最新刊期
      2023 年 第 1 期

        综合述评

      • 于文吉
        2023, 37(1): 1-7. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2023001
        我国重组材料科学技术发展现状与趋势
        摘要：重组材料作为我国创制的一种新型绿色环保材料，经过近20年的发展，已初步建立基础理论体系和工艺技术装备体系，重组竹和重组木实现了大规模工业化生产。剖析重组材料发展过程中面临的微观结构的重构过程与机制，密度对重组材料影响机制、界面性能、耐候性、表面性能等科学问题，以及重组单元制备技术、热处理技术、连续化浸渍技术与装备、重组单元整张化技术、热（冷）压成型等重大技术问题，深入探讨重组材料在户外景观、家居、地板、结构材等领域的发展前景。  
        关键词：重组材料;重组竹;重组木;科学问题;技术问题   
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        发布时间：2023-03-13
      • 王鑫,管浩,戴鑫建,倪林,王小青
        2023, 37(1): 8-17. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022205
        木材/金属-有机框架复合材料研究进展
        摘要：金属-有机框架（metal-organic frameworks，MOFs）是一类由金属离子或团簇与有机配体组成的晶体材料，因其具有结构和功能多样性而备受关注。然而，MOFs的粉末结晶状态极大限制了其实际应用。木材作为一种天然多孔材料，具有有序的孔道结构、优良的力学性能和丰富的活性基团，是固定粉末状MOFs的理想载体。将MOFs与多孔木材复合构筑木材/MOFs复合材料，可实现MOFs功能特性与木材结构特点的有效结合，为拓展MOFs的应用潜力提供新途径。本文系统总结木材/MOFs复合材料的构筑策略，重点介绍木材/MOFs复合材料在液/气相吸附、催化、电化学储能等领域的最新应用进展，分析当前木材/MOFs复合材料研究中存在的问题以及未来的研究重点。  
        关键词：木材;金属-有机框架;复合材料;载体   
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        发布时间：2023-03-13
      • 刘建辉,柏亚双,王兴宇,徐国林
        2023, 37(1): 18-24. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022129
        木材非线性本构模型研究进展
        摘要：木材本构模型是进行木构件数值分析的重要基础。介绍基于试验的经验模型和基于理论的弹性模型、弹塑性模型、损伤模型（弹性损伤模型、弹塑性损伤模型）、断裂模型和应变率模型，重点阐述现有模型的理论基础、特点及应用实例，分析其优缺点。总结本构模型在应用中待解决的难题，提出未来研究建立适用于动荷载作用下力学性能分析、考虑应变率影响的木材本构模型。  
        关键词：木材;本构模型;应变率   
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        发布时间：2023-03-13

        “家居数字化车间规划与管控”专栏

      • 巫兴寰,朱剑刚
        2023, 37(1): 25-32. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022043
        板式定制家具智能车间数字孪生模型探讨
        摘要：介绍数字孪生技术的发展及应用现状，结合板式定制家具信息化建设情况及数字孪生车间解决车间具体问题的特有能力，分析数字孪生技术在板式定制家具生产车间应用的可行性。数字孪生技术能够有效地解决制造车间运行问题，应对生产动态变化，助力板式定制家具企业数字化转型。提出板式定制家具数字孪生车间的构建技术与实施策略，探讨信息采集、模型构建及数字孪生系统搭建等关键问题，以期为定制家具行业实施数字孪生体系做出初步探索，推进企业实现全面的智能制造。  
        关键词：板式定制家具;数字孪生;智能制造   
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        发布时间：2023-03-13
      • 陶磊,熊先青,王军祥,张挺,王兵
        2023, 37(1): 33-39. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022171
        定制家居分拣设备生产效率分析与评价
        摘要：为解决定制家居企业分拣工序生产效率偏低的问题，通过调研某家具企业智能分拣设备使用情况和故障数据，应用设备综合效率（overall equipment effectiveness，OEE）指标和相关性分析对分拣工序设备的生产效率进行损失评估，分析制约分拣工序设备OEE的主要因素及其关系，为设备生产效率提升提出建议。  
        关键词：定制家居;分拣工序;设备综合效率;相关性分析   
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        发布时间：2023-03-13

        研究报告

      • 黄荣凤,高志强,冯上环,向娥琳
        2023, 37(1): 40-47. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022110
        含水率非均匀分布木材在热板加热下温度分布的变化规律
        摘要：热作用下温度分布和含水率分布的变化规律，是实木层状压缩形成机制研究的基础。以初含水率处于非均匀分布状态下的毛白杨木材为对象，研究在180 ℃热板夹持加热过程中的温度分布变化规律，为揭示层状压缩形成机制提供科学依据。结果表明：初始含水率表层高、内部低的木材，在热板夹持加热过程中，厚度方向上始终存在一个明显的升温速率峰值。随着加热时间的延长，升温速率峰值和高含水率层逐渐向中心移动；高含水率区域内木材，温度较玻璃化转变温度高6.11~47.58 ℃，处于层状软化状态，是层状压缩形成的重要原因之一；采用多元线性回归分析方法建立的木材厚度方向温度预测多变量函数模型，决定系数为0.985，预测木材内部温度的标准误差为3.21 ℃，能够用于木材内部温度分布的预测。  
        关键词：含水率非均匀分布木材;热板加热;升温速率;温度分布;层状压缩   
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        发布时间：2023-03-13
      • 耿金光,郭晋,何露茜,何正斌,伊松林
        2023, 37(1): 48-54. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022125
        桉木高温热处理传热过程的数值模拟与验证
        摘要：以一步升温、分段升温两种升温方式对20 mm厚巨尾桉（Eucalyptus grandis×E.urophylla）板材分别进行140、160和180 ℃的高温热处理，分析升温条件对木材温度变化的影响；并采用数值模拟方法求解桉木高温热处理升温过程的三维传热模型，研究其瞬态传热特性，同时对桉木内部温度分布进行预测。结果表明：在高温热处理升温过程中，较低目标温度以及分段升温方式更有助于缩小木材内部的温度梯度。试验验证了数值模拟结果的准确性（误差小于3.0%），构建的传热模型可用来预测试验条件下任意时刻桉木的中心层温度，为高温热处理工艺的优化提供依据。  
        关键词：桉木;高温热处理;传热;温度梯度;数值模拟   
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        发布时间：2023-03-13
      • 石兰兰,汪睿,任海青,周永东,王玉荣
        2023, 37(1): 55-60. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022078
        应用近红外光谱技术预测进口辐射松木材抗压和抗弯性能
        摘要：以进口辐射松（Pinus radiata）木材为研究对象，探究应用近红外光谱技术预测辐射松木材抗压和抗弯性能的可行性，比较不同切面采谱、不同光谱预处理方法以及不同谱区波段的建模效果。结果表明，用弦切面的光谱建立的校正模型精度最高。原始光谱建立的校正模型精度较好，相关系数达0.85及以上，抗压强度模型在经过S-G卷积平滑处理后相关系数可提高到0.92。在全波段建立的校正模型效果最好。经外部验证，抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量预测值与实测值相关性较高，相关系数达0.82及以上。研究结果可为辐射松木材的抗压和抗弯性能的快速评价提供新方法。  
        关键词：辐射松;近红外光谱;预测模型;抗压性能;抗弯性能   
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        发布时间：2023-03-13
      • 林晓莉,周海洋,高振忠,吕世豪,孙瑾
        2023, 37(1): 61-67. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022130
        蓝变木材基底可可球二孢菌丝复合材料的性能
        摘要：为了提高易蓝变木材的利用率，利用蓝变菌可可球二孢（Lasiodiplodia theobromae）和蓝变的欧洲赤松（Pinus sylvestris）、橡胶木（Hevea brasiliensis）碎料以及两者混合物制成的基底制备菌丝复合材料，并探讨含水率变化对菌丝复合材料性能的影响。结果表明：培养14 d后，三种基底表面均被菌丝覆盖，颜色显著变黑。增加板坯含水率促进了菌丝复合材料内发生木质素再聚合和美拉德反应，提高了菌丝复合材料的弯曲强度。蓝变欧洲赤松基底、蓝变橡胶木基底以及混合基底菌丝复合材料的弯曲强度分别提高了64%、221%和74%。与蓝变欧洲赤松基底相比，蓝变橡胶木基底更适合可可球二孢菌丝的生长，因此橡胶木基菌丝复合材料的弯曲强度更高，可以达到ANSI A208.1-2016“Particleboard”对轻质刨花板的弯曲强度要求。菌丝表面的疏水蛋白使材料表面接触角增大，疏水性增加，而板坯含水率的提高对材料的疏水性和耐水性有削弱作用。  
        关键词：可可球二孢;蓝变木材;菌丝复合材料;弯曲强度   
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        发布时间：2023-03-13
      • 张镭,邹淼,唐启恒,郭文静
        2023, 37(1): 68-73. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022114
        热压时间和温度对酚醛树脂型超薄高密度纤维板性能的影响
        摘要：超薄高密度纤维板作为纤维板行业的新兴产品，因其超薄的厚度（＜1.5 mm）在胶合板贴面、建筑装饰装修等饰面领域广泛应用。以酚醛树脂（PF）为胶黏剂，探讨热压时间（60、90和120 s）和热压温度（150、170和190 ℃）变化对1 mm厚PF超薄高密度纤维板的弯曲强度、内结合强度和24 h吸水厚度膨胀率的影响，并使用扫描电子显微镜观察纤维和树脂结合状况。研究结果表明，在一定范围内随着热压时间的延长和热压温度的升高，纤维板的性能逐渐提高；当热压时间为120 s，热压温度为190 ℃时，纤维板的性能最优，其弯曲强度达到88.5 MPa，内结合强度达到5.70 MPa，24 h吸水厚度膨胀率为6.8%，达到团体标准T/CNFPIA 3007—2019《超薄高密度纤维板》的要求。  
        关键词：超薄高密度纤维板;酚醛树脂;热压条件;弯曲强度;24 h吸水厚度膨胀率   
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        发布时间：2023-03-13
      • 贺春光,高凡,袁云梅,多化琼,丁安宁,李璐芳
        2023, 37(1): 74-82. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022107
        基于自适应校正和非锐化掩模的木材单板节子图像增强算法研究
        摘要：为提高单板节子图像的对比度、细节清晰度和颜色保真性，综合考虑单板活节和死节图像的特征，提出一种将自适应校正和非锐化掩模相结合的单板节子图像增强算法。在可分离颜色信息的HSV空间提取亮度分量、饱和度分量，分别进行加权分布的自适应Gamma校正和自适应非线性拉伸处理，用于改善单板节子图像对比度和保持色彩自然，最后利用非锐化掩模技术增强节子细节区域。试验结果表明，该算法能够有效地改善单板节子图像的对比度和细节清晰度，图像颜色更为自然；突出节子缺陷部位，保留了较多节子细节信息；在均方差、峰值信噪比和结构相似性指数上，比AGC-Quantile和直方图均衡化算法均有提升。  
        关键词：单板节子;加权分布的自适应Gamma校正;自适应非线性拉伸;非锐化掩模;图像增强   
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        发布时间：2023-03-13
      • 马星霞,乔云飞,黎冬青,王艳华
        2023, 37(1): 83-90. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022095
        古建筑木构件生物危害预防性保护体系框架构建
        摘要：木构件是木结构古建筑组成的基本单元和基本要素，木构件因腐朽和虫蛀导致木材降解和力学性能降低，影响木结构建筑安全。建立木构件预防性保护体系，研究预防性保护技术，为延长木构件的在役寿命、保证古建筑结构安全、更好地继承和传承中华古建筑文明奠定基础。本文在综述古建筑木构件的病虫害发生种类、发生原因、发生风险的基础上，从不可移动文物风险管理体系中的风险评估、风险检测、风险预防和应急管理等方面构建我国古建筑木构件生物危害预防性保护体系框架，并围绕生物危害预防性保护框架阐述已有的研究成果，展望未来关键技术研究重点。  
        关键词：古建筑;木构件;生物危害;生物风险;风险管理;预防性保护   
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        发布时间：2023-03-13
      • 贾娜,陈肖男,郭磊,岳德国,花军,刘伟
        2023, 37(1): 91-98. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022113
        基于拓扑与形状优化的超薄圆锯片曲线缝结构设计
        摘要：为实现超薄型圆锯片曲线缝的结构设计，基于变密度法拓扑优化和模式搜索算法的形状优化相结合的方法，对圆锯片的曲线缝结构进行优化设计。通过基于变密度法的拓扑优化，确定曲线缝开设位置；以圆锯片整体振幅作为评价标准，以拓扑优化后得出的设计域作为边界条件，通过模式搜索算法对圆锯片曲线缝结构形状进行优化，得出给定约束和载荷条件下的最优解。在试验过程中进一步证明了曲线缝形状对锯片轴向振动影响的重要性。  
        关键词：超薄圆锯片;曲线缝;基于变密度法拓扑优化;基于模式搜索算法形状优化;结构设计   
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      • 王绍平,严永林,郝晓峰,李贤军,王晓刚
        2023, 37(1): 99-107. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022132
        基于轻量化级联网络破竹机竹径测量
        摘要：针对现有自动破竹机测径方法通用性不强，且难以同时测量厚度的问题，采用YOLOv4-Tiny和MobileNet-SegNet组成级联网络，利用双目视觉进行测距，用最小外接圆获取外径与厚度，构建测量算法。测量系统以USB双目摄像头作为成像设备连接树莓派4B和Movidius神经计算棒，用Python编写主程序，并用OpenVINO异步模式部署模型。以不同距离、角度、竹筒规格展开测量试验。结果表明，算法最优测量距离是30~40 cm，竹筒外径测量平均相对误差为1.43%，厚度测量平均相对误差为8.76%，检测速度为7.1 FPS。本研究可为自动破竹机测径换刀系统设计提供依据。  
        关键词：破竹机;竹径测量;YOLOv4-Tiny;MobileNet-SegNet;异步推理   
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