基于应力波技术对海南岛海防林抗风树种的筛选

郝清玉，曹小林

(热带岛屿生态学教育部重点实验室，海南省热带动植物生态学重点实验室，海南师范大学 生命科学学院，海南 海口 571158)

木材基本密度、弹性模量(MOE)等性状是木材强度的重要性能指标[1]。木材密度决定木材的强度和刚度，弹性模量则是物体产生单位应变所需要的应力，弹性模量值越大，材料的强度也越大。20世纪50年代，国外一些发达国家相继开展了应力波的研究，通过应力波技术达到评估木材质量的目的[2]。应力波是通过冲击或用给定的应力使被检测物体产生振动，可根据应力波传播时间进行木材动弹性模量的检测[3]。R.J.Ross等[4]采用应力波检测方法得出木材的弹性模量(MOE)、木材密度(ρ)和应力波速度的关系式:MOE=ρV2，这为应力波技术在木材弹性模量无损检测提供了科学基础。之后，国内外许多学者进行了各种活立木的应力波试验，表明通过应力波方法可以实现活立木质量的预测，从而确定木材性能[5-10]。为了进一步证实应力波技术的可靠性，赵秀等[11]通过使用万能力学实验机和Fakaopp应力波检测仪分别对落叶松和樟子松指接规格材测试了静态弹性模量和动态弹性模量，结果表明2种弹性模量之间存在线性相关(R2=0.714和0.75)。然而，应力波在木材内部的传播是一个较为复杂的过程，应力波传播速度/时间受到多种因素的影响，其中，应力波传播速度与树种[12]和木材节子大小及数量有关[13]，并与温度和木材含水率呈负相关[14-17]，与胸径呈正相关[12]。这些研……