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排水法测定木材气干密度的影响因素及分析

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目录

1 引言

1. 1 研究背景

1. 2 国内外研究现状

1.2.1 国标规定测定方法

1.2.2 传统法

1.2.3 现代法

1. 3 实验设计方法

1.3.1 单因素实验法

1.3.2 正交试验法

1.3.3 响应面法与最优控制

1.3.4 不确定度分析

1.3.5 相对误差分析

1. 4 研究内容

1.4.2 研究内容

2 材料与方法

2. 1 实验材料

2. 2 实验设备

2. 3 实验方法

2.3.1 制样

2.3.2 标记

2.3.3 含水率平衡

2.3.4 排水法测量试样体积

3 结果与分析

3. 1 单因素结果分析

3.1.1 涂蜡方式对排水法测定木材气干密度的影响

3.1.2 操作时间对排水法测定木材气干密度的影响

3.1.3 水温对排水法测木材气干密度的影响

3.1.4 不同含水率对排水法测定木材气干密度的影响

3.1.5 木材结构对排水法测定木材气干密度的影响

3. 2 排水法测定木材气干密度影响因素的响应面法优化分析

3.2.1 模型的建立以及显著性分析

4 结论与讨论

4 .1 结论

4 .2 讨论

致谢

参考文献

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摘要

木材气干密度是指木材在大气条件下干燥,达到气干状态时的重量与体积的比值。木材气干密度是木材最基本的物理性质之一,其对于研究木材性能变化、木材质量具有不可磨灭的作用。本文以国家标准《木材气干密度测定方法》(GB/T1933-2009)为依据,通过分析实验中试验过程和试验结果,找出现行木材气干密度在实际测定中的影响因素,并分析应用排水法在测量木材气干密度过程中误差产生的原因,提取影响实验结果的主要因素,并以此为出发点,以两种针叶材杉木、马尾松和三种阔叶材杨木、水曲柳及胡桃木为研究对象,选择排水法测量试样体积,研究试件有无管孔及管孔类别、含水率不同、是否涂膜、实验操作时间、水温等对测量木材试样体积的影响,对影响显著的因素进行响应面法优化试验,利用回归拟合全局范围内结果与因素之间的函数关系,从而取得各因素各水平中最优水平值。通过对木材气干密度测定方法影响因素的研究,确定实验参数,细化其测定步骤和研究各因素对结果的影响,提高木材气干密度测量值的稳定性和准确性,为木材的科学研究、木材鉴定和木材利用奠定基础。进而提高其它涉及到木材气干密度的各种参数计算的准确性。
  本研究主要内容包括:⑴涂膜方式对排水法测定木材气干密度影响显著,浸涂液体石蜡会在试样表面形成较厚的蜡膜层,使得测得的体积偏大,密度偏小。⑵水温对于排水法测定木材气干密度有所影响,其中20℃水温测得的结果与测量真值最接近。⑶木材含水率对于排水法测定木材气干密度影响不显著,但仍有所影响,其中含水率为12%,测得的实验结果与测量真值最为接近。⑷操作时间对排水法测定木材气干密度影响显著,操作时间越短,对结果影响越小。⑸木材孔材构造对排水法测定木材气干密度有所影响,且针、阔叶材影响结果不同。⑹由响应面实验结果得出,响应值存在最大值,可以得出排水法测定木材气干密度的最优选择:水的温度为20℃,操作时间为3min,含水率为12%。

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