森林工程

作者：陈楚敏,李明,方赛银,赵家龙,沈志辉,张志恒,邓婷婷

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,裂纹,声发射,能量,小波变换,应力波,区域定位,指数衰减

基金：国家自然科学基金项目(32160345),云南省农业基础研究联合专项项目(202401BD070001-121)

木材中的裂纹对应力波的传播特性具有不可忽略的影响，探究应力波的能量变化规律对木材中裂纹深度的识别具有重要意义。以樟子松木材作为试验材料，在不同的试件上制作不同数量的裂纹，并且裂纹深度从0逐渐增加至90 mm，每次的增量为10 mm。首先，利用声发射（acoustic emission，AE）传感器采集铅芯折断在试件表面产生的应力波，并对其进行时频特征分析。然后，基于离散小波分析，建立应力波在不同频段中的能量衰减模型。研究结果表明，随着裂纹深度的增加，暂态波中频率成分为125~250 kHz的AE信号占比显著减小；随着裂纹数量的增加，小波重构后的AE信号能量衰减模型中表示衰减程度的系数由0.73增加至1.09；此外，随着裂纹深度的增加，频段为31.25~62.5 kHz的小波信号能量衰减明显缓慢；利用能量衰减模型确定的裂纹区域可以覆盖实际裂纹的所在位置。

来源：2025年第1期

《森林工程》期刊编辑部

查看森林工程杂志2025年第1期