联合无损检测技术的木材密度和抗压强度预测

摘要

为实现古建筑木构件的无损检测,提出基于无损检测技术的木材密度和抗压强度的线性预测公式。运用超声波-针阻仪联合检测技术测量了12种木材不同纹理方向的超声波波速和抗压强度以及径向和斜向的阻抗比,拟合得到了预测公式中的回归系数,再将预测公式应用于对2种新木材和1种古木的密度和抗压强度的预测中。结果表明:木材超声波波速和阻抗比与其密度和抗压强度均呈正相关线性关系,而采用超声波-针阻仪联合检测技术时,通过多元回归方法得到线性关系的拟合优度有显著提升。对新、古木材密度进行预测时,仅采用针阻仪技术即可实现精确预测,其中对新木材的预测误差小于5%,对古木的预测误差小于1%;对新、古木材抗压强度进行预测时,采用单一的检测技术预测误差较大,而采用联合检测方法的预测效果较好,对新木材的预测误差小于5%,对古木的预测误差小于9%。试验验证了采用超声波-针阻仪联合检测技术对木材密度和抗压强度进行精确预测的可行性,成果可为古建筑木构件的健康监测提供重要技术支持。