木材结构与其品质特性的相关性

前言

第一章树木形成层活动及其次生木质部的形成

第一节树木形成层的活动规律

一、树木形成层的活动方式

二、形成层活动周期中过氧化物酶的变化

第二节形成层细胞活动周期中超微结构的变化

一、形成层细胞的恢复活动期

二、形成层细胞的活动期

三、形成层细胞的休眠期

四、形成层细胞超微结构的变化

第三节次生木质部细胞的分化过程

一、分化过程中细胞壁的变化

二、分化过程中原生质体的变化

三、射线细胞的分化

第四节次生木质部细胞的木质化过程

一、木质素的沉积过程

二、过氧化物酶的分布对木质化过程的影响

第五节次生木质部的结构与形成层活动的相互关系

一、活动期形成层细胞解剖特征的变化

二、活动期木质部细胞解剖特征随时间的变化

三、生长轮内木材密度在径向方向上的变化

四、形成层细胞与其次生木质部细胞解剖特征的关系

第六节结束语

参考文献

图版说明

第二章杉木和杨树木材定量解剖

第一节试验材料和试验方法

一、试验材料

二、试验方法

第二节解剖参数的径向变异

一、管胞/木纤维/导管分子长度径向变异

二、管胞/木纤维/导管宽度径向变异

三、管胞/木纤维/S2层微纤丝角径向变异

四、管胞/木纤维胞壁厚度径向变异

五、组织比量径向变异

六、胞壁率径向变异

七、生长轮宽度径向变异

八、生材含水率径向变异

第三节解剖参数的轴向变异

一、管胞/木纤维/导管分子长与宽度轴向变异

二、管胞/木纤维微纤丝角轴向变异

三、管胞/木纤维胞壁厚度轴向变异

四、组织比量轴向变异

五、胞壁率轴向变异

六、生长轮宽度径向变异

第四节解剖参数与木材生长速度和年龄的关系

参考文献

第三章杉木和杨树木材的化学组成和分子结构

第一节木材的化学成分

一、纤维素

二、半纤维素

三、木质素

第二节心、边材化学组成及其在不同高度的差别

一、化学组分的纵向变异规律

二、木材中综纤维素的纵向变异规律

三、木材中。一纤维素的纵向变异规律

四、木材中半纤维素的纵向变异规律

五、木质素的纵向变异规律

六、酸溶木质素的纵向变异规律

七、综纤维素与木质素的比值变化

第三节杉木、杨树木材主要化学组成和性质的径向差异

一、杉木主要化学组分及性质的径向变异规律

二、I-72杨主要化学组分及性质的径向变异规律

第四节杉木和杨树木材木质素性质的研究

一、杉木幼龄材与成熟材木质素的化学官能团和化学键特征研究

二、“I-214杨心、边材木质素的红外光谱、1H和13CNMR波谱特征研究

参考文献

第四章杉木和杨树木材的干缩性质

第一节木材的干缩特性概述

一、木材的线性干缩

二、木材体积干缩与线性干缩的关系

三、木材干缩的理论模型

四、关于木材干缩的研究现状

第二节杉木和杨树木材干缩性质的径向变异

一、南北方向干缩率与基本密度的差异

二、不同径向位置干缩率与基本密度的差异

第三节杉木和杨树木材干缩性质的轴向变异

参考文献

第五章杉木和杨树木材生长轮结构的变异

第一节生长轮结构的变异

一、木材的生长轮密度

二、木材的生长轮宽度

三、木材生长轮结构的研究现状

第二节X射线仪微密度测量具体过程及标准体密度标准值的确定

一、X射线仪微密度测量具体过程

二、塑料标准体密度的确定

三、3种不同曝光条件下确立的标准体对应孔的标准密度

第三节杉木和杨树木材生长轮结构的变异

一、密度的径向变异

二、生长轮宽度的径向变异

三、生长轮结构高度方向上的变异

四、生长轮结构因子的相互关系

参考文献

第六章杉木和杨树木材力学性质

第一节木材主要力学性质的径向变化

一、木材的各向异性

二、木材的径向特点

三、木材主要力学性质径向变化的研究现状

四、杉木和杨树木材主要力学性质的径向变化

第二节木材主要力学性质的轴向变化

一、木材的轴向特点

二、木材主要力学性质的轴向变化的研究现状

三、杉木、杨树木材主要力学性质的轴向变化

第三节木材生长速度对力学性质的影响

一、木材生长速度与生长轮密度之间关系

二、木材生长速度与幼龄材之间关系

三、木材生长速度对木材力学性质的影响的研究现状

第四节木材密度和力学性质的相互关系

一、木材密度及其影响因子

二、木材密度与木材力学性质相互关系的研究现状

三、杉木和杨树木材的木材密度与力学性质的关系

四、中国标准和美国标准方差比较

五、我国标准合理性评价

参考文献

第七章木材断裂力学

第一节断裂力学在木材中的应用

一、断裂力学的基础理论

二、木材中的裂纹特点

三、断裂力学在木材学中的引用

四、应力强度因子计算

五、极限应力强度因子和相关参数的测量

六、木材断裂力学国内外研究现状

七、断裂力学在木材学中的实际应用

八、木材断裂力学的前景

第二节木材断裂韧性的测试方法

一、断裂韧性的基本概念

二、木材断裂韧性

三、木材断裂韧性的测试方法

四、木材断裂韧性的各向异性

五、木材断裂韧性测试方法回顾

第三节杉木的断裂韧性

一、测试KTc的原理

二、杉木紧凑拉伸试件的断裂韧性

三、杉木WOL试件的断裂韧性

四、杉木三点弯曲试件的断裂韧性

五、用柔度法标定杉木双悬臂梁试样的断裂韧性

六、杉木CT、WOL、DCB三种试样的测定结果比较分析

七、杉木断裂过程的研究

八、杉木部分弹性常数的测定

第四节马尾松的断裂韧性

一、试验材料

二、试验方法与计算

三、试验结果与讨论

四、马尾松断裂过程的研究

第五节木材横纹断裂及强度准则

一、木材横纹断裂存在的问题

二、试验材料及设备

三、木材横纹断裂韧性的测试

四、木材强韧的机理

五、木材横纹断裂结论

第六节木材断裂韧性的影响因子

一、试件的几何尺寸对木材断裂韧性的影响

二、木材纹理对木材断裂韧性的影响

三、含水率、温度对木材断裂韧性的影响

四、密度、应力一应变率及其他因素对木材断裂韧性的影响

第七节裂纹对木材强度的影响

一、裂纹对抗弯强度的影响

二、裂纹对抗弯弹性模量的影响

三、裂纹对冲击韧性的影响

四、裂纹对顺纹抗拉强度的影响

五、裂纹对抗劈力的影响

六、垂直纹理裂纹对木材常规强度的影响

七、裂纹对木材强度影响的评定

第八节木材断裂过程的分形研究

一、分形基础理论

二、分形维数及测量

三、木材断裂裂纹扩展过程

四、木材断裂裂纹分形维数的求解

五、木材断裂过程中应力分布及分形研究

六、分形几何在木材断裂过程研究中的展望

第九节数字散斑相关方法在木材断裂中的应用

一、数字散斑相关方法的基础理论

二、数字散斑相关方法在木材断裂中的应用

三、数字散斑相关方法在木材断裂中的研究现状

四、数字散斑相关方法在木材断裂力学中的前景

参考文献

第八章杉木管胞的纵向力学性质及其主要影响因子

第一节管胞纵向弹性模量的株内变异

一、管胞纵向弹性模量径向变异

二、管胞纵向弹性模量轮内变异

第二节管胞纵向抗拉强度的株内变异

一、管胞纵向抗拉强度径向变异

二、管胞纵向抗拉强度纵向变异

三、管胞纵向抗拉强度轮内变异

第三节管胞纵向力学性质的主要影响因子

一、细胞壁力学模型

二、理论计算

三、木材性质基因改良的目标

参考文献

第九章木材结构及其品质特性的相关性

第一节引言

第二节神经元网络建模及数据采集

第三节数据预处理

一、杉木

二、杨树木材

第四节建模原理及依据

一、木材结构与其品质特性的相关性的GRNN模型

二、木材化学组成与其品质关系的RBF模型

第五节建模实现及结果

一、建模过程概述

二、总体模型建模

三、基于不同树龄的子模型建模

四、关键变量建模

五、人机交互程序界面的实现

参考文献

　　本书是关于木材结构及化学组成与其品质特性关系的专著，是课题组五年研究工作的总结。全书以我国重要的两个人工林树种杉木和杨树木材为研究对象，从研究木材微观结构特征、化学组成及变异规律和木材的物理力学性质的特点及其变异规律入手，在大量可靠的实验数据基础上，采用神经网络等分析方法，建立了揭示木材微观结构与其品质特性相关性的数学模型。为研究木材本身特性的规律和树木遗传育种提供材性科学数据和量化指标，尤其在树木遗传改良中对品质的早期预测有科学的指导作用，在木材科学研究方面有新的突破。　　本书是国家科技部资助的国家重点基础研究发展规划(973计划项目)“木材结构及化学组成与其品质特性的分子基础”课题的研究成果之一。本研究采用了国内外最新的木材科学的实验仪器和手段，以我国重要的两个人工林树种杉木和杨树木材为研究对象，从研究木材微观结构特征、化学组成及变异规律和木材的物理力学性质的特点及其变异规律入手，在大量可靠的实验数据基础上，采用神经网络等分析方法，建立了揭示木材微观结构与其品质特性相关性的数学模型。为研究木材本身特性的规律和树木遗传育种提供材性科学数据和量化指标，尤其在树木遗传改良中对品质的早期预测有科学的指导作用，在木材科学研究方面有新的突破。　　本书对从事木材科学研究与教学、林木培育和森工生产、加工和利用的工作者，高等院校师生以及政府管理等有关人员具有重要的参考价值。