古树名木应力波断层成像诊断和评价技术的研究

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1、分类号S781.5密级公开UDC学位论文古树名木应力波断层成像诊断与评价技术研究StudyonDiagnosisandAssessmentTechnologyofStressWaveTomographyinOldandFamousTrees梁善庆指导教师姓名傅峰研究员申请学位级别博士专业名称木材科学与技术研究方向木材无损检测及性能评价论文提交日期2008年5月论文答辩日期2008年6月学位授予日期2008年7月答辩委员会主席评阅人北京·中国林业科学研究院万方数据学位论文古树名木应力波断层成像诊断与评价技术研究学位论文作者梁善庆指导教师姓名傅峰研究员申请学位级别博士专业名称木材科学与

2、技术研究方向木材无损检测及性能评价论文答辩日期2008年6月中国·北京万方数据DissertationfortheDegreeStudyonDiagnosisandAssessmentTechnologyofStressWaveTomographyinOldandFamousTreesCandidate:ShanqingLiangSupervisor:Prof.FengFuAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofPhilosophySpeciality:WoodScienceandTechnologyDateofDefence:Junein2008Degr

3、ee-Conferring-Institution:ChineseAcademyofForestry万方数据匿名评阅论文论文编号中国林科院博士学位论文题目：古树名木应力波断层成像诊断与评价技术研究EnglishTitle:StudyonDiagnosisandAssessmentTechnologyofStressWaveTomographyinOldandFamousTrees二级学科：木材科学与技术学位论文答辩预定日期：2008年6月30日通讯地址：北京颐和园后中国林科院研究生院，100091联系电话：010-62888546；传真：010-62888546电子邮址：yangh

4、g@caf.ac.cn万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林

5、业科学研究院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：万方数据摘要古树名木是人类历史的文化遗产，堪称“活的文物”、“国之瑰宝”，但几乎所有古树名木都有不同程度的腐朽、空心、断裂等危害，然而由于缺乏有效的检测技术和保护措施，这些危害损蚀着古树名木，造成无可挽回的极大损失。因此，寻求一种快速、有效诊断树干内部缺陷技术及评价方法已成为古树名木保护的首要前提。应力波断层成像技术是

6、一种新的无损检测方法，通过检测应力波传播时间，经波速计算并进行矩阵变换和图像重构后，最终以二维或三维彩色图像直观地显示树干内部缺陷情况。国外应用该技术对立木内部缺陷诊断与评价已经取得初步成果。我国在这方面的研究仅有少数涉及原木缺陷检测，但至今古树名木诊断与评价研究尚未见报道。本文采用应力波断层成像技术，以誉有“活着的化石树”之称的胡杨（PopuluseuphraticaOliv.）作为目标树进行深入、系统地研究，目的是把该技术运用到古树名木诊断与评价当中，为我国古树名木的检测、修复及保护提供科学依据和先进技术。主要研究结论如下：1.单路径应力波法能够对树干内部健康状况进行诊断，是快

7、速检测的有效方法。在评价中选用健康材平均波速作为评价参考值时，可以对树干健康状况进行判断，但只能对树干诊断为健康或非健康材，不能对缺陷类型进行准确区分。应力波在树干断面沿顺时针方向波速随检测角度增加呈先增加后降低趋势，波速（y）与检测角度（x）回归方2程为：y=-29.088x+349.63x+355.37（r=0.9942）。2.应力波波速随传感器间角度变化而变化，角度增加导致波速变化差异显著。传感器间夹角为90º时应力波传播时间和波速随空洞直径增加未呈现明显变化趋