刨也是造成人工林杉木规格材目测等级降低的主要缺陷；安徽、湖南、四川、福建四产地No．1等级和No．2等级都存在不同程度的腐朽和斜纹理；不同产她杉木规格材豹最大释等缺陷所占百分率不同、各目测等级所占比例不同：从ss等级所占比例看，福建(49．08％)杉木规格材目测质量好于湖南(41．62％)、安徽(39．23％)、四川(28．32％)；从ss，No．1，EIo．2三等级所占总比例看，安徽杉木规格材目测质量最好，其次是湖南、四川、福建i从SS，No．1，No．2三等

5、级比例分布均匀性看，四JII杉木规格材目测质量最好，其次是湖南、安徽、福建。ss等级规格材数量占规格材总数比例最高，No．2等级其次，No．1等级比例最低，与北美相关研究结论类似。(3)节子平均直径从SS等级0．60英寸，No．1等级1．08英寸，到No．2等级1．40英寸逐渐增加的趋势说明目测分等规则对节子等效直径各个等级的限定是合理的；单从强度的角度考虑，不宣用节子平均直径预测足尺试件的MOR；节子的平均个数从ss等级到No．2等级呈“^”型变化，s8等级数量最少3．57个，No．1等级数量最多5．75个；节予平均数量不是决定福建产杉

6、木规格材目测等级的因素，但对目钡B等级具有一定的指示作用；相关分析表明：不能以节子数量作为坳分杉木规格材强度等级的依据。(4)各种类型的节予从ss等级到No．2等级的变化趋势大体相同，与节子平均数量综合分析的结果相同，星“八”型变化；各目测等级节子平均个数都遵循边节>簇生节>中线节>三面节>节子组合的规律；从各种类型节子所占的比例来看，NLGA分等规则可以将具有各种类型节子的人工林杉木规格材较为合理地划分为ss等级、No．1等级和No．2等级；认为该结果主要与杉木生长节予生长特点和锯木厂锯解原木的方法有关。(5)安徽、福建产杉木规格材的密

7、度从ss等级到No．2等级逐渐增加；四川产杉木规格材的密度从sS等级到No．2等级先增加后减小，ss等级密度最小；湖南产杉木规格材密度从ss等级到No．2等级先减小后增加。四川产的人工林杉木规格材密度最大。福建的最小；综合四产地杉木规格材密度从ss等级到No．2等级逐渐增加。足尺试件密度与MOR相关性较差。(6)福建、安徽、湖南的平均生长轮宽度从ss等级到No．2等级星“^”型变化，四川的平均生长轮宽度从Ss等级到No．2等级星“v”型变化，变化趋势与其它产地不同；福建杉木规格材SS等级为5．65mm，No．1等级为6．1lmm，No．2

8、等级为5．58ram三个目测等级的平均生长轮宽度值在四产地该目测等级中最大；各个目测等级之间生长轮宽度差异不显著，认为与幼龄材比例有关。(7)四产地足尺试件MOR与MOE相关性分析表明：杉木规