仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2013年
12期
2818-2823
,共6页
孙建平%胡英成%王逢瑚%韩天香
孫建平%鬍英成%王逢瑚%韓天香
손건평%호영성%왕봉호%한천향
分形%断裂面%图像处理%木材
分形%斷裂麵%圖像處理%木材
분형%단렬면%도상처리%목재
fractal%fracture surface%image processing%wood
利用分形理论对水曲柳木材三点弯曲断裂和冲击断裂的断面进行定量研究,探索木材断裂的分形特性以及定量地分析木材断裂机制.试验中,利用计算机图像处理技术从微观和宏观的角度提取断裂面图像信息,并通过小岛法计算分形维数,分析分形维数与弹性模量、抗弯强度和冲击韧性的关系.结果显示,木材断面微观和宏观形态在一定的尺度范围内存在自相似性,具有分形特征;材料裂纹试样的分形维数2.601 2高于无裂纹试样的分形维数2.566 3,而裂纹试样的弹性模量6.17 MPa和抗弯强度105.17 MPa均小于无裂纹试样的弹性模量7.08 MPa和抗弯强度109.18 MPa;抗弯强度与断裂面分形维数之间的线性关系明显,弹性模量与分形维数之间线性关系不明显.木材冲击断裂面的分形维数2.607 8要高于弯曲断裂面分形维数2.566 3,但是与裂纹试样弯曲断裂面的分形维数值2.601 2接近;而且,水曲柳的冲击韧性和断裂韧性与分形维数之间呈明显的线性关系.
利用分形理論對水麯柳木材三點彎麯斷裂和遲擊斷裂的斷麵進行定量研究,探索木材斷裂的分形特性以及定量地分析木材斷裂機製.試驗中,利用計算機圖像處理技術從微觀和宏觀的角度提取斷裂麵圖像信息,併通過小島法計算分形維數,分析分形維數與彈性模量、抗彎彊度和遲擊韌性的關繫.結果顯示,木材斷麵微觀和宏觀形態在一定的呎度範圍內存在自相似性,具有分形特徵;材料裂紋試樣的分形維數2.601 2高于無裂紋試樣的分形維數2.566 3,而裂紋試樣的彈性模量6.17 MPa和抗彎彊度105.17 MPa均小于無裂紋試樣的彈性模量7.08 MPa和抗彎彊度109.18 MPa;抗彎彊度與斷裂麵分形維數之間的線性關繫明顯,彈性模量與分形維數之間線性關繫不明顯.木材遲擊斷裂麵的分形維數2.607 8要高于彎麯斷裂麵分形維數2.566 3,但是與裂紋試樣彎麯斷裂麵的分形維數值2.601 2接近;而且,水麯柳的遲擊韌性和斷裂韌性與分形維數之間呈明顯的線性關繫.
이용분형이론대수곡류목재삼점만곡단렬화충격단렬적단면진행정량연구,탐색목재단렬적분형특성이급정량지분석목재단렬궤제.시험중,이용계산궤도상처리기술종미관화굉관적각도제취단렬면도상신식,병통과소도법계산분형유수,분석분형유수여탄성모량、항만강도화충격인성적관계.결과현시,목재단면미관화굉관형태재일정적척도범위내존재자상사성,구유분형특정;재료렬문시양적분형유수2.601 2고우무렬문시양적분형유수2.566 3,이렬문시양적탄성모량6.17 MPa화항만강도105.17 MPa균소우무렬문시양적탄성모량7.08 MPa화항만강도109.18 MPa;항만강도여단렬면분형유수지간적선성관계명현,탄성모량여분형유수지간선성관계불명현.목재충격단렬면적분형유수2.607 8요고우만곡단렬면분형유수2.566 3,단시여렬문시양만곡단렬면적분형유수치2.601 2접근;이차,수곡류적충격인성화단렬인성여분형유수지간정명현적선성관계.
