最新刊期

综合述评

基于改进YOLOv5s的木材表面缺陷检测模型

朱豪,周顺勇,曾雅兰,李思诚,刘学

2023, 37(2): 8-15. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022163

摘要：针对木材表面缺陷的复杂多样性和特征提取困难，提出一种基于改进YOLOv5s的木材表面缺陷（活节、死节、有裂缝节子和裂缝）检测模型。首先，在Backbone网络引入坐标注意力机制（coordinate attention，CA）增强每个通道之间的信息交互，然后采用混合空间金字塔池化（hybrid spatial pyramid pooling-fast，HSPPF）结构减少信息损失，再使用GSConv卷积减少参数量，用改进的曲线高效交叉联合（curve efficient intersection over union，CEIoU）作为训练时模型的损失函数，提升木材缺陷检测的准确性。试验结果表明，改进模型能够有效检测出木材表面缺陷，模型的平均精度均值（mean average precision，mAP）为84.4%，比未改进之前提高了2%，检测速度达到73.9 FPS，在模型参数量方面明显减少，同时优于其他主流模型，能够满足木材表面缺陷检测的要求。  

关键词：HS-YOLOv5s;木材表面缺陷检测;坐标注意力机制（CA）;混合空间金字塔池化（HSPPF）;曲线高效交叉联合（CEIoU）   

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发布时间：2023-05-18

研究报告

白皮松木质部分化中轴向管胞和射线细胞的微观构造与木质化研究

王杰,马灵玉,郭娟,姜笑梅,殷亚方

2023, 37(2): 16-24. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2023030

摘要：以白皮松（Pinus bungeana）为研究对象，采用光学显微镜、偏光显微镜和扫描电子显微镜结合细胞壁组织化学染色等木材解剖学方法，探究木质部分化中轴向管胞与射线细胞的微观构造特征变化及其木质化进程。组织离析与形态学分析结果表明：木质部分化中轴向管胞在细胞扩大后其细胞长度基本稳定，随着木质部的分化，射线管胞的细胞壁厚度不断增加，而在当年生木质部中未发现射线薄壁细胞的细胞壁加厚。木质素的自发荧光及其特异性染色分析结果表明：轴向管胞的木质化进程开始于次生壁S₁层加厚阶段的胞间层与细胞角隅，射线管胞的木质化进程与轴向管胞类似，在当年生木质部内射线薄壁细胞未发生木质化。木质部分化过程中管胞（轴向、射线）与射线薄壁细胞的细胞壁加厚及木质化进程具有明显差异。  

关键词：木材解剖;轴向管胞;射线管胞;射线薄壁细胞;细胞壁;木质化;木质部分化   

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发布时间：2023-05-18

高温热处理对三种热带阔叶树材颜色和尺寸稳定性的影响

何露茜,张天放,阮智勇,赵育锌,何正斌,伊松林

2023, 37(2): 25-34. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022168

摘要：以大果紫檀（Pterocarpus macrocarpus）、奥氏黄檀（Dalbergia oliveri）、光亮杂色豆（Baphia nitida）三种热带阔叶树材为研究对象，在160、180、200 ℃下对其进行热处理，探究热处理温度对其心材的颜色、尺寸稳定性的影响。结果表明：随着热处理温度的升高，三种木材的质量损失率均逐渐增大，颜色逐渐加深，热处理对光亮杂色豆和大果紫檀的颜色影响更大；三种木材在常温低湿（25 ℃、30% RH）和高温高湿（40 ℃、90% RH）条件下的吸湿平衡含水率和湿胀率均持续减小，阻湿率和体积抗胀率增大，尺寸稳定性明显提高。在200 ℃热处理后，三种木材均表现出明显增加的质量损失率和颜色变化，因此该三种木材较优的热处理工艺为180 ℃、3 h。  

关键词：高温热处理;热带阔叶树材;颜色变化;尺寸稳定性   

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发布时间：2023-05-18

开槽沉头自攻螺钉增强轻型木结构剪力墙抗侧性能研究

张月,左宏亮,郭楠,邸静

2023, 37(2): 35-42. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022173

摘要：轻型木结构剪力墙在水平荷载作用下常发生墙骨柱上拔破坏，从而削弱剪力墙的抗侧性能。本研究提出采用自攻螺钉连接边墙骨柱与底梁板的轻型木结构剪力墙，并以骨架钉种类、自攻螺钉直径和长度为变量，对传统轻型木结构剪力墙和自攻螺钉增强轻型木结构剪力墙进行单调加载对比试验。结果表明：剪力墙破坏时，其边墙骨柱弯曲且上拔较小，覆面板与墙骨柱间破坏较轻。与普通剪力墙相比，自攻螺钉增强剪力墙抗剪强度提高16%~33%，弹性抗侧刚度提高27%~111%，延性系数提高1.7%~31.7%，耗能提高2%~18.8%。因此，采用自攻螺钉连接边墙骨柱与底梁板可以有效提高剪力墙抗侧性能。  

关键词：轻型木结构剪力墙;抗侧性能;自攻螺钉   

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发布时间：2023-05-18

卧式多层热压机机架热力耦合分析及结构改进设计

花军,史士曼,李晓旭,李浩,李涛,郑旋

2023, 37(2): 43-52. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022137

摘要：卧式多层热压机较立式多层热压机在生产能力方面实现了新的突破，更适用于胶合板产业的发展。为研究热力耦合效应对卧式多层热压机机架力学性能的影响，以80层4′×8′卧式多层热压机为研究对象，根据胶合板热压工艺及卧式多层热压机的结构特点，确定闭合保压阶段机架的受载情况；利用有限元方法分别对力载荷和热力耦合效应作用下的机架状态进行分析。结果表明：在热力耦合效应作用下，机架的应力值和变形量显著增加，实际工况下机架不能满足卧式多层热压机闭合保压阶段所需要的强度和刚度要求。基于分析结果，对机架结构进行改进设计；经验证，改进后机架结构满足设计要求，为卧式多层热压机机架结构改进设计提供新的设计思路和手段，具有实际工程应用价值。  

关键词：卧式多层热压机;机架;有限元分析;热力耦合分析;改进设计   

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发布时间：2023-05-18

苏州艺圃乳鱼亭木构件材质与结构安全性评估

陈勇平,赵鹏,杨红

2023, 37(2): 53-58. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022140

摘要：通过传统勘察和现代无损检测技术，对苏州艺圃乳鱼亭木构件用材树种和材质现状进行检测评估，并建立乳鱼亭的三维有限元模型。研究结果表明：乳鱼亭木构件用材树种主要为云杉（Picea sp.）和杉木（Cunninghamia sp.），仅少部分木构件存在开裂和腐朽问题，腐朽主要为柱底易受潮区域。按照GB 50005—2017《木结构设计标准》规定，云杉和杉木强度等级TC11-A进行设计值取值，并考虑实际使用年限、使用环境等情况进行折减，最终有限元分析结果显示，乳鱼亭竖向荷载主要由其4根角柱承担，整体结构的承载力仍能满足承载力极限状态要求。研究结果为乳鱼亭修缮加固处理提供基础数据支撑。  

关键词：乳鱼亭;木结构;安全分析;用材树种;材质现状;三维有限元模型;强度等级   

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发布时间：2023-05-18

儿茶素改性水性UV木器涂料的抗菌抗病毒及漆膜性能研究

燕力榕,冯启明,徐佳鹤,夏同强,林蔚,赵荣军

2023, 37(2): 59-65. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022147

摘要：选用一种适合与水性UV木器涂料混合的儿茶素类生物功能材料作为抗菌抗病毒助剂，制备具有抗菌抗病毒功能的环保木器涂料（标记为AWU涂料），并与未添加助剂的水性UV木器涂料（标记为WU涂料）对比分析，探究儿茶素改性水性UV木器涂料的抗菌抗病毒活性及漆膜理化性能。结果表明：AUV涂料漆膜的抗菌率及抗病毒活性率均大于99.99%，实现了抗菌抗病毒的效果；抗菌抗病毒助剂加入未对漆膜的微观形貌造成不利影响，同时改善了漆膜的铅笔硬度、光泽度，还优化了涂饰后木器表面的色度，为抗菌抗病毒木器涂料的研发与应用提供了理论依据。  

关键词：儿茶素改性水性UV涂料;抗菌;抗病毒;漆膜理化性能   

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发布时间：2023-05-18

醚菌酯高效液相色谱分析方法及其防腐材抗流失性能研究

张景朋,张卿硕,蒋明亮,吴玉章

2023, 37(2): 66-71. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022135

摘要：采用紫外检测器及C18反相色谱柱，优化得到分析醚菌酯的色谱条件：V（甲醇）∶V（水）=85∶15为流动相，流速0.8 mL/min，检测波长220 nm。醚菌酯的质量浓度在5~100 mg/L范围内时，标准曲线决定系数为0.9997，线性相关性显著；分析样品的变异系数为0.55%，样品的回收率为99.6%~101.5%。抗流失试验结果表明：醚菌酯防腐工作液的质量分数为0.04%、0.08%和0.16%时，马尾松（Pinus massoniana）和杉木（Cunninghamia lanceolata）处理材的流失率分别在4.7%~7.5%和3.2%~6.9%之间，低于107杨（Populus×euramericana cv.‘74/76’）处理材（11.5%~18.4%）。3种处理材的流失率均在20%以下，抗流失性较好。乙醇溶解醚菌酯处理材的流失率稍高于水基化制剂处理材的流失率，因此将醚菌酯制备成水基化制剂可用于户外处理木材及其制品。  

关键词：醚菌酯;高效液相色谱;防腐材;抗流失性   

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发布时间：2023-05-18

讨论与建议

家具智能制造数控技术的发展与应用

余映月,管军,唐其,朱兆龙

2023, 37(2): 72-77. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022142

摘要：数控技术的应用是实现家具智能制造的关键，也是促进我国制造业发展的重要途径。阐述数控技术的构成、特点及其发展历程。以板式家具生产为例，介绍数控技术在我国家具制造开料、封边、钻孔等工序中的应用现状，提出开发自适应的数控应用程序、发展多元化数控技术、搭建数字化管控平台等发展策略。  

关键词：数控技术;木工设备;家具制造;发展趋势   

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发布时间：2023-05-18

小提琴制造对木材树种、性质与加工质量的要求

高鑫,黄赛赛,周凡,周永东

2023, 37(2): 78-83. DOI: DOI：10.12326/j.2096-9694.2022124

摘要：针对小提琴的基本结构单元（琴首、琴颈、琴身、琴弓和配件），从木材树种、构造、声学性质、尺寸规格等因素概述小提琴制造对木材原料的要求，从备料、木材干燥、加工精度等环节总结加工质量的要求。结合国内木材资源与木材加工技术的现状，分析现阶段我国小提琴制造存在的主要问题，包括：优质原材料日益减少、科学方法与专用分析设备应用不足、乐器用木材改性新技术研发较为缺乏、专业技术人员短缺。针对现存问题，提出推进国内优质林木资源培育、研究科学评价方法、加强木材优化技术开发与人才储备等建议。  

关键词：小提琴制造;木材;声学特性;生产加工;发展建议   

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发布时间：2023-05-18

标准研讨

木材工业碳达峰碳中和标准体系构建

劳万里,李晓玲,张冉,安鑫,段新芳

2023, 37(2): 84-89. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022156

摘要：建立科学合理的木材工业碳达峰碳中和（简称“双碳”）标准体系，是贯彻落实《国家标准化发展纲要》实施国家“双碳”标准体系建设工程的重要举措，是木材工业“双碳”标准化工作的蓝图。针对木材工业“双碳”标准体系建设仍处于空白阶段，缺乏顶层设计和系统规划的现状问题，提出木材工业“双碳”目标实现路径，介绍木材工业“双碳”标准体系的构建原则和依据，构建木材工业“双碳”标准体系框架，包括基础综合子体系、协同降碳子体系、碳减排子体系与碳中和子体系。并提出进一步完善标准体系的建议，助推木材工业顺利实现“双碳”目标。  

关键词：木材工业;碳达峰;碳中和;标准体系   

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发布时间：2023-05-18