1,720,983 research outputs found
Nondestructive evaluation techniques for assessing dynamic modulus of elasticity of moso bamboo (Phyllosachys edulis) lamina
Crushing strength sampling with minimal damage in Taiwania (Taiwania cryptomerioides Hay.)using fractometer.
Study on evaluation of Taiwania trees quality grown with different thinning and pruning treatments using nondestructive techniques
木材是不可缺少的民生資材,在重視環境保護的趨勢下,將逐漸限制木材資源的使用,故造林木將成為木材供應的主要來源,而疏伐及修枝作業是森林經營中重要的措施,其對木材生產量及材質的轉變應予瞭解,近年來,非破壞性技術發展作為立木材質評估的方法之一,但目前材質評估效果有限,故本研究之目的在利用超音波法及鑽孔抵抗技術評估不同疏伐及修枝處理影響台灣杉造林木材質之效應,以提升應用該檢測技術與瞭解不同疏伐及修枝後造林木材質狀況。本研究之主要結果如下:
1.台灣杉縱向超音波速度(V)隨密度之增加而減少,徑向及弦向V在隨密度的增加而增加,動彈性係數(DMOE)在徑向及弦向隨密度的增加而增加,縱向則與密度無關。
2.台灣杉造林木V隨含水率(MC)的增加而有減少的趨勢,由V值算出之DMOE變化顯示,在纖維飽和點(FSP)以下時,DMOE值隨著含水率的增加而減少,而在FSP以上時則隨含水率的增加而增加,此趨勢維持常數變化的現象,為探討在FSP以上含水率對V值之影響,在此利用超音波技術求出自由水之有效率(k value),台灣杉造林木縱向試材為0.58。再使用調整後有效密度及超音波速度去計算DMOE時,則在FSP以上時DMOE隨MC增加則可維持常數變化的結果。
3.為簡化在FSP以上時調整DMOE值的方式,經推算含水率(MC)及容積密度(BD)與V的關係迴歸式,再重新計算DMOE,可得到與前述K值調整相同效果,獲得對應DMOE。
4.不同疏伐修枝處理的台灣杉立木、氣乾鼓形材、實大樑、無缺點小試材,其超音波速度(V)、動彈性係數(DMOE)、靜曲彈性係數(MOE)、破壞強度(MOR)及密度值,在疏伐處理傾向為:未疏伐處理 > 中度疏伐 > 強度疏伐處理;而修枝處理傾向為:中度修枝 > 未修枝處理 > 強度修枝。由上述材質指標為觀點,台灣杉林木較佳的強度性質是在未疏伐及中度修枝處理中。經統計分析結果,超音波技術可以作為立木材質評估的方法。
5.應用鑽孔抵抗技術測定台灣杉造林木之鑽孔抵抗值與密度間存在線性關係,而在同一年輪內之早晚材境界密度值與平均最大密度及最小密度值,兩者具有顯著性正相關存在。鑽孔抵抗值(R)與含水率(MC)及容積密度數(BD)間,可以藉複迴歸方程式表示,此可作為高含水率時如立木時之校正。應用鑽孔抵抗技術評估年輪特性值,其結果在年輪寬方面,疏伐作業具有促進效應,修枝具有抑制效果之趨勢,故疏伐增加年輪寬而修枝將減少年輪寬趨勢,在密度方面則發現未疏伐及中度修枝處理有增大的趨勢,強度疏伐及強度修枝則發現有降低的傾向。另外不同疏伐及修枝處理台灣杉試材的管胞長度及微纖維傾斜角間沒有顯著性差異存在。The effects of different thinning and pruning treatments on the wood properties of Taiwania (Taiwania cryptomerioides Hay) using the ultrasonic wave and drilling resistance methods were investigated, with the following results:
1.The ultrasonic wave velocity (V) in the longitudinal direction tended to decrease with increased density, but the V in the radial and tangential direction also tended to increase with increased density. The dynamic Young's modulus (DMOE) in the radial and tangential directions tended to increase with increased densities on the whole, while it was independent with density in the longitudinal direction.
2.The V in the longitudinal and radial direction tended to increase with decrease in Moisture content (MC). Above the fiber saturation point (FSP), DMOE values tended to decrease rapidly with decreasing MC; whereas below the FSP, the DMOE values tended to increase gradually with decreasing MC. The k values for the ultrasonic wave propagated through the longitudinal and radial direction of Taiwania plantation lumber were equivalent to 0.58 and 0.33 respectively. Using the effective density and ultrasonic wave velocity to calculate the longitudinal and radial DMOE, it was found that the DMOE tended to remain constant with MC during the MC reducing process from a water-saturated condition to FSP.
3.Moreover, V (in longitudinal direction) tended to decrease linearly with increasing bulk density (BD). On the contrary, V (in radial direction) tended to increase with increasing BD. However, the correlations between ultrasonic velocity, MC, and BD could be represented by polynomial regression model. K value for ultrasonic wave was affected by different density. The adjusted dynamic DMOE remain fairly constant above the FSP by simple method.
4.The average V, DMOE (standing tree, lumber, and specimen), modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), and density (lumber and specimen) in the thinning treatments showed a trend as follows: non-thinning > medium-thinning >heavy-thinning. This indicates that thinning reduces average bending properties. Then, the average V, DMOE, MOE, MOR, and density in the pruning treatments showed a trend as follows: medium-pruning > non-pruning > heavy-pruning. According to the tendency of results, the better average qualities of trees, lumbers and specimens occurred in the non-thinning and medium pruning treatment by ultrasonic-wave technique and static bending tests. Moreover, there were very significant positive relationships between density, V, DMOE, MOE, and MOR. Results of this study also demonstrate that the effect of silvicultural practices on wood properties can be identified with the ultrasonic-wave technique.
5.The drill resistance technique as applied to Taiwania plantation wood uses a liner relationship between the solid density and the drill resistance values. There is a positive significant relationship between the average Dmax+Dmin density (maximum and minimum densities) and the density boundary of early and late wood in a ring. The thinning caused wider annual rings than medium and non-thinning, pruning caused narrower annual rings than non-pruning, and that the thinning treatment affected annual rings more effectively than the pruning treatment. The average ring density in the thinning treatments showed a trend as follows: non-thinning > medium >heavy. This indicates that thinning reduces average ring density. The average ring density in the pruning treatments showed a trend as follows: medium > non-pruning > heavy. The drill resistance values tended to decrease with the decreasing of MC. Positive significant relationships were found among the MC, bulk density, and drill resistance values. In addition, no significant differences were shown for tracheid length and microfibril angle among the three thinning and pruning treatment specimens.摘要
Summary
標記符號
目錄………………………………………………………………………………..I
表目錄…………………………………………………….………………………V
圖目錄…………………………………………………….……………………..VII
壹、前言…………………………………………………………………………..1
貳、前人相關研究………………………………………………………………..5
2.1.疏伐及修枝處理對於針葉樹材性質的影響………………………...5
2.2.超音波法及阻抗圖譜檢測技術在木質材料評估的應用………….14
參、試驗材料及方法……………………………………………………………24
3.1.試驗材料……………………………………………………………..24
3.1.1.試驗林木地點…………………………………………………...24
3.1.2.試驗林木設計及方法…………………………………………...24
3.1.3.檢測材料…..…………………………………………………….24
3.2.試驗儀器……………………………………………………………..25
3.2.1.Pundit音波測定器……………………………………………..25
3.2.2.Sylvatest音波儀……………………………………………….27
3.2.3.阻抗圖譜儀(Resistograph)技術………………………………27
3.2.4.萬能強度試驗機…………………………………………………28
3.3.試驗方法與步驟……………………………………………………..28
3.3.1.試驗林木的生長調查及評估……………………………………31
3.3.2.立木超音波檢測…………………………………………………31
3.3.3.超音波速度(V)計算…..…………………………………………34
3.3.4.動彈性係數(DMOE)測定……………………………………….34
3.3.5.目視分等…………………………………………………………34
3.3.6.立木含水率之測定………………………………………………35
3.3.7.密度(D,ρ)的測定……………………………………………….35
3.3.8. 靜曲試驗………………………………………………………..35
3.3.8.1.三分等載重靜曲試驗……………………………………….35
3.3.8.2.中央集中載重靜曲試驗…………………………………….36
3.3.9.有效密度推算……………………………………..……………..37
3.3.10.阻抗圖譜儀年輪特性值計算……………………..…………….37
3.3.10.1.推算密度值及早晚材境界…………………………………37
3.3.10.2.不同疏伐修枝處理樣木之年輪特性測定…………………38
3.3.10.3.含水率對鑽孔抵抗值的影響………………………………39
3.3.11.微破壞儀(Fractometer)檢測……………………………………39
3.3.12.管胞長度及微纖維傾斜角的測定………………………………42
3.3.13.枝節性及製材率之測定…………………………………………42
肆、結果與討論……………………………………………………………………44
4.1.不同的疏伐及修枝處理對台灣杉生長的影響………….…………….44
4.1.1.疏伐前後之台灣杉林分生長結構………………………………..44
4.1.2.各種生長參數值之定期平均生長………………………………..45
4.1.3.Weibull機率密度函數之徑級分佈……………………………....47
4.2.台灣杉造林木木材氣乾密度與超音波速度及動彈性係數之關係……………………………………………………………………..….52
4.3.含水率在超過F.S.P.以上,其對超音波速度及動彈性係數之影響…………………………………………………………………….…..56
4.3.1.含水率對超音波速度及動彈性係數的影響………………….…..56
4.3.2.k值換算、有效密度計算及DMOE的調整………………….….58
4.4.應用超音波技術在纖維飽和點以上時台灣杉木材之動彈性係數之對應值……………………………………………………………………..69
4.4.1.含水率(MC)及容積密度(BD)對超音波速度(V)的影響
…………………………………………………………………….69
4.4.2.不同密度時計算K值對動彈性係數的影響……….…………….71
4.4.3.在F.S.P.以上時動彈性係數的對應值……………………………72
4.5.超音波技術應用於不同疏伐修枝之台灣杉立木材質評估
………………………………………………………………………..75
4.5.1.林木胸高直徑、密度、立木含水率……………………………..76
4.5.2.立木及氣乾試材(鼓形材)超音波特性……………………………76
4.5.3.DBH與超音波特性間的關係…………………………………….78
4.6.不同疏伐及修枝處理台灣杉實大樑及小試材的動彈性係數及彎曲性質………………………………………………………………………..82
4.6.1.疏伐及修枝對木材密度的影響…………………………………..82
4.6.2.疏伐及修枝處理對機械性質的影響……………………………..83
4.6.3.實大樑目視分等對機械分等的影響……………………………..85
4.6.4.木材密度對機械性質的影響……………………………………..86
4.6.5.機械性質間的關係……..…………………………………………86
4.7.微破壞儀評估台灣杉造林木之壓縮強度……..………………………92
4.8.應用鑽孔抵抗技術評估台灣杉造林木之早晚材境界密度
….………………………………..….……………………………….99
4.8.1.早晚材境界密度的推算……..…….……………………………..99
4.9.應用鑽孔抵抗技術評估不同疏伐及修枝處理台灣杉的年輪特性………………………………………………………………………103
4.9.1.年輪寬度的影響…..……………………………………………..103
4.9.2.年輪內部密度的影響..…………………………………………..107
4.9.3.晚材率的影響…………..………………………………………..109
4.9.4.不同年輪特性間的關係…..……………………………………..110
4.10.含水率對台灣杉造林木鑽孔抵抗值的影響…..……………………115
4.11.不同疏伐及修枝處理台灣杉的管胞長度及微纖維傾斜角
……………………………………………………………………...118
4.11.1疏伐及修枝處理對管胞長度及微纖維傾斜角的影響
………………………………………………………………….118
4.11.2.平均管胞長度及微纖維傾斜角在胸高部位橫向的變異……………………………………………………………….119
4.11.3.管胞長度及微纖維傾斜角間的關係…………………………..120
4.12.不同疏伐及修枝處理的台灣杉造林木對枝節性及製材率之影響…………………………………………………………………….124
4.12.1.總節數…..……………………………………………………….124
4.12.2.平均節徑…..…………………………………………………….125
4.12.3.製材率…..……………………………………………………….126
4.13.不同疏伐及修枝處理的台灣杉造林木對木材密度、形狀比之影響…………………………………………………………………….130
4.13.1.木材氣乾密度..………………………………………………….130
4.13.2.形狀比…..……………………………………………………….132
伍、結論…………………………………………………………………………….134
陸、綜合建議………………………………………………………………………136
柒、引用文獻……………………………………………………………………….137
捌、附錄…………………………………………………………………………….155
表 目 錄
表4.1.1. 不同疏伐處理的台灣杉林分構造(疏伐後第六年)…………………….45
表4.1.2. 台灣杉林分不同疏伐處理後6年的定期平均生長量……………..….49
表4.1.3. 不同疏伐及修枝處理的Weibull機率密度函數參數………………….49
表4.2.1. 三種尺寸(縱向、徑向及弦向)試材的基本資料(檢測密度與V及DMOE間的關係)…………………………………………………………………54
表4.2.2. 臺灣杉試材的超音波速,動彈性係數與氣乾密度之直線迴歸式……………………………………….…………………………………55
表4.3.1. 台灣杉氣乾時三種試材的基本資料(檢測含水率與V及DMOE間的關係)…………………………………………………………………………61
表4.3.2. 不同試材的V及MC的關係式……………….…………………………62
表4.3.3. 在 F.S.P.以上,三種不同試材的超音波速,彈性係數,調整彈性係數…………………………………………..………………………………63
表4.5.1. 台灣杉不同疏伐處理的林分結構 (疏伐後第九年)……..……………..80
表4.5.2. 台灣杉不同疏伐修枝立木的含水率比較…………………………….…80
表4.5.3. 台灣杉不同疏伐修枝立木Vt的比較…………………………………...81
表4.5.4. 台灣杉不同疏伐修枝立木MOEt的比較………………….…………….81
表4.5.5. 台灣杉不同疏伐修枝氣乾試材Vs的比較……………………………..81
表4.5.6. 台灣杉不同疏伐修枝氣乾試材MOEs的比較…………………………81
表4.6.1. 不同疏伐及修枝處理實大樑之超音波速度、動彈性係數及靜曲性質…………………………………………………………………………89
表4.6.2. 不同疏伐及修枝處理小試材之超音波速,動彈性係數及靜曲性質…………………………………………………………………………90
表4.6.3. 不同目視分等實大樑材的彎曲性質鄧肯分析結果……………………90
表4.6.4. 實大樑及小試材的機械性質及超音波速度間的線性迴歸結果………………………………………………………………………….91
表4.7.1. 台灣杉縱向和弦向壓縮強度…………………………………………….96
表4.9.1. 比較台灣杉造林不同疏伐處理年輪特性(處理後9年平均值)………………………………………………………………………..104
表4.9.2. 比較台灣杉造林不同修枝處理年輪特性(處理後9年平均值)………………………………………………………………………..112
表4.9.3. 不同年輪特性的線性迴歸式…………………………………………..113
表4.10.1. 台灣杉試材不同平均含水率階段的平均鑽孔抵抗值………………116
表4.11.1. 不同疏伐及修枝處理的台灣杉管胞長度及微纖維傾斜角
………………………………………………………………………122
表4.12.1. 不同疏伐修枝處理台灣杉每1m原木的平均總節數比較
………………………………………………………………………128
表4.12.2. 不同疏伐修枝處理台灣杉的平均節徑比較…………………………128
表4.12.3. 不同疏伐修枝處理台灣杉原木製材率比較…………………………129
表4.12.4. 不同疏伐修枝處理台灣杉立木製材率比較…………………………129
表4.13.1. 不同疏伐修枝處理台灣杉造林木氣乾密度的比較…………………133
表4.13.2. 不同疏伐修枝處理台灣杉造林木形狀比之比較……………………133
圖 目 錄
圖3.1.1. 試材尺寸(a:縱向,b:徑向,c: 弦向,L: 測定方向)…………………26
圖3.2.1. 超音波法的測定…………………………………………………………26
圖3.3.1. 本論文試驗研究概要架構流程…………………………………………29
圖 3.3.2 立木超音波檢測的研究流程概要………………………………………33
圖3.3.3. 微破壞儀檢測樹蕊小試材之實測圖……………………………………41
圖4.1.1. 不同疏伐處理隨疏伐後年度的直徑生長變化…………………………50
圖4.1.2. 台灣杉造林木疏伐處理後之胸高直徑Weibull機率密度函數分佈………………………………………………………………………….50
圖4.1.3. 不同疏伐修枝處理第六年之台灣杉造林木胸高直徑Weibull機率密度函數分佈………………………………………………………………….51
圖4.3.1. 縱向試材的V及MC的關係……………………………………………64
圖4.3.2. 徑向試材的V及MC的關係……………………………………………64
圖4.2.3. 弦向試材的V及MC的關係……………………………………………65
圖4.3.4. 縱向試材的DMOE及MC的關係………………………………………65
圖4.3.5. 徑向試材的DMOE及MC的關係……………………………………….66
圖4.3.6. 弦向試材的DMOE及MC的關係………………………………………66
圖4.3.7. 縱向試材的自由水效度最適k值計算V及MC的關係……………….67
圖4.3.8. 徑向試材的自由水效度最適k值計算V及MC的關係……………….67
圖4.3.9. 弦向試材的自由水效度最適k值計算V及MC的關係………………68
圖4.4.1. 兩類密度試材的縱向超音波速度與含水率的關係…………………….73
圖4.4.2. 兩類密度試材的徑向超音波速度與含水率的關係…………………….73
圖4.4.3. 對應的縱向彈性係數與含水率的關係………………………………….74
圖4.4.4. 對應的徑向彈性係數與含水率的關係………………………………….74
圖4.7.1. 台灣杉平均縱向壓縮強度在橫向之變化……………………………….96
圖4.7.2. 台灣杉弦向平均壓繪強度在橫向之變化……………………………….97
圖4.7.3. 胸高直徑和平均縱向壓縮強度之關係………………………………….97
圖4.7.4. 胸高直徑和弦向平均壓縮強度之關係………………………………….98
圖4.7.5. 縱向壓縮強度分段迴歸分析方法所決定之未成熟材境界…………….98
圖4.8.1. 氣乾密度與推估密度間的關係………………………………………..101
圖4.8.2. 春秋材境界密度與一個年輪內平均最小密度及最大密度的關係………………………………………………………………………..101
圖4.8.3. 應用鑽孔抵抗技術評估不同疏伐修枝之台灣杉造林木的年輪特性………………………………………………………………………..102
圖4.9.1. 編號14台灣杉樣木的一個鑽孔抵抗記錄量變曲線測定……………103
圖4.9.2. 不同疏伐處理的平均年輪寬度………………………………………..105
圖4.9.3. 不同疏伐處理的平均早材寬度………………………………………..106
圖4.9.4. 不同疏伐處理的平均晚材寬度………………………………………..106
圖4.9.5. 不同疏伐處理的平均年輪密度………………………….……………..114
圖4.9.6. 不同修枝處理的平均年輪密度………………………….……………..114
圖4.10.1.試材編號9在三個不同含水率下的鑽孔抵抗記錄(徑向試材)………………………………………………………………………..116
圖4.10.2. 含水率從11%至320%階段時與鑽孔抵抗值的關係……………….117
圖4.10.3. 氣乾材的容積密數與鑽孔抵抗值的關係…………………………….117
圖4.11.1 無疏伐無修枝處理之管胞長度在橫向變異…………………………..122
圖4.11.2 無疏伐無修枝處理之微纖維傾斜角在橫向變異……………………..123
圖4.11.3. 台灣杉管胞長度與微纖維傾斜角之關係…………………………….12
Differential analgesic effect of tenoxicam on post-cesarean uterine cramping pain between primiparous and multiparous women.
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Ring characteristics and compressive strength of Japanese cedar trees grown under different silvicultural treatments.,
Compressive strength of young Taiwania (Taiwania cryptomerioides) trees grown with different thinning and pruning treatments
Effects of ring characteristics on the compressive strength and dynamic modulus of elasticity of seven softwood species
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
The present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
- …
