森林工程

作者：翟二壮,李明,方赛银,邓婷婷,陈楚敏,王景贵,杜坤

单位：1.西南林业大学 机械与交通学院，昆明 650224；,2.安徽工程大学，高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室，安徽 芜湖 241000；,3.安徽工程大学 电气工程学院，安徽 芜湖 241000；

关键词：木材,声发射,b值,微观破坏,宏观破坏,临界慢化,前兆预测,屈服强度

基金：国家自然科学基金(32160345),云南省农业基础联合专项项目(202501BD070001-030),云南省基础研究专项(202201AU070068)

为预测木材在载荷作用下的微观与宏观破坏行为，提出基于声发射（acoustic emission，AE）信号b值（描述声发射信号的频率分布特性）和临界慢化（critical slowing down，CSD）特征的木材破坏前兆预测方法。首先，分析载荷加载速率对木材破坏过程的影响，在木材三点弯试验中分别采用2 mm/min和5 mm/min 2种加载速率，以500 kHz采样速率采集木材试件破坏过程中释放的AE信号。然后，提出基于AE信号幅值划分的改进b值计算方法，将试验产生的AE信号分为3个等级，并依此描述载荷作用下木材试件内部裂纹产生与发展过程。最后，依据CSD原理，提出基于AE信号长度相关系数和方差的木材断裂前兆预测方法。研究结果表明，通过结合不同等级的b值分析，能够反映出试件损伤过程中断裂特性以及微裂纹的产生；木材发生微观和宏观断裂时，都会产生CSD现象，体现为AE信号相关性系数与方差值的增大；在不同加载速率下，当载荷达到极限屈服强度85%左右时，试件均出现显著的CSD现象。

来源：2026年第1期

《森林工程》期刊编辑部

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