最新刊期
      2023 年 第 3 期

        “家居智能制造赋能技术”专栏

      • 吴智慧,叶志远
        2023, 37(3): 1-11. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2023094
        家居企业数字化转型与产品数字化设计的发展趋势
        摘要：企业数字化转型已成为企业适应数字经济、谋求生存发展的必然选择。企业数字化转型是基于数字化技术，重塑或创新企业的业务模式、制造模式和管理模式，以提高企业组织管理效能和业务运营效率，提升产品（或服务）质量和用户体验。家居企业的数字化转型，最主要的体现是家居产品的数字化设计与制造，其中数字化设计是通过数字化的手段来支持家居产品设计研发与生产制造全过程，进而快速满足用户的个性化需求。本文主要分析企业数字化转型、产品数字化设计与制造、定制家居产品数字化设计的内涵与发展趋势，以期为我国传统家具或定制家居企业的数字化转型或产品的数字化设计与制造提供指导。  
        关键词：家居企业;数字化转型;数字化设计;数字化制造   
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        发布时间：2023-07-27

        研究报告

      • 陆杨,焦立超,陈勇平,殷亚方
        2023, 37(3): 12-18. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022220
        古建筑木结构用材树种的DNA分子鉴定方法研究
        摘要：古建筑木结构是自然生态与人类文明的重要载体。开展古建筑木构件树种鉴定研究，是古建筑木结构维修和保护的重要基础，同时也能加深了解古代先民掌握与利用木材资源的方式，进一步提高我们对古代人类文明的理解和认知。本研究以我国明十三陵和太庙古建筑的“楠木”构件为研究对象，通过构建包括古DNA提取、液相杂交捕获及数据分析在内的木材古DNA分子鉴定方法，实现了从古建筑木构件样品中获得高质量质体DNA基因组，覆盖度达到99.04%~99.94%，平均测序深度为17~110×；所获取DNA片段平均长度为90~138 bp，片段末端发生碱基替换，符合古DNA的典型特征；木构件样品树种鉴定为楠木（Phoebe zhennan）和细叶楠（P. hui）。本研究构建的古DNA分子鉴定方法将为古建筑木结构用材树种精准鉴定提供科技支撑。  
        关键词：古建筑;木结构;古DNA;杂交捕获;木材解剖   
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        发布时间：2023-07-27
      • 吴晓航,侯贤锋,孙瑾,李健,高振忠
        2023, 37(3): 19-26. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022229
        氨化废纸纤维增强酵母蛋白胶黏剂的研究
        摘要：酵母蛋白具有生产效率高的优点，可用于制备蛋白质胶黏剂。本研究以酵母蛋白为基质、氨化废纸纤维为增强骨架，构建酵母蛋白质/交联剂/纤维的共交联纤维增强的蛋白胶体系，成功制备胶合板用胶黏剂。研究结果表明：环氧交联剂在蛋白质基质与纤维骨架的侧链间形成密集的化学连接，提高了蛋白质与纤维间的界面结合力；氨化废纸纤维增强酵母蛋白胶具有良好的结合强度与耐水性能，在氨化废纸纤维添加量为胶液质量的1.5%时，制备的胶合板Ⅰ、Ⅱ类湿强度分别达到0.79 MPa和1.76 MPa，满足GB/T 9846—2015《普通胶合板》中Ⅰ、Ⅱ类胶合板的强度要求。  
        关键词：酵母蛋白;氨化废纸纤维;胶黏剂;胶合板   
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        发布时间：2023-07-27
      • 向娥琳,黄荣凤
        2023, 37(3): 27-34. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022199
        加压热处理对表层压缩木材变形回复及硬度的影响
        摘要：木材表层压缩和加压热处理相结合是一种环保、低成本的物理改性方法，能显著提高低密度木材的硬度和尺寸稳定性。本研究对毛白杨（Populus tomentosa）边材试样进行表层压缩并形成干燥变定的压缩木，再用180 °C、0.1~0.7 MPa加压热处理永久固定压缩变形，分析表层压缩和蒸汽压力对压缩木压缩变形回复、硬度以及细胞壁微力学性能的影响规律。与未压缩材相比，当压缩率为20%时，压缩层的平均密度、表面硬度以及木材硬度分别提高了98%、70%、55%。蒸汽压力对固定压缩变形的效果极显著。当蒸汽压力为0.5 MPa时，吸湿状态下压缩变形完全不回复，吸水变形回复率降低至2.64%；当蒸汽压力增加至0.7 MPa，98%以上的压缩变形得到永久固定。随着蒸汽压力升高，表面硬度和木材硬度均呈先降低后增加的趋势，但差异在统计学上不显著。当蒸汽压力高于0.5 MPa时，纳米压痕测定的细胞壁弹性模量和硬度显著增加。  
        关键词：木材;表层压缩;加压热处理;变形回复;硬度   
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        发布时间：2023-07-27
      • 陈世桓,周桥芳,王先菊,云虹,胡传双,涂登云
        2023, 37(3): 35-43. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022214
        纤维粒径对荔枝修枝木/高密度聚乙烯复合材料性能的影响
        摘要：为了解决荔枝修枝木的利用问题，以荔枝修枝木纤维和高密度聚乙烯为主要原料，采用挤出成型的方法制备荔枝修枝木/HDPE复合材料（LWPC）。采用热重法测定荔枝木的热稳定性，利用体式显微镜观察荔枝木纤维形态，分析荔枝木纤维粒径对LWPC性能的影响。结果表明：荔枝木纤维初始降解温度为255 ℃；随着荔枝木纤维粒径的减小，其长径比先增大后逐渐减小。在动态流变测试中，随着荔枝木纤维粒径的减小，LWPC熔体的平衡转矩和平衡剪切热先降低后升高，储能模量、损耗模量和复数黏度增加。在动态热机械测试中，随着荔枝木纤维粒径的减小，LWPC的储能模量、损耗模量逐渐增大。LWPC的密度、吸水率、弯曲及拉伸性能呈现增大趋势，吸水厚度膨胀率则呈减小趋势。综合考虑LWPC的加工流变性能和物理力学性能，宜选用粒径＜300 μm的荔枝木纤维，制得LWPC的弯曲强度、弯曲模量最高分别为31.11 MPa、2.91 GPa，达到GB/T 24137—2009《木塑装饰板》的要求。  
        关键词：荔枝木;木纤维粒径;木塑复合材料;力学性能;流变性能   
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        发布时间：2023-07-27
      • 杨春梅,李月茹,田心池,马红霞,丁禹程,于文吉
        2023, 37(3): 44-50. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022193
        密度和含水率对竹基纤维复合材料抗弯性能的影响
        摘要：通过试验探究不同密度和含水率对竹基纤维复合材料的静曲强度（modulus of rupture，MOR）以及弹性模量（modulus of elasticity，MOE）的影响，并建立密度和含水率对MOR以及MOE影响的预测模型。结果表明，在测试区间内试板的密度与抗弯性能呈正相关；随着含水率升高，试板抗弯性能先增大后减小。根据预测模型，压制密度1.17 g/cm3、含水率11%左右的板材可以获得较高的MOR，大约为151.32 MPa；压制密度1.20 g/cm3、含水率10.65%左右的板材可以获得较高的MOE，大约为19.68 GPa。该研究为提高竹基纤维复合材料的抗弯性能以及生产实践提供一定理论指导。  
        关键词：竹基纤维复合材料;密度;含水率;抗弯性能;预测模型   
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        发布时间：2023-07-27
      • 陈松阳,王宪,王辉,曹秀龙,朱培琦,邱坚
        2023, 37(3): 51-57. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022182
        木材树种批量检验抽样方案的研究
        摘要：批量木材检验既要保证合理的精度，又要考虑检验人员的工作强度，因此研究批量木材检验的抽样方案具有重要意义。为制定按批量百分比分配的随机抽样方案，根据木材分类方法，整合历史抽样数据，使用MATLAB拟合并建立回归方程。在随机抽样方案的基础上研究复杂抽样的设计效应（design effect，deff），并增加了放宽和加严的规则。采用分层抽样模式，根据不同分类方法设定检验批次，制定了单一树种类或多树种类分组的随机抽样、多树种类未分组的随机抽样和现场无法判断样本信息的随机抽样三种方案。所有研究方案与现行抽样方案的对比和实际验证，在参数区间和执行方面均具有可行性，加快了批量木材抽样中样本量的计算。本研究对于木材现场检验具有更好的适用性，可以提高木材检验工作的效率。  
        关键词：木材检验;批量;抽样方案;样本量   
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        发布时间：2023-07-27
      • 王文财,党亚光,朱翔,关淯尹,沈彤,苍志智
        2023, 37(3): 58-67. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022230
        基于Lite-YOLOv5s模型的刨花板表面缺陷检测方法
        摘要：针对目前刨花板表面缺陷检测两阶段方法计算量大、机器学习识别方法鲁棒性低等问题，提出一种基于改进YOLOv5s的轻量化检测模型，即Lite-YOLOv5s。首先，在主干网络和颈部网络中引入Ghost Bottleneck模块以减少模型参数量，降低模型计算成本。其次，在主干网络中增加坐标注意力机制（coordinate attention，CA），并将空间金字塔池化模块（spatial pyramid pooling-fast，SPPF）替换为简化空间金字塔池化模块（simplify spatial pyramid pooling-fast，SimSPPF），保证模型在降低计算量的同时仍具有较好的检测效果。最后，在替换颈部网络中使用深度卷积模块（depth wise convolution，DWConv），进一步优化模型运行成本。应用Lite-YOLOv5s模型对某工厂刨花板四种表面缺陷数据集进行模型训练和验证，并将训练的模型用于刨花板图像的缺陷检测，结果表明：Lite-YOLOv5s模型针对刨花、胶斑、油污及粉尘斑四种缺陷的平均检测精度（mean average precious，mAP）可达90%以上，针对样本数量较少的漏芯缺陷mAP为75%以上；与原YOLOv5s模型相比，模型训练时间减少约3.58%，模型参数量下降约63.5%，模型权重文件大小下降约60.54%，模型浮点计算量下降约65.2%，在保证检测精度的前提下有效降低了模型运行成本，使其更容易部署在资源有限的边缘侧设备中。  
        关键词：刨花板;表面缺陷检测;图像;Lite-YOLOv5s;轻量化;深度学习   
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        发布时间：2023-07-27

        研究简报

      • 陈凯,何继龙,周杰,徐信武,郭晓磊
        2023, 37(3): 68-72. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022218
        栎木锯切功率影响因素的研究
        摘要：在锯切加工中，锯切功率对能耗具有重要影响。采用硬质合金圆锯片对栎木（Quercus spp.）进行锯切试验，探究锯切参数（锯齿前角、锯片转速及进给速度）对栎木锯切功率的影响，通过3因素3水平设计27组全因子试验，对锯切参数进行方差分析，并建立锯切功率的回归模型。结果表明；随着锯齿前角增大、主轴转速增大，栎木锯切功率减小；随着进给速度增大，栎木锯切功率增大。各锯切参数对锯切功率的影响程度排序为：进给速度＞锯片转速＞锯齿前角。根据方差分析结果建立线性模型的决定系数为0.9065，25° 锯齿前角在不同锯切参数下的锯切功率预测值与实测值的相对误差绝对值最大仅8.22%，表明该模型适用于栎木锯切功率的预测。  
        关键词：栎木;锯切功率;锯齿前角;锯片转速;进给速度   
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        发布时间：2023-07-27

        应用技术

      • 李伟光,王创,郑海彬,侯晓鹏
        2023, 37(3): 73-79. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2022231
        基于射频识别技术的层压式木门信息集成生产模式研究
        摘要：根据层压式木门生产工艺特点及管理需求，利用射频识别（radio frequency identification，RFID）电子标签作为生产、仓储、物流、安装和售后等环节主要信息载体，构建基于RFID技术的垂直分布式木门制造信息采集与处理模型结构，并提出各功能模块的实现流程。应用结果证明，该信息采集与处理模型可替代传统二维码系统，解决传统生产过程中存在的二维码易污染、重复贴码、数据可读不可写以及数据信息缺失等问题，木门的生产效率由原来的1.5 min/扇提高至1.0 min/扇，综合管理时间由原来的10~15 min/扇缩短至5 min/扇，实现木门加工、仓储、物流、安装和维护保养等环节的全流程管理。  
        关键词：层压式木门生产;RFID技术;集成管理   
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        发布时间：2023-07-27
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