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木材無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用與展望（四）
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一）木材無(wú)損檢測(cè)的基本原理和主要方法
木材無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門(mén)新興的、綜合性的木材非破壞性檢測(cè)技術(shù)，從20世紀(jì)50年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，近十幾年才得到迅速發(fā)展。傳統(tǒng)的木材物理、力學(xué)性質(zhì)檢測(cè)大都是采用檢測(cè)儀器或力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對(duì)規(guī)定尺寸、規(guī)格、表面形狀或所能承受的最大載荷。這種方法檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、條件苛刻、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差，且不適于非破壞、在線生快速檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)木材或木質(zhì)材料的物理力學(xué)性質(zhì)，可在不破壞木材及木質(zhì)材料的本身形狀、原有結(jié)構(gòu)和原有動(dòng)力狀態(tài)的前提下，利用當(dāng)今的物理方法和手段快速測(cè)量出木材及木質(zhì)材料的尺寸、規(guī)格、表面形狀和基本物理力學(xué)性。木材無(wú)損檢測(cè)的主要方法有：1、X射線攝影檢測(cè)法：主要原理是利用射線穿透不同木材部位時(shí)的吸收和衰減效應(yīng)的不同，并根據(jù)感光底片上的不同記錄來(lái)分析和判斷木材的某些性質(zhì)。2、微波檢測(cè)法：利用微波在不同介質(zhì)中的傳播速度和衰減速度的不同，研究木材不同方向和不同部位的差異，常用透射、反射、定波和散射類(lèi)儀器來(lái)檢測(cè)。3、紅外線檢測(cè)法：利用木材中的極性基團(tuán)或木材中的水分子對(duì)紅外光能量的吸收強(qiáng)弱來(lái)判斷該物質(zhì)的數(shù)量多少或疏密。4、超聲波檢測(cè)法：利用超聲波在物質(zhì)中傳播會(huì)發(fā)生衰減的現(xiàn)象，且其縱波波速與介質(zhì)的密度、超聲彈性模量的相關(guān)關(guān)系，在測(cè)量出超聲波速度和后，推算出木材的彈性模量，并根據(jù)彈性模量與力學(xué)性質(zhì)的正相關(guān)性，估算出被測(cè)木材的機(jī)械強(qiáng)度。5、機(jī)械應(yīng)力檢測(cè)法：是采用機(jī)械方法施加恒定變形（或力）被測(cè)試材上，測(cè)得相應(yīng)的載荷（或變形），由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算出試材的彈性模量和抗彎強(qiáng)度，并可用于成材的在線應(yīng)力分析。6、振動(dòng)檢測(cè)法：根據(jù)木材度件的振動(dòng)特性與彈性模量之間的相關(guān)關(guān)系，對(duì)試件加橫向振動(dòng)的減幅率及質(zhì)量，經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后顯示出試材的彈性模量。7、沖擊應(yīng)力波檢測(cè)法：利用撞擊在木材或木質(zhì)構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的機(jī)械波的傳播，并根據(jù)木質(zhì)構(gòu)件的彈性模量E與應(yīng)力波速度u和木質(zhì)材料密度D之間存在著如下關(guān)系：E=u2D/g，而通過(guò)測(cè)量應(yīng)力波傳播速度來(lái)確定木質(zhì)材料的彈性模量，最終估算出木質(zhì)材料的力學(xué)強(qiáng)度。8、聲發(fā)射（AE）檢測(cè)法：木質(zhì)材料受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂時(shí)，會(huì)以彈性波的形式釋放出應(yīng)變能，利用電子儀器應(yīng)變能反反映的聲發(fā)射信號(hào)并由此判斷木質(zhì)材料內(nèi)部的裂紋、缺陷、結(jié)構(gòu)變化、破壞先兆等材料的內(nèi)部動(dòng)態(tài)信息。9、核磁共振法：利用木質(zhì)材料內(nèi)部的極性分子或水分子對(duì)核磁共振光譜的吸收性質(zhì)形成核磁共振譜圖，或形成核磁共振光譜圖象，從而非破壞地觀察木質(zhì)材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、缺陷或有價(jià)值的信息。
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