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《东北林业大学》 2001年
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云杉属木材构造特征与振动特性参数关系的研究

沈隽  
【摘要】: 本研究以云杉属八种木材的细胞结构,排列、生长特征与木材振动特性参数之间的 关系为总目标,全面、系统地研究了云杉属木材各种构造因子对振动性能产生的影响, 并找出了各项影响因子数据点的最佳分布范围,为乐器材的选择提供了理论依据。 实验对木材相关特征进行了测试分析,主要测定了木材的宏观构造特征、解剖分子 形态特征和木材物理、声学性能特征。木材的宏观构造特征包括生长轮宽度、生长轮宽 度变异系数、晚材率、晚材率变异系数;木材解剖分子形态特征包括管胞长度、管胞直 径、管胞壁厚、壁腔比、长宽比、胞壁率和纤丝角等,其中,纤丝角的测定采用x-射 线衍射促进行,管胞形态及排列特征测定采用计算机视觉分析系统进行;木材物理特征 包括木材密度、纤维素结晶度,纤维素结晶度的测定也采用了x-射线衍射仪;所测木 材声学特性参数包括动弹性模量、剪切模量、比动弹性模量、声辐射阻尼系数、损耗角 正切、声阻抗、E/G值等。 根据实验测得的数据,采用统计软件分析了木材构造特征对振动特性参数产生的影 响,分析了木材构造特征与振动特性参数之间的相互联系,从中不但可以发现两者有关 参数之间关系变化的规律,而且还可以比较出各树种木材有关参数对振动特性参数影响 的大小。在上述分析基础上进一步采用主成分分析法,通过降维方式进行数据简化,从 众多参数指标归纳出几个综合指标,使这些综合指标尽可能反映原来指标的信息,并具 有较明确的专业含义。此外,实验还采用综合坐标法和综合评分法,对参与实验的8个 云杉属木材依据其结构排列、生长特性、振动性能及考虑权重系数进行了综合坐标值评 定和打分排序。 实验以多样本的大量测试,从多角度分析认证了实验结果的一致性。最终认为,生 长轮结构越均匀,木材的振动性能就越优良。实验发现适宜的木材生长轮宽为1.0— 1.5mm,晚材率为15%—28%。纵、横向木材生长轮宽度变异系数、晚材率变异系数越小, 木材的振动性能越好;纤维素结晶度适量增大,有利于木材振动效率的提高及音色的表 现,适宜的纤维素结晶度应在59%左右;云杉属木材纤维长度越大,动弹性模量、比动 弹性模量值也越大,木材的振动效率也就越高,越有利于木材的振动。大部分木材纤维 长度达到4000μm时,木材的振动效率最高。适宜的木材纤维长宽比为100—110,管 胞壁厚度为0.030—0.050μm(无论径向、弦向),细胞胞壁率为0.55-0.60,管胞壁腔 比为0.30(无论径向、弦向),S_2层纤丝角为9°-17°。 本实验研究结果可为乐器材的选择和乐器实际生产提供了可靠的科学依据和技术参 数,具有一定的指导意义。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S781.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 刘镇波;沈隽;刘一星;刘明;张华君;商继红;;实际尺寸乐器音板用云杉属木材的声学振动特性[J];林业科学;2007年08期
3 刘镇波;刘一星;于海鹏;黄英来;李司单;;我国民族乐器共鸣用木材声学品质的研究现状与发展趋势[J];林业科学;2010年08期
4 刘镇波;刘一星;;乐器共鸣板用木材声学振动性能改良研究现状及趋势[J];世界林业研究;2012年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 刘明;钢琴音板用材振动性能检测与分选研究[D];东北林业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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10 盛寿日,宋才生,蔡明中;含萘环聚醚砜醚酮酮的溶解度参数的测定[J];工程塑料应用;1999年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 郝继军;张佐光;孙志杰;李敏;顾轶卓;;X-Cor泡沫夹层结构侧压性能实验研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
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4 赵君;姚燕;崔琪;;橡胶-木材增强水泥基功能性复合材料结构和性能的表征[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
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6 陈红林;何芳;;湖北森林碳汇量初步估算[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
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9 赵君;姚燕;崔琪;;橡胶-木材增强水泥基功能性复合材料结构和性能的表征[A];房建材料与绿色建筑[C];2009年
10 杨咏来;宁桂玲;林源;吕秉玲;;加压干燥法制备Al_2O_3纳米粉的工艺研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 张小东;崇明前卫村微污染水体的生态修复与基质研究[D];东华大学;2010年
5 周亚福;几类植物分泌结构发育过程中的细胞程序性死亡研究[D];西北大学;2011年
6 范黎明;贯通式潜孔锤钻头反循环机理研究及结构优化[D];吉林大学;2011年
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8 宋莎莎;木材细胞堆砌构造图案的分形表征与情感表达[D];北京林业大学;2011年
9 李春明;杨树品系低温生理响应及相关差异蛋白分析[D];北京林业大学;2011年
10 何学青;数种禾草种皮透性及种子半透层定位研究[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姚利玄;腌制萝卜工艺及黄变与脆度的关系研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨慧;冀北地区“漫瀚调”演唱研究[D];河北大学;2009年
3 李伟;从我国城乡差异看音乐教育公平[D];哈尔滨师范大学;2010年
4 李文娟;皖河滩地杨树造林模式及其修枝短期效应研究[D];安徽农业大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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【二级参考文献】
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10 李坤,赵锡奎,王国芝,邓广军,吕志洲;龙门山中段前山带构造特征及油气赋存研究[J];太原理工大学学报;2005年S1期
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9 朱锐;郭建华;旷理雄;王明艳;;湘中涟源凹陷构造样式与演化史分析[A];中国西部复杂油气藏地质与勘探技术研讨会论文集[C];2006年
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7 李长兴 记者 赵龙;采油二厂地质大队应用新技术增油近八千吨[N];大庆日报;2009年
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10 黄元章 陈伦锋 林金顺;溪南半岛地质调查全面展开[N];闽东日报;2009年
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