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从自然结构到先进光子器件:木材仿生光学的启迪与重构
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作者 李坚 尹伟明 陈志俊 《东北林业大学学报》 北大核心 2026年第1期1-8,共8页
木材作为一种古老而丰富的天然材料,其价值长期以来主要局限于结构与燃料领域。然而,随着纳米技术与仿生学的交叉融合,一门新兴的交叉科学——木材仿生光学应运而生。该学科旨在解码木材微观结构中蕴含的光学原理,并以此为灵感,设计与... 木材作为一种古老而丰富的天然材料,其价值长期以来主要局限于结构与燃料领域。然而,随着纳米技术与仿生学的交叉融合,一门新兴的交叉科学——木材仿生光学应运而生。该学科旨在解码木材微观结构中蕴含的光学原理,并以此为灵感,设计与制备具有优异性能的新型光子材料与器件。论文系统阐述木材仿生光学的研究背景,揭示其从“材料对象”到“灵感源泉”的范式转变;深入剖析木材仿生光学的研究内涵,将其划分为结构解析、原理探究与仿生重构三个核心层次;并详细论述该领域的主要研究内容,涵盖对木材自身光学现象的深入理解,以及由此启发的仿生制备策略。在此基础上,文章进一步探讨木材仿生光学在推动可持续发展、促进多学科融合及启发颠覆性技术方面的深远意义。最后,全文总结当前研究面临的挑战,并对未来的发展方向,如动态响应光子材料、与生命功能的集成、计算辅助设计及面向“碳达峰、碳中和”的生物基光子学战略等进行了展望。论文旨在系统梳理木材仿生光学的知识体系,为该领域的深入发展与创新应用提供理论参考和方向指引。 展开更多
关键词 木材仿生 仿生光学 结构色 室温磷光 可持续材料 光子器件
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家具用圆形纸管嵌套式夹芯板承载性能的多目标优化设计与分析
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作者 姜夏旺 张诗浩 +1 位作者 俞明功 孙德林 《林业工程学报》 北大核心 2025年第5期55-65,共11页
本研究设计开发了一种家具用圆形纸管嵌套式夹芯板,采用响应曲面法(RSM)和非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化设计,有效提升了其综合承载性能。通过Box-Behnken设计RSM构建的二阶响应面方程,明确了纸管壁厚、内径和高度与各... 本研究设计开发了一种家具用圆形纸管嵌套式夹芯板,采用响应曲面法(RSM)和非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化设计,有效提升了其综合承载性能。通过Box-Behnken设计RSM构建的二阶响应面方程,明确了纸管壁厚、内径和高度与各承载性能指标之间的复杂耦合效应和非线性特征,并借助NSGA-Ⅱ获得了各承载性能间折中平衡的帕累托最优解集。研究结果验证了该优化方法在提升纸管夹芯板承载性能方面的优越性和可靠性,同时揭示了结构参数对面外压缩强度、面内压缩强度及抗弯强度的非线性影响。通过优化设计,该新型圆形纸管嵌套式夹芯板展现了优良的综合承载性能和轻量化优势,为其在家具制造中的广泛应用奠定了坚实基础。这一研究不仅展示了新型材料设计的创新性,同时也证实了RSM结合NSGA-Ⅱ的多目标优化方法在复杂材料性能优化中的潜力。 展开更多
关键词 纸管夹芯板 承载性能 多目标优化 响应曲面法 非支配排序遗传算法Ⅱ
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制备稀土铝酸锶发光刨花板工艺初探
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作者 周亚菲 张根成 +1 位作者 张倩 吕蕾 《林业科技》 2025年第4期64-67,共4页
为探讨板材密度、热压温度、热压时间等因素对稀土铝酸锶发光刨花板的性能影响,本研究采用热压成型工艺,将稀土铝酸锶长余辉发光材料按不同比例加入刨花,制备定向刨花板。分析在不同密度设计和热压工艺参数下板材力学性能的变化,结果表... 为探讨板材密度、热压温度、热压时间等因素对稀土铝酸锶发光刨花板的性能影响,本研究采用热压成型工艺,将稀土铝酸锶长余辉发光材料按不同比例加入刨花,制备定向刨花板。分析在不同密度设计和热压工艺参数下板材力学性能的变化,结果表明:在试验设计范围内,密度、热压温度与板材力学强度正相关,热压时间与力学强度呈抛物线关系;板材密度为0.65 g/cm^(3),热压温度在150℃,热压时间在10 min时,稀土铝酸锶发光刨花板有着最优的力学性能。 展开更多
关键词 稀土铝酸锶发光刨花板 密度 热压温度 热压时间
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老年人代步车座椅设计研究
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作者 朱敬涛 李雪莲 吴萍 《设计》 2025年第17期51-55,共5页
由于老年人使用代步车的驾驶时间较短,过硬过软的坐垫都会影响驾驶体验,并且增加老年人跌倒的风险。为了探究坐垫表面硬度对老年人的短时静坐后站立的影响,本文采用表面肌电和李克特七级量表对代步车座椅坐垫进行主客观分析研究。实验得... 由于老年人使用代步车的驾驶时间较短,过硬过软的坐垫都会影响驾驶体验,并且增加老年人跌倒的风险。为了探究坐垫表面硬度对老年人的短时静坐后站立的影响,本文采用表面肌电和李克特七级量表对代步车座椅坐垫进行主客观分析研究。实验得到65D坐垫在短时静坐后起立的表现较好。最后在实验基础上,设计一款更加安全、便捷的老年人代步车。 展开更多
关键词 老年人代步车 主客观研究 坐垫研究 座椅设计 老年人站立
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高温热处理木材的FTIR和XRD分析 被引量:67
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作者 李贤军 刘元 +3 位作者 高建民 吴义强 伊松林 吴志平 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期104-107,共4页
该文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪和X射线衍射(XRD)仪较系统地研究了高温热处理对马尾松木材FTIR和XRD特征的影响规律。结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,木材红外吸收光谱中羟基吸收峰的强度明显降低,羰基吸收峰的强... 该文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪和X射线衍射(XRD)仪较系统地研究了高温热处理对马尾松木材FTIR和XRD特征的影响规律。结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,木材红外吸收光谱中羟基吸收峰的强度明显降低,羰基吸收峰的强度略呈降低趋势,有利于木材尺寸稳定性的增加;在160~220℃的热处理范围内,马尾松木材纤维素结晶度随着温度的增加呈现出先增加、后减小、再增加的变化规律;当热处理温度为200℃时,随着时间的延长,马尾松木材的结晶度整体呈现降低趋势,但处理时间为2 h时,木材的结晶度略有增加;除220℃热处理4 h外,其他高温热处理工艺对马尾松木材纤维素结晶区宽度的影响不明显,其变化幅度均在3%以内。 展开更多
关键词 高温热处理 木材 FTIR XRD
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5个冬青品种枝条抗弯力学特性及其与理化性质的关系 被引量:1
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作者 殷雅文 侯召斌 +3 位作者 刘佳琪 吴文平 邹义萍 郝明灼 《南京林业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期95-102,共8页
【目的】筛选宜造型冬青品种,并分析化学组分与物理性质对枝条抗弯力学特性的影响机制,为其他造型冬青品种的筛选提供理论依据。【方法】以5个冬青品种‘长青柳’(Ilex cassine‘Angustifolia’)、‘内莉’(I.בNellie R.Stevens... 【目的】筛选宜造型冬青品种,并分析化学组分与物理性质对枝条抗弯力学特性的影响机制,为其他造型冬青品种的筛选提供理论依据。【方法】以5个冬青品种‘长青柳’(Ilex cassine‘Angustifolia’)、‘内莉’(I.בNellie R.Stevens’)、‘黄金枸骨’(I.×attenuata‘Sunny Foster’)、‘红玛瑙’(I.decidua‘Hongmanao’)、‘冬红’(I.verticillata‘Winter Red’)为研究对象,测定2.5~7.5mm共5个径级的枝条抗弯力及抗弯弹性模量(MOE),纤维素、半纤维素和木质素的含量,以及微纤丝角(MFA)及结晶度(Crl)等指标。【结果】①5个冬青品种的抗弯力、抗弯弹性模量(MOE)随径级增加而增大,枝条化学组分及结晶度的变化与力学性质的变化类似,微纤丝角随径级增加而减小。②5个冬青品种抗弯力和MOE存在显著差异(P<0.05),‘红玛瑙’的抗弯力及MOE最高,‘冬红’最低。③纤维素含量、综纤维素含量、结晶度与枝条的MOE呈显著正相关,微纤丝角与MOE呈显著负相关(P<0.05)。【结论】‘冬红’(MOE为154.88~645.87 MPa)及‘内莉’(MOE为212.09~772.00 MPa)的MOE显著低于其他品种,表明其枝条柔韧性更优,为适宜造型的冬青品种;而枝条纤维素、综纤维素含量、微纤丝角、结晶度等指标是影响枝条抗弯特性的主要因素。 展开更多
关键词 冬青 枝条 抗弯弹性模量 微纤丝角 纤维素 结晶度
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槐米染色丝织品中色素的萃取工艺优化 被引量:1
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作者 王善森 姚铭毅 +2 位作者 王茹倩 郭丹华 刘剑 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
为了提高槐米染色丝织品中黄酮类色素萃取效率,采用了吡啶和甲醇2种萃取方法,并利用单因素实验结合响应面法(Response surface method,RSM)对萃取工艺进行优化。结果表明:吡啶萃取法的最佳工艺是萃取温度56.9℃,萃取时间29.6 min,吡啶... 为了提高槐米染色丝织品中黄酮类色素萃取效率,采用了吡啶和甲醇2种萃取方法,并利用单因素实验结合响应面法(Response surface method,RSM)对萃取工艺进行优化。结果表明:吡啶萃取法的最佳工艺是萃取温度56.9℃,萃取时间29.6 min,吡啶体积分数42.2%;最佳吸光度预测值和实际值为0.940和0.939。甲醇萃取法的最佳工艺是萃取温度61.6℃,萃取时间25.9 min,甲醇体积分数49.6%;最佳吸光度预测值和实际值为0.784和0.780。RSM为色素萃取提供了可靠的优化方法,通过这2种萃取法能够得到槐米的主要色素成分及糖苷类化合物,可以获取更多的化合物信息。研究结果可为丝织品中的黄酮类色素萃取提供参考。 展开更多
关键词 丝织品 天然染料 槐米 黄酮类色素 色素萃取 响应面法
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木材及木制品中残留五氯酚的气相色谱测定法 被引量:17
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作者 黄惠玲 何志贵 +3 位作者 李渺 莫振飞 单锡文 梁毅 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1369-1372,共4页
建立了木材及木制品中五氯酚的气相色谱测定法。样品经丙酮提取,浓硫酸净化,正己烷萃取后吹干,于0.1mol/L K2CO3的介质中用乙酸酐衍生,采用HP-5毛细管气相色谱柱分离,ECD检测器进行检测。在0.01—50mg/L的范围内线性关系良好... 建立了木材及木制品中五氯酚的气相色谱测定法。样品经丙酮提取,浓硫酸净化,正己烷萃取后吹干,于0.1mol/L K2CO3的介质中用乙酸酐衍生,采用HP-5毛细管气相色谱柱分离,ECD检测器进行检测。在0.01—50mg/L的范围内线性关系良好;检出限为0.005mg/kg;相对标准偏差为2.6%~3.6%;回收率在89.3%~103.5%之间。方法具有灵敏、简便、准确的特点。 展开更多
关键词 五氯酚 气相色谱法 木材
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一类含不确定因素的非线性系统鲁棒跟踪 被引量:13
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作者 周玉成 程放 +1 位作者 肖天际 杨建华 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期130-136,共7页
讨论了在木材工业计算机集成制造系统中抽象出的一类含不确定因素的非线性系统的鲁棒渐进跟踪问题 ,其中的未知参变量是时变的 ,且取值于一紧集Ω上。当未知参变量以线性和非线性形式出现时 。
关键词 LYAPUNOV函数 鲁棒渐进跟踪 非线性不确定系统 控制器 木材工业
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刨花板动态抗弯弹性模量的无损检测 被引量:25
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作者 胡英成 王逢瑚 +1 位作者 刘一星 中尾哲也 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期9-11,共3页
利用弯曲振动试验、纵波传播试验、纵波共振试验测定刨花板的动态抗弯弹性模量。并分析了各种试验所得结果之间的关系。结果表明:不同方法测得的弹性模量值不同、但它们之间存在着一定的内在联系。
关键词 刨花板 无损检测 动态抗弯弹性模量 弯曲振动 纵波传播
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基于层次分析法的家具设计方案评价模型 被引量:20
11
作者 陈祖建 蒋松林 关惠元 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期130-136,共7页
将层次分析法(AHP)引入家具设计的方案评价与决策中。用层次分析法原理确立家具设计方案评价指标层次结构,计算与分析家具方案评价各层次指标的权值。第一,家具设计方案评价各属性的权值:美观属性(MG),42.86%;实用属性(SY),44.81%;经济... 将层次分析法(AHP)引入家具设计的方案评价与决策中。用层次分析法原理确立家具设计方案评价指标层次结构,计算与分析家具方案评价各层次指标的权值。第一,家具设计方案评价各属性的权值:美观属性(MG),42.86%;实用属性(SY),44.81%;经济属性(JS),12.34%;第二,家具设计方案评价二级评价指标的权值:家具造型(KX),0.150 8;家具色彩(KS)0.127 0;家具装饰(KZ),0.150 8;家具功能(KG),0.150 8;家具材料(KC),0.146 5;家具工艺结构(KY),0.150 8;家具价格定位(KJ),0.123 4。同时构建了家具设计方案评价模型,用于指导家具设计。 展开更多
关键词 层次分析法 家具 设计方案 评价模型
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异氰酸酯胶稻壳板物理力学性能影响因素分析 被引量:15
12
作者 赵林波 陆仁书 王逢瑚 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期79-81,共3页
根据稻壳的原料成分中含有较多 SiO_(2)(占稻壳的 16%)的特点。利用异氰酸酯含有化学性质很活泼的异氧酸酯基(-N=C=O)具有较强的胶合能力、热压周期短、无游离甲醛释放等优点。在实验室条件下采用正交试验方法.探讨了... 根据稻壳的原料成分中含有较多 SiO_(2)(占稻壳的 16%)的特点。利用异氰酸酯含有化学性质很活泼的异氧酸酯基(-N=C=O)具有较强的胶合能力、热压周期短、无游离甲醛释放等优点。在实验室条件下采用正交试验方法.探讨了原料形态、密度、施胶量、含水率等因子对异氰酸酯胶稻壳板的物理力学性能的影响规律。试验结果表明:密度、施胶量、原料形态、含水率对异氰酸酯胶稻壳板的静由强度、内结合强度、吸水厚度膨胀率等物理力学性能有明显的影响.为主要因子.在确定生产工艺时予以重点考虑。 展开更多
关键词 异氰酸酯 稻壳 刨花板 物理力学性能
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化学镀法制备电磁屏蔽木材-Ni-P复合材料研究 被引量:11
13
作者 王立娟 李坚 刘一星 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期296-299,304,共5页
用化学镀镍方法在落叶松木材单板表面沉积N i-P合金制备了木材-N i-P复合材料.用能谱(EDS)分析了镀层成分,采用扫描电镜(SEM)表征了复合材料的表面形貌,用X射线衍射研究了镀层的微结构,用低电阻测定仪和频谱仪分别测定了复合材料的表面... 用化学镀镍方法在落叶松木材单板表面沉积N i-P合金制备了木材-N i-P复合材料.用能谱(EDS)分析了镀层成分,采用扫描电镜(SEM)表征了复合材料的表面形貌,用X射线衍射研究了镀层的微结构,用低电阻测定仪和频谱仪分别测定了复合材料的表面电阻及电磁屏蔽效能,利用直拉法测定了镀层与木材的结合强度.结果表明:所得复合材料依然保持着木材的多孔性结构,表面镀层均匀;镀层为晶态结构的N i-P合金,其中P的含量为1.53%;复合材料的表面电阻率在10-1~100Ω/cm2,电磁屏蔽效能在9 kHz^1.5 GHz的频段可达60 dB,且镀层与木材表面结合牢固. 展开更多
关键词 落叶松单板 化学镀镍 复合材料 性能 结合强度
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基于符号学理论的新中式家具设计探索 被引量:20
14
作者 孙巍巍 李德君 凌继尧 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期169-173,181,共6页
明清家具是中国古代家具的典范,在世界家具史上有着重要位置,新中式家具的设计主要是借鉴了明清家具的某些特征,同时以现代的技术手段和审美需求为标准。本文运用现代符号学理论,分析确定了明清家具是完整的符号系统,并总结出明清家具... 明清家具是中国古代家具的典范,在世界家具史上有着重要位置,新中式家具的设计主要是借鉴了明清家具的某些特征,同时以现代的技术手段和审美需求为标准。本文运用现代符号学理论,分析确定了明清家具是完整的符号系统,并总结出明清家具的符号学语言形式:形态性符号、装饰性符号、结构性符号和材料性符号,从而应用横组合与纵聚合等符号学原理创作了几款新中式家具。应用符号学理论审视明清家具既是一种全新的认识,也为新中式家具的创新设计提供了方法上的参考,对新中式家具的设计有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 明清家具 新中式家具 符号学 符号
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木制品甲醛释放量限制值对比 被引量:11
15
作者 缪文彬 张晓蓉 +2 位作者 姚丽芳 蒋伟 朱洪坤 《木材工业》 北大核心 2009年第6期25-27,共3页
阐述了我国木制品发展现状,对世界主要国家和地区的木制品甲醛释放量标准进行了对比,重点对比和分析了我国与世界主要发达国家的木制品甲醛释放限值,为我国木制品出口企业控制甲醛释放量提供参考和建议。
关键词 木制品 甲醛释放量 标准 甲醛释放限值
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木材阻燃剂FRW与聚磷酸铵复配的阻燃协同效应研究 被引量:14
16
作者 王石进 王奉强 +1 位作者 王清文 郭垂根 《木材工业》 北大核心 2014年第3期17-21,共5页
为开发阻燃效率高、成本低的阻燃剂,将木材阻燃剂FRW与水溶性聚磷酸铵(APP)复配,进行樟子松木材处理和处理试样的热重分析,及热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、质量损失和烟气浓度检测。结果表明,与FRW和APP单独处理试样相比,FRW和... 为开发阻燃效率高、成本低的阻燃剂,将木材阻燃剂FRW与水溶性聚磷酸铵(APP)复配,进行樟子松木材处理和处理试样的热重分析,及热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、质量损失和烟气浓度检测。结果表明,与FRW和APP单独处理试样相比,FRW和APP之间具有阻燃协同效应,复配制剂处理试样的成炭率提高,阻燃性能明显提高。 展开更多
关键词 木材阻燃剂FRW 聚磷酸铵 阻燃性能 协效作用 复配
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典型硼化合物对毛竹热降解与燃烧性能的影响 被引量:10
17
作者 杨守禄 吴义强 +1 位作者 卿彦 姚春花 《中国工程科学》 北大核心 2014年第4期51-55,59,共6页
利用热重和锥形量热仪研究硼酸、硼砂两种典型硼化合物对毛竹热降解和燃烧性能的影响。结果表明:硼酸、硼砂能降低竹材的最大热解速率,缩短高温热解区间,促进残炭生成。与未处理材相比,硼酸、硼砂明显减少竹材燃烧过程中的热量释放,热... 利用热重和锥形量热仪研究硼酸、硼砂两种典型硼化合物对毛竹热降解和燃烧性能的影响。结果表明:硼酸、硼砂能降低竹材的最大热解速率,缩短高温热解区间,促进残炭生成。与未处理材相比,硼酸、硼砂明显减少竹材燃烧过程中的热量释放,热释放速率降至未处理材的50%左右,总热释放量的降幅分别达50.6%、44.1%。硼酸、硼砂也能抑制竹材燃烧时的烟释放,总烟释放量分别下降95.3%、91.6%。硼酸、硼砂处理竹材能发挥高效的阻燃抑烟功效。 展开更多
关键词 硼酸 硼砂 毛竹 热降解 燃烧性能
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我国木质门行业的发展现状与趋势 被引量:23
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作者 吕斌 付跃进 张玉萍 《木材工业》 北大核心 2008年第5期17-20,共4页
从发展历程、产品分类、标准与质量等方面,介绍我国木质门行业的现状。针对制造企业整体规模小、产品质量水平参差不齐、产品标准亟待完善、科技创新力薄弱、产品同质化等问题,从加强品牌建设、提升产品质量和技术含量、完善质量标准体... 从发展历程、产品分类、标准与质量等方面,介绍我国木质门行业的现状。针对制造企业整体规模小、产品质量水平参差不齐、产品标准亟待完善、科技创新力薄弱、产品同质化等问题,从加强品牌建设、提升产品质量和技术含量、完善质量标准体系、加强行业监管等方面提出建议,以促进行业健康、有序发展。 展开更多
关键词 木质门 现状 趋势 标准
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三种非常用树种人工林木材的机械加工性能评价 被引量:8
19
作者 谢雪霞 刘波 +2 位作者 孙华林 姜笑梅 殷亚方 《木材工业》 北大核心 2014年第4期28-31,共4页
通过研究栗木、刺槐和柳杉3种非常用树种的木材机械加工性能,为其高附加值利用提供科学依据。分别测试了3种木材的刨削、砂削、铣削、钻削等机械加工性能。结果表明:栗木和刺槐的综合机械加工性能优于柳杉;随着刨削深度和进料速度的增大... 通过研究栗木、刺槐和柳杉3种非常用树种的木材机械加工性能,为其高附加值利用提供科学依据。分别测试了3种木材的刨削、砂削、铣削、钻削等机械加工性能。结果表明:栗木和刺槐的综合机械加工性能优于柳杉;随着刨削深度和进料速度的增大,刨削质量下降,其中,进料速度对刨削加工性能的影响大于刨削深度。 展开更多
关键词 栗木 刺槐 柳杉 机械加工性能 非常用树种
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轻质麦秸复合墙体传热特性模拟评价 被引量:9
20
作者 周晓燕 李键 周定国 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期89-95,共7页
运用有限差分法和反应系数法评价轻质麦秸复合墙体的传热特性,并将之与传统的砖混结构进行比较。结果表明:轻质麦秸复合墙体抵抗外界大气温度波动的能力是普通砖墙的8~10倍,具有良好的保温隔热性能;采用轻质麦秸复合墙体,其传热能耗能... 运用有限差分法和反应系数法评价轻质麦秸复合墙体的传热特性,并将之与传统的砖混结构进行比较。结果表明:轻质麦秸复合墙体抵抗外界大气温度波动的能力是普通砖墙的8~10倍,具有良好的保温隔热性能;采用轻质麦秸复合墙体,其传热能耗能达国家要求的节能50%的目标,可作为新型节能建筑墙体材料在建筑行业广泛应用。 展开更多
关键词 轻质麦秸复合墙体 传热特性 有限差分法 反应系数法
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