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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 国内外工程木制材料的发展趋势2

1.2.1 国外发展趋势2

1.2.2 国内发展趋势3

1.2.3 规格材研究中存在的问题和发展趋势4

1.3 木质复合材料无损检测国内外研究进展5

1.3.1 规格材分级方法5

1.3.2 国外研究进展8

1.3.3 国内研究进展11

1.4 研究中存在的问题和发展趋势12

第2章 木质材料力学性能无损检测15

2.1 绪言15

2.2 木质材料的声学性质和振动特性16

2.2.1 木质材料的声学性质16

2.2.2 木质材料的振动特性18

2.3 试验材料和方法24

2.3.1 试验材料24

2.3.2 试验设备24

2.3.3 试验方法24

2.4 小尺寸试件力学性能无损检测结果与讨论26

2.4.1 虚拟仪器与FFT分析仪得到的弹性模量比较28

2.4.2 虚拟仪器与力学实验机得到的弹性模量比较29

2.4.3 落叶松弦向弹性模量与径向弹性模量的关系29

2.5 大尺寸规格材振动无损检测试验结果与讨论31

2.6 单板层积材试件力学性能无损检测结果与讨论33

2.6.1 四边简支振动试验33

2.6.2 四边自由振动试验34

2.6.3 边界条件的影响35

2.6.4 动、静态弹性模量之间的相关性分析36

2.7 小结37

第3章 木质材料的缺陷识别38

3.1 绪言38

3.2 振动模态分析和小波分析38

3.2.1 振动模态分析38

3.2.2 小波分析39

3.3 试验材料41

3.3.1 落叶松缺陷检测试验材料41

3.3.2 单板层积材缺陷检测试验材料42

3.4 落叶松试件的缺陷识别结果与讨论43

3.4.1 落叶松试件缺陷有无的研究43

3.4.2 落叶松试件缺陷定位的研究49

3.4.3 落叶松试件缺陷定量的研究54

3.5 杨木单板层积材的缺陷识别结果与讨论57

3.5.1 单板层积材缺陷有无的研究57

3.5.2 单板层积材缺陷定位的研究60

3.5.3 单板层积材缺陷定量的研究63

3.6 小结66

第4章 基于小波包能量曲率的缺陷识别69

4.1 绪言69

4.2 小波包能量及其曲率变化70

4.3 基于简支梁的损伤识别71

4.3.1 一点缺陷损伤识别71

4.3.2 两点缺陷损伤识别75

4.4 基于单板层积材的缺陷识别76

4.5 小结78

第5章 木质材料人工神经网络缺陷识别79

5.1 绪言79

5.2 人工神经网络79

5.3 基于小波包能量变化的人工神经网络损伤识别80

5.4 基于频率变化的人工神经网络缺陷识别84

5.4.1 频率损伤识别指标的构造85

5.4.2 基于频率损伤识别指标的神经网络损伤识别87

5.5 小结89

第6章 木结构规格材有限元力学模型的建立90

6.1 有限元和可靠性理论90

6.2 规格材有限元力学模型的建立92

6.3 试件有限元力学模型验证93

6.3.1 小尺寸试件有限元力学模型验证94

6.3.2 大尺寸试件有限元力学模型验证95

6.4 小结96

第7章 木结构规格材可靠度计算97

7.1 可靠性概述97

7.1.1 随机变量98

7.1.2 结构可靠性与失效概率99

7.1.3 结构的可靠指标100

7.1.4 灵敏性100

7.2 木结构规格材可靠性有限元模型的建立100

7.3 敏感度分析103

7.4 木结构规格材可靠性有限元模型的验证105

7.5 规格材可靠度参数库的建立106

7.6 小结107

第8章 玻璃纤维加固木结构规格材可靠性研究108

8.1 纤维增强材料的应用背景108

8.2 试验材料和方法109

8.3 结果与讨论112

8.3.1 工艺参数对贴面弹性模量变化值的影响规律112

8.3.2 工艺参数对相邻面弹性模量变化值的影响规律114

8.3.3 GFRP加固木材的可靠度计算与优化设计117

8.4 小结119

研究展望119

参考文献121