基于压电效应的木质托盘跌落损伤无损检测

摘要：

[目的]木质托盘是使用最广泛用量最多最为普遍的托盘类型,在贮运过程由于搬运和跌落容易产生损伤,缩短木质托盘使用寿命.因此,本研究旨在探索一种木质托盘跌落损伤的无损检测方法,及早发现损伤并进行预防和修复.[方法]本研究根据压电效应,以最常用的落叶松木质托盘为研究对象进行跌落损伤试验,研究木托盘跌落过程中压电信号峰值随跌落频次变化的规律,提取损伤时压电特征值,建立国标尺寸和等比缩小尺寸的木质托盘电压值的关系模型;应用统计分析方法探讨温度和含水率水平对损伤检测结果的影响.[结果]随着木质托盘跌落频次的增加,压电信号峰值逐渐下降,在损伤发生时压电信号峰值会回弹,回弹幅度与损伤程度显著相关;以起钉和铺板脱落状态为节点,木质托盘在该状态前后的电压峰值与跌落次数呈分段线性关系;常温气干状态下国标尺寸和等比缩小尺寸的木质托盘跌落次数对应的电压峰值呈现显著线性关系,铺板和纵梁的回归模型决定系数分别为0.81和0.72;温度和含水率对五项损伤指标的压电特征值均影响显著.[结论]木质托盘最大无损跌落频次和损伤程度可通过电压特征值与跌落频次的关系模型进行预测;常温气干状态下的木托盘的结构更加稳固,低温度或高水分都会加速使用过程中的木质托盘的损坏;在应用压电手段进行木质托盘损伤程度检测时,需要对检测结果进行温度和含水率修正.

关键词：木质托盘、压电效应、跌落损伤、落叶松、无损检测

所属期刊栏目：42

分类号：S781.3(森林采运与利用)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;黑龙江省自然科学基金联合引导项目;黑龙江省大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：164-174