根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法及装置，能基于圆竹力学性能对圆竹进行准确分级。所述方法包括：S1、计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；S2、根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。

【技术实现步骤摘要】
根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法及装置
本专利技术实施例涉及竹木结构材料的分级领域，具体涉及一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法及装置。
技术介绍
竹材是一种椭圆，薄壁、中空，维管束呈海岛型且在壁厚方向上呈梯度分布的非均质材料。首先表现在几何尺寸的非规则性，包括了截面和纵向尺寸的差异，其次表现在圆竹力学性能的非均匀性。圆竹的非规则性和非均匀性导致无法采用木材常见的分级方法。英国David借鉴木材硬度测试方法利用钢球压竹材内壁来测试竹材硬度，继而根据竹材硬度进行竹材分级，因竹壁内层为较硬的硅质材料，与竹壁中间组成成分不同，此方法不能够准确的测出竹材的整体硬度，因而不能对竹材进行准确分级。有鉴于此，如何提供一种竹材力学性能快速分级方法，以对竹材进行准确分级，成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足和缺陷，本专利技术实施例提供一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法及装置。一方面，本专利技术实施例提出一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法，包括：S1、计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；S2、根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。另一方面，本专利技术实施例提出一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的装置，包括：计算单元，用于计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；分级单元，用于根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器、总线及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；其中，所述处理器，存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法。本专利技术实施例提供的根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法及装置，通过计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级，能基于圆竹力学性能对圆竹进行准确分级。附图说明图1为本专利技术实施例根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法一实施例的流程示意图；图2为本专利技术实施例根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法另一实施例截取的圆竹段的示意图；图3为从图2所示的圆竹段上截取的高度为20mm的圆竹竹环示意图；图4为V字型压辊纵截面示意图；图5为V字型压辊压入圆竹竹环端面俯视图；图6为V字型压辊压入圆竹竹环端面正视图；图7为圆竹竹环端面上V字型压辊压入位置示意图；图8为一圆竹线载荷与压入深度的关系曲线示意图；图9为与图8所示的关系曲线的弹性段相关关系为1的趋势线示意图；图10为本专利技术实施例根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的装置一实施例的结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术实施例保护的范围。参看图1，本实施例公开一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法，包括：S1、计算待分级的圆竹纵向端面压痕系数；S2、根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。本专利技术实施例提供的根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法，通过计算待分级的圆竹纵向端面压痕系数；根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级，能基于圆竹力学性能对圆竹进行准确分级。下面对本专利技术实施例根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法进行详细说明。立地条件下的鲜竹，称之为植株；伐倒后的鲜竹，称为竹秆。一般在一周左右的时间对竹秆进行加工，具体为将竹秆截断成一定长度的圆竹段(如图2所示为一长度为L的圆竹段示意图)。要对圆竹进行分级，首先需要从待分级的圆竹段上截取一定高度的圆竹竹环(截取的圆竹竹环要求完整、无劈裂和破损现象，上、下两表面平行，整个端面的高度相差小于0.02mm，且端面平整无凹坑、毛刺等)，比如对于图2所示的圆竹段，可以从其上(比如将其竖直放置后距离地面2米-5米范围内)截取高度为20mm的圆竹竹环(如图3所示为从图2所示的圆竹段上截取的高度为20mm的圆竹竹环示意图)，截取的圆竹竹环的位置分大小头，大头为在圆竹段底端位置截取，小头为在圆竹段顶端位置截取，对圆竹进行分级可以基于顶端，也可以基于底端，下文以基于顶端的分级为例说明圆竹的分级过程。如图3所示，圆竹竹环端面多为椭圆形，在圆竹段上完成竹环截取后，需要对其进行压痕实验，具体来说，是将所述圆竹竹环固定于底部压盘上，将V字型压辊对准所述圆竹竹环的椭圆顶端端面的长轴或短轴匀速(比如3mm/min的速度)压入所述圆竹竹环。如图4所示为V字型压辊的纵截面示意图，所述V字型压辊可以采用钢制材料制备，横截面为矩形，纵截面为等腰三角形，所述等腰三角形的底边为所述矩形的短边。优选的，所述短边的长度W可以为12mm，所述等腰三角形的高H可以为3mm。如图5所示为V字型压辊压入圆竹竹环端面俯视图，如图6所示为V字型压辊压入圆竹竹环端面正视图，压入的过程中需保证V字型压辊尖端直线与所述椭圆顶端端面的长轴或短轴重合。记录所述V字型压辊压入所述竹环的过程中V字型压辊的压入深度h及对应的线载荷，所述线载荷为载荷与所述V字型压辊压入位置处竹环壁厚的比值。假设所述V字型压辊压入位置为图7所述的A点和B点，则所述V字型压辊压入位置处的竹环壁厚为A点处的竹环壁厚t1和B点处的竹环壁厚t2之和。在V字型压辊完全压入竹环内后，根据压入过程记录的压入深度及对应的线载荷作线载荷与压入深度的关系曲线(如图8所示)。图8所示的线载荷与压入深度的关系曲线分为起始阶段的接触段，以及后面的弹性段和随后的塑性段，导致实际压入过程中的线载荷-压入深度呈曲线。作与所述关系曲线的弹性段相关关系为1的趋势线(如图9所示)，计算所述趋势线的斜率，将所述斜率作为所述纵向端面压痕系数。计算出纵向端面压痕系数后，需要根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级，其中，所述分级标准可以由多个等级及其对应的圆竹的纵向端面压痕系数范围组成。分级的具体方法为：判断所述纵向端面压痕系数在哪一个纵向端面压痕系数范围内，将确定出的纵向端面压痕系数范围对应的等级作为圆竹的分级结果。一般来说，圆竹的纵向端面压痕系数在范围[20KN/mm2，80KN/mm2]内，则可以根据该范围确定分级标准。比如，圆竹的等级级别可以包括：20、25、30、…、75和80，对于某一具体的等级级别N，其对应的圆竹的纵向端面压痕系数范围可以为[N，N+5)。相邻两等级级别的差值可以根据需要设置为5-10之间的任一数值。参看图10，本实施例公开一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的装置，包括：计算单元1，用于计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；分级单元2，用于根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。具体地，所述计算单元1计算待分级的圆竹的纵向端面压痕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法，其特征在于，包括：S1、计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；S2、根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。

【技术特征摘要】
1.一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的方法，其特征在于，包括：S1、计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；S2、根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1，包括：利用V字型压辊对所述圆竹的竹环进行压痕实验，并记录所述V字型压辊压入所述竹环的过程中，所述V字型压辊的压入深度及对应的线载荷，其中，所述V字型压辊的横截面为矩形，纵截面为等腰三角形，所述矩形的长边的长度大于所述竹环的椭圆端面的长轴的长度，所述压痕试验具体为将所述V字型压辊对准所述竹环的椭圆端面的长轴或短轴压入所述竹环；根据所述压入深度及对应的线载荷作线载荷与压入深度的关系曲线；作与所述关系曲线的弹性段相关关系为1的趋势线，计算所述趋势线的斜率，将所述斜率作为所述纵向端面压痕系数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分级标准由多个等级及其对应的圆竹的纵向端面压痕系数范围组成，每个等级对应的圆竹的纵向端面压痕系数范围的最大纵向端面压痕系数与最小纵向端面压痕系数的差值为5KN/mm2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矩形的短边的长度为12mm，所述等腰三角形的高为3mm。5.一种根据纵向端面压痕系数对圆竹进行分级的装置，其特征在于，包括：计算单元，用于计算待分级的圆竹的纵向端面压痕系数；分级单元，用于根据所述纵向端面压痕系数以及预设的分级标准对所述圆竹进行分级。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙正军，刘焕荣，江泽慧，杨晓梦，杨利梅，
申请(专利权)人：国际竹藤中心，
类型：发明
国别省市：北京,11