|
Название
журнала
|
Вестник
Московского государственного университета леса Лесной вестник
|
|
ISSN/Код
НЭБ
|
1727-3749
/ 17273749
|
Дата
|
2016/2016
|
|
Том
|
20
|
Выпуск
|
4
|
|
Страницы
|
4-94
|
Всего
статей
|
18
|
|
1
|
ВЛИЯНИЕ РАСТЯГИВАЮЩИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ УСУШКИ
|
4-9
|
|
В.П. ГАЛКИН, проф., МГУЛ, д-р техн. наук(1),
В.Г. САНАЕВ, проф., МГУЛ, д-р техн. наук(1),
Б.Н. УГОЛЕВ, проф., МГУЛ, д-р
техн. наук(1),
А.А. КАЛИНИНА, вед. инж., МГУЛ(1)
rector@mgul.ac.ru,
vgalkin@mgul.ac.ru, kalinina@mgul.ac.ru
(1)ФГБОУ ВО «Московский государственный университет
леса»
141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д.1
При
удалении связанной адсорбционной воды возникает усушка древесины. Если усушка
древесины происходит под нагрузкой, коэффициент усушки изменяется в зависимости
от величины и направления действующих напряжений. При растяжении усушка
уменьшается, а при сжатии возрастает.
Влияние
растягивающей нагрузки на величину усушки исследовали на экспериментальной
установке. Уменьшение усушки при увеличении растягивающих напряжений
описывается линейной зависимостью. При напряжениях, приближающихся к пределу
прочности древесины, усушка составляет менее 30 % от свободной. Уменьшенное
нагрузкой значение усушки получило название редуцированная усушка
β, а отношение редуцированной усушки к свободной усушке β –
коэффициент редуцирования К.
При
свободной усушке зависимость усушки от влажности древесины включает два
характерных диапазона. Начальный, нелинейный, до влажности 15 % и второй,
линейный, от влажности 15 % и менее. На первом диапазоне происходит удаление как адсорбционной воды, так и
микрокапиллярной. Усушку вызывает снижение количества адсорбционной воды. На
втором участке зависимости присутствует только адсорбционная вода, в связи с чем зависимость усушки приобретает
линейный характер.
Растягивающая
нагрузка придает зависимости усушки от влажности древесины дополнительную
нелинейность. Начало линейного участка зависимости смещается в сторону более
низкой влажности. При увеличении нагрузки не только снижается значение усушки,
но и уменьшается влажность начала линейного диапазона.
Исследование
коэффициентов усушки нагруженной древесины создает основу разработки более
точных математических моделей для расчетов напряженного состояния древесины в
процессах ее гидротермической обработки.
Ключевые
слова: коэффициент усушки, влажность древесины, усушка, напряжения, остаточные
деформации.
Библиографический список
1.
Серговский, П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. 4-е
издание, перераб. и доп. / П.С. Серговский, А.И. Расев. – М.: Лесная пром-сть,
1987. – 360 с.
2.
Уголев, Б.Н. Контроль напряжений при сушке древесины / Б.Н. Уголев, Ю.Г.
Лапшин, Е.В. Кротов – М.: Лесная пром-сть, 1980. – 208 с.
3.
Галкин, В.П. Исследование влияния температуры на усушку микросрезов древесины /
В.П. Галкин // Деревообрабатывающая промышленность. – 2010. – Вып. 1. – С.
9–10.
4.
Лоскутов, С.Р. Взаимодействие древесины с физически активными
низкомолекулярными веществами / С.Р. Лоскутов. – Новосибирск: Издательство СО
РАН, 2004. – 172 с.
5.
Клеточная стенка древесины и ее изменения при химическом воздействии / И.И.
Бейнарт и др. – Рига: 1972. – 511 с.
6.
Чудинов, Б.С. Вода в древесине / Б.С. Чудинов. – Новосибирск: Наука, 1984. –
270 с.
7.
Уголев, Б.Н. Коэффициенты усушки древесины при действии растягивающих нагрузок
/ Б.Н. Уголев, В.П. Галкин, А.А. Калинина // Технология и оборудование для
переработки древесины: сб. науч. тр. – Вып. 358. – М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2011. – С.
4–9.
8. Ugolev, B. N. Wood as a natural smart
material. Wood Science and Technology. Journal
of the International Academy of Wood Science, (2014) vol. 48, Number 3,
S.553–568. DOI 10.1007/s00226-013-0611-2.
9.
Уголев, Б.Н. Многоформовый эффект памяти древесины / Б.Н. Уголев, Г.А.
Горбачева, С.Ю. Белковский – Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2014. – № 2(101).
– С. 62–66.
10.
Уголев, Б.Н. Экспериментальное исследование показателей эффекта памяти
древесины. / Б.Н. Уголев, Г.А. Горбачева, С.Ю. Белковский // Вестник МГУЛ –
Лесной вестник. – 2014. – № 2(101). – С. 66–69.
11.
Уголев, Б.Н. Экспериментальные исследования влияния наноструктурных изменений
древесины на ее деформативность / Б.Н. Уголев, В.П. Галкин, Г.А. Горбачева и
др. // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2012. – № 7(90). – С. 124–126.
THE
INFLUENCE OF TENSILE STRESSES ON THE CHANGE OF WOOD SHRINKAGE
Galkin
V.P., Prof.
MSFU, Dr. Sci. (Tech.)(1); Sanaev
V.G., Prof. MSFU, Dr. Sci.
(Tech.)(1); Ugolev
B.N., Prof. MSFU, Dr. Sci.
(Tech.)(1); Kalinina
A.A., MSFU (1)
rector@mgul.ac.ru, vgalkin@mgul.ac.ru,
kalinina@mgul.ac.ru
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya st., 1, 141005, Mytischi, Moskow
reg., Russia
At removing the bounded adsorption water,
wood shrinkage appears. If wood shrinkage occurs under load the coefficient of
shrinkage varies, depending on the magnitude and direction of stresses. At
tension shrinkage decreases and at compression it increases.
The effect of tensile
load on the magnitude of shrinkage was investigated using experimental plant.
Reduction of shrinkage by increasing the tensile stress is described by a
linear dependence. At stresses approaching the maximum tensile strength of wood its shrinkage is less than 30 %
of free shrinkage. The reduced value of shrinkage under load has been called
the reduced shrinkage β, and the ratio of the reduced shrinkage to free shrinkage β has been named the coefficient of reduction K.
When the free shrinkage being used, the
dependence of shrinkage on the moisture content of the wood
includes two characteristic ranges; they are an initial nonlinear region with
the moisture content of 15 % and the second one – linear with the MC less
than 15 %. Within the first range both adsorption and microcapillary water
is removed. Shrinkage results from a decrease in amount of adsorption water.
Within the second region of dependency there is only adsorption water;
therefore, the dependence of the shrinkage becomes linear.
Tensile load gives an additional
nonlinearity to the dependence of the shrinkage on the moisture content. The
beginning of the linear interval of the dependence is shifted to lower moisture
content levels. When the load increases the value of shrinkage reduces and,
moreover, the beginning of the linear range of moisture content also decreases.
The study of the shrinkage coefficient of
loaded wood creates the basis for developing more accurate mathematical models
to calculate the stress state of wood in the process of hydrothermal
treatment.
Keywords: a coefficient of shrinkage, wood
moisture content, shrinkage, stress, frozen strain.
References
1. Sergovskiy
P.S., Rasev A.I. Gidrotermicheskaya obrabotka i konservirovanie drevesiny [Hydrothermal
treatment and preservation of wood]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest Industry], 1987. 360 p.
2. Ugolev
B.N., Lapshin Yu.G., Krotov E.V. Kontrol’
napryazheniy pri sushke drevesiny [Stresses
control when drying]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest
Industry], 1980. 208.
3. Galkin V.P. Issledovanie vliyaniya temperatury na usushku mikrosrezov drevesiny [Investigation of the influence of
temperature on shrinkage mikrosrezov wood]. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’
[Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost]. V. 1, 2010. pp. 9-10.
4.
Loskutov S.R. Vzaimodeystvie drevesiny s fizicheski aktivnymi nizkomolekulyarnymi
veshchestvami [Interaction of wood with physically active low molecular weight
substances]. Novosibirsk.: Izdatel’stvo SO
RAN [FUE «Publishing House SB RAS»], 2004. 172 p.
5. Beynart I.I. i dr. Kletochnaya stenka drevesiny i ee izmeneniya pri khimicheskom voz-deystvii [Cell
wall of wood and its changes during chemical exposure]. Riga, 1972. 511 p.
6. Chudinov, B. S. Voda v drevesine[Water timber]. Novosibirsk: Nauka,
1984. 270 p.
7. Ugolev B.N., Galkin V.P., Kalinina A.A. Koeffitsienty usushki drevesiny pri
deystvii rastyagivayushchikh nagruzok [Shrinkage
of wood under the action of tensile loads]. Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki
drevesiny.V. 358. Moscow: MGUL, 2011. pp. 4-9.
8.
Ugolev B.N. Wood as a natural smart material. Wood Science and Technology. Journal of the
International Academy of Wood Science, (2014) vol. 48, Number 3, pp. 553–568. DOI
10.1007/s00226-013-0611-2.
9. Ugolev B.N., Gorbacheva G.A.,
Belkovskiy S.Yu. Mnogoformovyy effekt pamyati drevesiny [The multi-shape
memory effect of wood]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy
vestnik. 2014. № 2
(101). pp. 62–66.
10. Ugolev B.N., Gorbacheva G.A.,
Belkovskiy S.Yu. Eksperimental’noe issledovanie pokazateley
effekta pamyati drevesiny [Experimental investigation of the wood memory effect quantities]. Moscow
state forest university bulletin – Lesnoy vestnik. 2014. № 2 (101). pp. 66-69.
11. Ugolev B.N., Galkin V.P., Gorbacheva
G.A., Kalinina A.A., Belkovskiy S.Yu. Eksperimental’nye
issledovaniya vliyaniya nanostrukturnykh izmeneniy drevesiny na ee
deformativnost’ [Experimental
study of the effect of nanostructured wood changes its deformability]. Moscow
state forest university bulletin – Lesnoy vestnik. 2012. № 7 (90). pp. 124-126.
|
2
|
ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ЭФФЕКТА
ПАМЯТИ ФОРМЫ ДРЕВЕСИНЫ БУКА МЕТОДОМ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ
|
10-14
|
|
Г.А.
ГОРБАЧЕВА, доц., МГУЛ, канд.
техн. наук(1),
Б.Н. УГОЛЕВ, проф., МГУЛ, д-р
техн. наук(1),
В.Г. САНАЕВ, проф. МГУЛ, д-р
техн. наук(1),
С.Ю. БЕЛКОВСКИЙ, асп. МГУЛ(1)
gorbacheva@mgul.ac.ru,
rector@mgul.ac.ru,belkovskiy@ro.ru
(1) ФГБОУ ВПО «Московский государственный
университет леса»
141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская , д.1
Комплексный
биополимер древесина относится к классу функциональных материалов, в частности,
к подклассу умных материалов (smart materials). Доминантным признаком умных материалов
является эффект памяти формы (ЭПФ). Древесина запоминает две формы – постоянную
и временную. Временных форм может быть несколько. Носителями ЭПФ древесины
являются квазиостаточные «замороженные» деформации, возникающие под управляющим
воздействием нагрузки в процессах сушки и охлаждения древесины и обусловленные
временной перестройкой в наноструктуре древесины. Изменения в структуре
древесины были исследованы методом термомеханической спектрометрии (ТМС).
Получены количественные и молекулярно-релаксационные характеристики древесины
образцов строганого шпона из бука при различных проявлениях ЭПФ. Показано, что
исходная древесина бука имеет топологическидиблочную аморфно-кластерную
структуру псевдосетчатого строения. При образовании замороженных деформаций
происходят изменения в системе межмолекулярных взаимодействий (в первую очередь
в сетке водородных связей), наблюдается существенная трансформация
топологической структуры древесины, она становится триблочной. В древесине бука
появляется высокотемпературный аморфный блок псевдосетчатого строения. При
восстановлении начальной формы наблюдается исчезновение замороженных
деформаций. При этом происходит полная структурная деградация
высокотемпературного блока, восстанавливается исходная диблочная структура
древесины с некоторыми количественными изменениями молекулярно-релаксационных
характеристик. Метод ТМС позволяет определить долю эластически активных цепей,
участвующих в формировании замороженных деформаций. Данный метод является одним
из способов характеризации эффекта памяти древесины, позволяющих проследить
влияние деформационных превращений на характер межмолекулярного взаимодействия
и межцепную организацию полимеров древесины.
Ключевые
слова: умный материал, характеризация, эффект памяти формы древесины,
термомеханическая спектрометрия, трансформация топологической структуры
древесины
Библиографический список
1.
Пат. 1763952 Российская Федерация, МПК G 01 N 21/00. Способ определения
молекулярно-массового распределения полимеров / Ольхов Ю.А., Иржак В.И.,
Батурин С.М.; заявитель и патентообладатель Отд-ние ин-та хим. физики АН СССР.
– № 4767397/05 ;заявл. 27.10.89; опубл. 23.09.1992, Бюл. № 35.
2.
Санаев, В.Г. Изменение усушки древесины при развитии сушильных напряжений /
В.Г. Санаев, Б.Н. Уголев, В.П. Галкин и др. // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. –
2015. – Т. 19. – № 1. – С. 54–58.
3.
Уголев, Б.Н. Изменение наноструктуры древесины при влагозадержанных деформациях
/ Б.Н. Уголев, В.П. Галкин, Г.А. Горбачева и др. // Сб. Научные труды МГУЛ,
вып. 338 «Технология и оборудование для переработки древесины». – М.: МГУЛ,
2007. – С. 9–16.
4. Уголев, Б.Н. Исследование влияния уровня
нагрузки и влажности на величину замороженной усушки древесины / Б.Н. Уголев,
В.П. Галкин, А.А. Калинина // В сборнике: Актуальные проблемы и перспективы
развития лесопромышленного комплекса, ФГБОУ ВПО «Костромской государственный
технологический университет», 2012. – С. 42.
5.
Уголев, Б.Н. Многоформовый эффект памяти древесины / Б.Н. Уголев, Г.А.
Горбачева, С.Ю. Белковский // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2014. – №
2(101). – С. 62–66.
6.
Уголев, Б.Н. Экспериментальное исследование показателей эффекта памяти
древесины / Б.Н. Уголев, Г.А. Горбачева, С.Ю. Белковский // Вестник МГУЛ –
Лесной вестник. – 2014. – № 2(101). – С. 66–69.
7.
Уголев, Б.Н. Метод исследования реологических свойств древесины при переменной влажности / Б.Н. Уголев
// Заводская лаборатория. – 1961. – № 27(2). – C. 199–203.
8. Уголев, Б.Н. Наноструктурные изменения
древесины как природного «умного» материала. Нанотехнологии и наноматериалы в
лесном комплексе: монография / Б.Н. Уголев. – М.: МГУЛ, 2011. – C. 52–73.
9.
Эриньш, П.П. Строение и свойства древесины как многокомпонентной полимерной
системы / П.П. Эриньш // Химия древесины. – 1977. – №1. – С. 8–25.
10. Gorbacheva G.A., Olkhov Yu.A, Ugolev
B.N., Belkovskiy S.Yu. Research of Molecular-Topological Structure at
Shape-Memory Effect of Wood// Proc. of the 57th Int. Convention of SWST
«Sustainable Resources and Technology for Forest Products», Zvolen, Slovakia, 2014,
pp. 187-195.
11. Jakes J. E., Nayomi N., Zelinka S.,
Stone D. Water-activated, Shape Memory Twist Effect in Wood Slivers as an
Inspiration for Biomimetic Smart Materials// Proc. of Int. Conference on
Nanotechnology for Renewable Materials. – Quebec, Canada: 2012.
12. Olkhov Yu.A., Jurkowski B. On the more
informative version of thermomechanical analysis at compression mode// Journal
of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2005. – V. 81. –
№ 3. – pp. 489 –
500.
13. Sisson A.L., Lendlein A. Advances in
actively moving polymers. Macromol. Mater. Eng.
2012, 297. – pp.
1135–1137.
14. Ugolev
B., Gorbacheva G., Belkovskiy S. Quantification of wood memory effect/ B.
Ugolev// Proc. 2012 IAWS «Wood the Best Material for Mankind» and the 5th
International Symposium on the «Interaction of Wood with Various Forms of
Energy». – Zvolen, Slovakia: 2012. – pp. 31–37.
15. Ugolev B. N. Wood as a natural smart
material. Wood Science and Technology. Journal
of the International Academy of Wood Science, (2014) vol. 48, Number 3,
pp.553–568. DOI 10.1007/s00226-013-0611-2.
Characterization
of the shape memory effect of beech wood by the method of thermomechanical
spectrometry
Gorbacheva
G.A., Assoc. Prof. MSFU,
Ph.D. (Tech.)(1); Ugolev
B.N., Prof. MSFU, Dr.
Sci. (Tech.)(1); Sanaev
V.G., Prof. MSFU, Dr. Sci.
(Tech.)(1); Belkovskiy S.Yu., MSFU(1)
gorbacheva@mgul.ac.ru, rector@mgul.ac.ru,
belkovskiy@ro.ru
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya st., 1, 141005, Mytischi, Moskow
reg., Russia
Wood is a complex of biopolymers, it
belongs to the class of functional materials, in
particular, subclass of smart materials. The dominant feature of smart
materials is a shape memory effect (SME). Wood can remember the two forms:
permanent and temporary, the latter can be several. The frozen strains are the
carriers of shape memory effect of wood. They are the result of temporary
reconstruction of wood nanostructure. It takes place under the controlling load
influence while wood stiffness increases at drying or cooling. Some changes in
wood structure due to the shape memory effect were detected by the
method of the thermomechanical spectrometry (TMS). Relaxation parameters, phase
state and molecular characteristics of the fragments in the structure of
macromolecules topological blocks of wood were determined for beech sliced
veneer samples at SME. It was shown that the original beech wood has topologically diblock
amorphous-cluster structure of the pseudonetwork structure. During the
formation of frozen strains some changes in the intermolecular interactions
(primarily in the network of hydrogen bonds) take place, the significant
transformation of the topological structure of the wood is observed because it
becomes triblock. In beech wood a high-temperature amorphous block of pseudonetwork
structure is formed. At recovering the permanent shape, the disappearing of the
frozen strains is observed. A complete structural degradation of the
high-temperature amorphous block of pseudonetwork structure takes place. The
initial diblock structure of beech wood with some quantitative changes of
molecular relaxation characteristics is restored. The method of TMS allows to
determine the ratio
of elastic active chains involved in the formation of the frozen strains. TMS
is one of methods of characterization of shape memory effect of wood which
makes it possible to research the influence of deformative conversions on
intermolecular interaction and interchain organization of polymers.
Keywords: a smart material,
characterization, the shape memory effect of wood, thermomechanical
spectrometry, the transformation of the topological structure of wood.
References
1. Pat. 1763952 RossiyskayaFederatsiya, MPK G 01 N 21/00. Sposob
opredeleniya molekulyarno-massovogo raspredeleniya polimerov [Method for determining
the molecular weight distribution of polymers] Ol’khov Yu.A., Irzhak V.I.,
Baturin S.M.; zayavitel’ i patentoobladatel’ Otd-nie in-ta khim. fiziki AN SSSR. № 4767397/05 ; zayavl. 27.10.89
;opubl. 23.09.1992, № 35.
2. Sanaev V.G., Ugolev B.N., Galkin V.P.,
Kalinina A.A., Aksenov P.A. Izmenenie
usushki drevesiny pri razvitii sushil’nykh napryazheniy [Change of wood shrinkage at the
development of drying stresses]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy
vestnik. 2015. T.
19. № 1. pp.
54–58.
3. Ugolev B.N., Galkin V.P., Gorbacheva
G.A., Aksenov P.A., Bazhenov A.V. Izmenenie
nanostruktury drevesiny privlagozaderzhannykh deformatsiyakh [Change the nanostructure of wood in
moisture delayed deformations] Sb. nauchnyetrudy MGUL, V. 338 Tekhnologiya i
oborudovanie dlya pererabotki drevesiny [Coll. MSFU Proceedings, vol. 338
Technology and equipment for wood processing]. Moscow: MGUL, 2007. pp. 9-16.
4. Ugolev B.N., Galkin V.P., Kalinina A.A. Issledovanie vliyaniya urovnya
nagruzki i vlazhnosti na velichinu zamorozhennoy usushki
drevesiny [Study of the
influence of load level and moisture content on the value of the frozen
shrinkage of wood]. Aktual’nye problemy i perspektivy razvitiya
lesopromyshlennogo kompleksa, Kostromskoy gosudarstvennyy tekhnologicheskiy
universitet [Proc. International scientific and technical conference devoted to
the 50th anniversary
of mechanical wood technology department of KSTU «Actual problems and
development prospects of forest industry complex»]. 2012. 42 p.
5. Ugolev B.N., Gorbacheva G.A.,
Belkovskiy S.Yu. Mnogoformovyy effekt pamyati drevesiny [The multi-shape
memory effect of wood]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy
vestnik. 2014. № 2
(101). pp. 62-66.
6. Ugolev B.N., Gorbacheva G.A.,
Belkovskiy S.Yu. Eksperimental’noe issledovanie pokazateley
effekta pamyati drevesiny [Experimental investigation of the wood memory effect quantities]. Moscow
state forest university bulletin – Lesnoy vestnik. 2014. № 2 (101). pp. 66-69.
7. Ugolev
B.N. Metod issledovaniya reologicheskikh svoystv drevesiny pri peremennoy
vlazhnosti [Method of investigation of the rheological properties of wood at
variable moisture content] Zavodskaya laboratoriya [Factory Laboratory]. Moscow: 1961. 27(2). pp. 199-203.
8. Ugolev B.N. Nanostrukturnye izmeneniya
drevesiny kak prirodnogo «umnogo» materiala [Nanostructured changes in wood as a
natural «smart» material] monograph: Nanotekhnologiiinanomaterialy v
lesnomkomplekse [Nanotechnology and nanomaterials in the forest complex –
monograph]. Moscow: MGUL, 2011. pp. 52-73.
9. Erin’sh P.P. Stroenie I svoystva drevesiny kak
mnogokomponentnoy polimernoy sistemy [Structure
and properties of wood as a multicomponent polymer system]. Khimiya
drevesiny [Wood Chemistry]. Moscow:
1977. №1. pp.
8-25.
10. Gorbacheva G.A., OlkhovYu.A, Ugolev
B.N., Belkovskiy S.Yu. Research of Molecular-Topological Structure at
Shape-Memory Effect of Wood. Proc.
of the 57-th Int. Convention of SWST «Sustainable Resources and Technology for
Forest Products», Zvolen, Slovakia, 2014, pp. 187-195.
11. Jakes J.E., Nayomi N., Zelinka S.,
Stone D. Water-activated, Shape Memory Twist Effect in Wood Slivers as an
Inspiration for Biomimetic Smart Materials. Proc. of Int. Conference on Nanotechnology for Renewable Materials.Quebec,
Canada: 2012.
12. Olkhov Yu.A., Jurkowski B. On
the more informative version of thermomechanical analysis at compression mode. Journal
of Thermal Analysis and Calorimetry. 2005. V. 81. №
3. pp. 489-500.
13. Sisson A.L., Lendlein A. Advances in
actively moving polymers. Macromol. Mater. Eng.
2012, 297. pp.
1135-1137.
14. Ugolev B. Gorbacheva G., Belkovskiy S.
Quantification of wood memory effect/ B. Ugolev// Proc. 2012 IAWS «Wood the
Best Material for Mankind» and the 5th International Symposium on the
«Interaction of Wood with Various Forms of Energy». Zvolen, Slovakia: 2012. pp.
31-37.
15.
Ugolev B.N. Wood as a natural smart material. Wood Science and Technology. Journal of the International Academy of Wood Science, (2014). V. 48, Number 3, pp. 553-568. DOI
10.1007/s00226-013-0611-2.
|
3
|
ВЛИЯНИЕ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И
СОСТАВА НАСАЖДЕНИЙ НА АНАТОМИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ И ПЛОТНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ И ЕЛИ
|
15-19
|
|
Д.А.
ДАНИЛОВ, директор ФБГНУ «Ленинградский НИИСХ
«Белогорка»», канд. с.-х. наук(1)
stown200@mail.ru
(1) ФБГНУ «Ленинградский
НИИСХ «Белогорка»
188338, Ленинградская область, Гатчинский район, д.
Белогорка, ул. Институтская, д.1
Влияние уходов за лесом на плотность древесины может иметь
разнонаправленный характер в зависимости от породы и состава древостоя.
Макроскопическое строение древесины, т. е. соотношение зон поздней и ранней
древесины, может после таких воздействий меняться также в зависимости от вида
ухода: интенсивность рубок, разреживающих древостой и меняющих его состав,
внесение удобрений, осушительные мелиоративные мероприятия и т.д. Для сосны и
ели на анатомическом уровне строения древесины это находит отражение в
изменении количества и размера клеток поздней и ранней древесины в годичном
приросте за длительный период после лесохозяйственного воздействия. В чистых и смешанных древостоях сосны плотность древесины
увеличивается от меньших к большим по диаметру стволам насаждения. Еловые
древостои отличаются большей вариабельностью плотности древесины по ступеням
толщины древостоя. В разных лесотипологических условиях в зависимости от
состава древостоя и преобладания сосны и ели плотность древесины этих пород
может значительно варьировать. Зная тенденцию направленности процесса, можно
формировать такими воздействиями к возрасту сплошной рубки древесину с
повышенной плотностью. В плантационных культурах интенсивного выращивания сосны
и ели, с коротким оборотом рубки, влияние густоты и видов воздействий на
ювенильной стадии выращивания и при своевременном разреживании позволяет
получать древесину с плотностью не ниже средних показателей для района
исследования к возрасту 40 лет. Однако на уровне годичного кольца в составе преобладает ранняя древесина как у ели, так и у сосны за весь
период выращивания.
Ключевые
слова: плотность древесины сосны и ели, состав насаждения, ранняя и поздняя
древесина, рубки ухода и внесение удобрений.
Библиографический список
1.
Антонов, А.М. О взаимосвязи влияния топографии анатомических элементов на
показатели плотности и прочности древесины / А.М. Антонов, Д.Ю. Коновалов,
Д.Е. Чалых и др. // Известия Санкт-Петербургской государственной
лесотехнической академии. – 2010. – № 190. – С. 25–34.
2.
Данилов, Д.А., Скупченко В.Б. Изменения в строении древесины сосны и ели на
анатомическом уровне в древостоях, пройденных рубками ухода, и комплексным уходом
/ Д.А. Данилов, В.Б. Скупченко // ИВУЗ «Лесной журнал». – 2014. – № 5. – С.
70–88.
3.
Данилов, Д.А. Влияние комплексного ухода за лесом на плотность древесины в
хвойных древостоях / Д.А. Данилов, В.П. Царенко, В.Б. Скупченко // Известия
СПБГАУ. – 2013. – №30. – С. 48–53.
4.
Данилов, Д.А., Степаненко С.М. Строение и плотность древесины ели и сосны в
плантационных культурах Ленинградской области / Д.А. Данилов, С.М. Степаненко
// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2013. – № 204. – С.
35–45.
5.
Корчагов, С.А. Повышение качественной продуктивности насаждений на
лесоводственной основе: автореф. дисс. …канд. с.-х. наук / С.А. Корчагов. –
Архангельск, 2010. – 42 с.
6.
Полубояринов, О.И. Плотность древесины / О.И. Полубояринов. – М.: Лесная
пром-сть, 1976. – 259 с.
7.
Смирнов, А.А. Влияние комплексного ухода на форму ствола и плотность древесины
/ А.А. Смирнов // Строение, свойства и качество древесины-2004. Труды IV
Международного симпозиума I том. – СПб.: ЛТА,
2004. – С. 131–133.
8. Степаненко, И.И. Лесоводственные основы целевого
выращивания сосновых насаждений в подзоне южной тайги европейской части России:
автореф. дисс. …д-ра c.-х. наук / И.И. Степаненко. – Архангельск: АГТУ, 2009. –
44 с.
9. Tuula Jyske The effects of thinning and
fertilisation on wood and tracheid properties of Norway spruce (Picea abies) –
the results of long-term experiments / Tuula Jyske // Department of Forest
Resource Management, Faculty of Agriculture and ForestryUniversity of Helsinki
, Academic
dissertation 2008.–59 р.
10. Nutrition of trees. Lectures
given at the 1989 Marcus Wallenberg Symposium in Falun, Sweeden, on September
14, 1989. – 85р
THE
EFFECT OF SILVICULTURAL INFLUENCES AND FOREST STAND
STRUCTURE ON ANATOMIC INDICATORS AND DENSITY OF PINE AND SPRUCE WOOD
Danilov
D.A., Leningrad
Scientific Research Institute of Agriculture «Belogorka», Ph.D. (Agriculture) (1)
stown200@mail.ru
(1) Leningrad
Scientific Research Institute of Agriculture «Belogorka»,
188338, Leningrad region, Gatchina district, vill. Belogorka, Institutskaya b.1
Russia
The impact of stand care on the wood
density can be different depending on the breed and stand composition. The
macroscopic structure of wood, i.e., the ratio of the areas of late and early
wood may vary after such impacts, depending on the type of stand care: the
intensity of logging a stand and changing its composition, fertilizing,
drainage reclamation activities, etc. For pine and spruce on the anatomical
level of the wood structure it results in the change of the number and size of
both late and early wood cells in the annual growth over a long period after
certain forest impacts. In pure and mixed stands of pine the wood density
increases from the smallest values to the largest ones depending on the trunk
diameter within plantations. Spruce stands show more variability of wood
density depending on the thickness of the stand. In different forest typology
conditions depending on the composition of the forest stand and the
predominance of either pine or spruce the wood density of these species can
vary greatly . If
one knows the tendency of the process orientation it is possible to form commercial wood
with high density by using such impacts up to the age of clear cutting. In
plantation crops of intensive cultivation of pine and spruce with a short
turnover both the stand density and species composition impacts on juvenile
stages of a stand cultivation with timely applied thinning allows to get the wood with a density
of not lower than the
average one for the area under study by the age of 40 years. However, at the
annual ring level the early wood prevails in both spruce and pine wood during the entire
period of cultivation.
Keywords: pine and spruce wood density
, the plantation
composition, early and late wood, thinning and fertilization application.
References
1.
Antonov A.M., Konovalov D.Yu., Chalykh D.E., Korchagov S.A. O vzaimosvyazi vliyaniya topografii
anatomicheskikh elementov na pokazateli plotnosti i prochnosti
drevesiny [On the
relationship of the influence of the topography of the anatomical elements on
the indices of density and strength of wood] S-Pb: Izvestiya
Sankt-Peterburgskoy Gosudarstvennoy Lesotekhnicheskoy Akademii [S-Pb. Izvestia
Saint-Petersburg State Forest Technical Academy] №190. 2010 – S.25-34.
2.
Danilov D.A., Skupchenko V.B. Izmeneniya
v stroenii drevesiny sosny i eli na anatomicheskom urovne v drevostoyakh
proydennykh rubkami ukhoda i kompleksnym ukhodom [ Changes in
the structure of pine and spruce at the anatomic level in the stands passed by
the thinning operations and comprehensive care]. Arkhangel’sk: SAFU im.
Lomonosova, IVUZ Lesnoy zhurnal [Forest journal ], 2014, № 5. pp.70-88.
3. Danilov D.A., Tsarenko V.P., Skupchenko V.B. Vliyanie
kompleksnogo ukhoda za lesom na plotnost’ drevesiny v khvoynykh drevostoyakh [Effect
of integrated care for wood on wood density in coniferous stands]. Izvestiya SPBGAU [Izvestia of Saint-Petersburg State Agriculture University] №30. 2013. pp. 48-53.
4.
Danilov D.A., Stepanenko S.M. Stroenie
i plotnost’ drevesiny eli i sosny v plantatsionnykh kul’turakh
Leningradskoy oblasti [Structure
and density of wood of spruce and pine in forest plantation of the Leningrad region]
Izvestiya Sankt-Peterburgskoy Lesotekhnicheskoy Akademii. №
204. 2013. pp.
35-45.
5.
Korchagov S.A. Povyshenie
kachestvennoy produktivnosti nasazhdeniy na lesovodstvennoy osnove: diss. ...
kand. s.-kh. nauk [Improving
quality and productivity of plantation forestry on the basis of: author. Diss.
...candidate. ofagricultural Sciences]. Arkhangel’sk,
2010. 42 p.
6. Poluboyarinov O.I. Plotnost’
drevesiny [Density of wood]. Moskow: Lesnaya promyshlennost’ [Timber industry], 1976. 259 p.
7.
Smirnov A.A. Vliyanie
kompleksnogo ukhoda na formu stvola i plotnost’ drevesiny [Effect of comprehensive care on the
shape of the trunk and density of wood]. Stroenie, svoystva i kachestvo drevesiny-2004. Trudy
IV Mezhdunarodnogo simpoziuma I tom [Proceedings of the IV International
Symposium volume I]. Sankt-Peterburg:
LTA, 2004. pp. 131-133.
8.
Stepanenko I.I. Lesovodstvennye
osnovy tselevogo vyrashchivaniya sosnovykh nasazhdeniy v podzone yuzhnoy taygi
evropeyskoy chasti Rossii: diss. …d-ra c.-kh. nauk [Silvicultural basics of growing
target pine stands in subzone of southern taiga in the European part of Russia:
Diss. ...d-r c.-agricultural science.]. Arkhangel’sk, 2009. AGTU. 44
p.
9.
Tuula Jyske The effects of thinning and fertilisation on wood and
tracheid properties of Norway spruce (Picea abies) – the results of long-term
experiments Tuula Jyske Department of Forest Resource Management, Faculty of
Agriculture and ForestryUniversity of Helsinki ,Academic dissertation 2008. 59
p.
10. Nutrition of trees. Lectures
given at the 1989 Marcus Wallenberg Symposium in Falun, Sweeden, on September
14, 1989. 85 p.
|
4
|
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ
МОДУЛЯ УПРУГОСТИ СТВОЛА РАСТУЩЕЙ БЕРЕЗЫ ПО ВЫСОТЕ
|
20-24
|
|
А.А.
КОТОВ, проф., МГУЛ, д-р техн.
наук(1),
Г.А. ИВАНОВ, доц., МГУЛ, канд.
техн. наук(1)
kotov@mgul.ac.ru
(1) ФГБОУ ВПО «Московский государственный
университет леса»
141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д.1
Целью
работы является установление изменения модуля упругости по высоте ствола дерева
при статическом изгибе. Изменение модуля упругости растущего дерева по его высоте
практически не исследовалось. Авторы предприняли попытку выполнить это тремя
способами: на растущей березе, на свежеспиленном цельном стволе и на
свежеспиленном и разрезанном на части стволе. Для геометрического описания
профиля ствола использована аппроксимирующая формула. Смоделированы стволы
березы с помощью выполненных их замеров. Разработаны и описаны методики
выполнения замеров ствола и определения его прогиба тремя способами. Величина
модуля упругости в первом случае искажается за счет влияния деформации корневой
системы дерева. Но этот способ является самым простым и не требует спиливания
растения. При втором способе свежеспиленный ствол укладывался на две опоры.
Между ними к нему прикладывалась статическая нагрузка и замерялся прогиб. Расстояние между опорами
дискретно изменялось от минимального до максимального значений. Модуль
упругости вычислялся по формуле, полученной на основе интегрирования
дифференциального уравнения упругой линии оси ствола. При третьем
способе для вычисления модулей упругости отрезков стволов берез они разрезались на части длиной
соответственно по 20 и 25 см. Затем эксперимент выполнялся аналогично второму
способу при постоянной длине пролета балки. Результаты опытов позволяют
отметить следующее: во-первых, с увеличением длины отрезка ствола модуль
упругости возрастает; во-вторых, его увеличение носит нелинейный характер;
в-третьих, темп нарастания уменьшается с увеличением длины испытуемого отрезка.
Ключевые слова: береза, статический изгиб,
модуль упругости, ствол, корневая система, прогиб.
Библиографический список
1. Боровиков, А.М. Справочник по древесине:
справочник / А.М. Боровиков, Б.Н. Уголев; под ред. Б.Н. Уголева. – М.: Лесн.
пром-сть, 1989. – 296 с.
2. Полубояринов, О.И. Плотность древесины /
О.И. Полубояринов.– М.: Лесн. пром-сть, 1976.– 160 с.
3. Иванов, Г.А.. Уравнения образующей профиля
кроны и дерева в целом / Г.А. Иванов. // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. –
2000. – № 6. – С. 197–201.
4. Котов, А.А. Результаты экспериментальных
исследований физико-механических свойств нежелательной древесной растительности
на вырубках // Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов: сб. научн.
тр. – Вып. 280. – М.: МГУЛ, 1995. – С. 190–199.
5. Иванов, Г.А. Некоторые результаты
исследования упругих свойств нежелательной древесной растительности / Г.А.
Иванов, А.А. Котов // Технология и оборудование лесопромышленного производства:
сб. научн. тр. – Вып. 356. – М.: МГУЛ, 2011. – С. 99–105.
6. Котов, А.А. Совершенствование технологий и
создание средств механизации для химического ухода в лесных питомниках и
культурах: монография / А.А. Котов. – М.: МГУЛ, 2008. – 314 с.
7. Иванов, Г.А. Изменение модуля упругости
березы по высоте/ Г.А. Иванов, А.А. Котов// Актуальные проблемы развития
лесного комплекса: материалы международной научно-технической конференции, 8–10
декабря 2009 г. – Вологда, ВоГТУ, 2010. – С. 152–155.
8. Иванов, Г.А. Коэффициент жесткости корневой
системы дерева при статическом изгибе / Г.А. Иванов, А.А. Котов // Вестник МГУЛ
– Лесной вестник. – 2011. – № 3. – С. 98–102.
9. Иванов, Г.А. Приближенный способ определения
модуля упругости древесных стволиков при изгибе / Г.А. Иванов, А.А. Котов //
Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы международной
научно-технической конференции, 8–10 декабря 2009 г. – Вологда, ВоГТУ, 2010. –
С. 155–159.
10. Беляев, Н.М. Сопротивление материалов
/ Н.М. Беляев. – М.: Наука, 1976. – 608 с.
11. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого
твердого тела: уч. пособие для вузов / Ю.Н. Работнов. – 2-е изд., испр. – М.:
Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1988. – 712 с.
THEORETICAL
AND EXPERIMENTAL STUDIES OF THE VARIATION OF ELASTICITY MODULUS OF A GROWING
BIRCH TRUNK ALONG ITS HEIGHT
Kotov
A.A., Prof.
MSFU, Dr. Sci. (Tech.)(1); Ivanov G.A., Assoc. Prof. MSFU, Ph.D. (Tech.) (1)
kotov@mgul.ac.ru
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya st., 1, 141005, Mytischi, Moskow
reg., Russia
The aim of this work is to establish the
variation of the elasticity modulus of elasticity along the height of a tree
trunk in static bending. The change in the elasticity modulus of a growing tree
along its height has not virtually been studied. The authors have attempted to
do this in three ways: along a growing birch, along a freshly felled trunk and
along a freshly felled trunk cut into pieces. To make a geometric description
of a trunk profile the approximation formula has been used. Using the
measurements of birch trunks their models have been developed. In
addition, the authors have developed and described some methods of measuring a
tree trunk and those of quantitative determination of its
deflection, produced in three ways. The value of the elasticity modulus, in the
first case, is distorted due to the influence of the tree root system deformation. But this
method is the simplest one and it does notrequire cutting a tree. In the second method a freshly
felled trunk was placed on two supports. Some static load was applied to it
between them and its
deflection was measured. The distance between the supports was discretely
changed from the minimum value to the maximum one. The elasticity modulus was
calculated by the formula derived by integrating the differential equation of an elastic line of a trunk
axis. In the third method, to calculate the elasticity modulus of some birch
trunk segments the trunks were cut into pieces by a length of respectively 20
and 25 cm. Then the experiment was carried out similarly to the second method
with a constant span length of the beam. The results of the experiments allow
us to note the following: first, with the increasing length of a chump, the
elasticity modulus increases; secondly, its increase is non-linear in nature;
thirdly, the rate of the above increase decreases with increasing a tested
chump length.
Keywords: a birch, a static bend, the
elasticity module, a trunk, a root system, a deflection.
References
1.
Borovikov A.M., Ugolev B.N. Spravochnik
po drevesine [Handbook on
wood]. Moscow, Lesn. prom-st’ Publ., 1989. 296
p.
2. Poluboyarinov O.I. Plotnost’
drevesiny [The density of the wood]. Moscow, Lesn. prom-st’
Publ., 1976. 160 p.
3. Ivanov
G.A. Uravneniya obrazuyushchey profilya krony i dereva v tselom [The
equations of the generatrix of the profile of the crown and the tree as a
whole]. Moscow State Forest University Bulletin –
Lesnoy Vestnik. 2000,
no. 6, pp. 197-201.
4. Kotov A.A. Rezul’taty eksperimental’nykh
issledovaniy fiziko-mekhanicheskikh svoystv nezhelatel’noy drevesnoy
rastitel’nosti na vyrubkakh [The results of experimental researches
of physical and mechanical properties of undesirable woody vegetation
clearings]. Lesopol’zovanie i vosproizvodstvo lesnykh resursov. sb. nauchn. tr. [Forest use and reproduction of forest
resources: Collected papers]. Moscow: MGUL, 1995, vol. 280, pp. 190-199.
5.
Ivanov G.A., Kotov A.A. Nekotorye
rezul’taty issledovaniya uprugikh svoystv nezhelatel’-noy drevesnoy
rastitel’nosti [Some results
of study of the elastic properties of unwanted woody vegetation]. Tekhnologiya i oborudo-vanie
lesopromyshlennogo proizvodstva: sb. nauchn. tr. [Technology and equipment of timber
industry production: Collected papers]. Moscow: MGUL, 2011, vol. 356, pp.
99-105.
6. Kotov A.A. Sovershenstvovanie
tehnologiy i sozdanie sredstv mehanizacii dlya himicheskogo uhoda v lesnyh
pitomnikah i kul’turah [Perfection of technologies and creation of means of mechanization for
chemical care in forest farm and cultures]. Moscow, MGUL,
2008. 314 p.
7. Ivanov G.A, Kotov A.A.Izmenenie
modulya uprugosti berezy po vysote [Change
of the module of elasticity of a birch on height] Aktual’nye problemy razvitiya
lesnogo kompleksa: materialy mezhduna-rodnoy nauchno-tehnicheskoy konferencii,
8-10 dekabrya 2009 g. [Actual
problems of development of a forest complex: materials of the international
scientific and technical conference, on December, 8-10, 2009.].
Vologda, VoGTU, 2010, pp. 152-155.
8.
Ivanov, G.A., Kotov, A.A. Koyefficient
zhestkosti kornevoy sistemy dereva pri staticheskom izgibe [Stiffness coefficient of root system
of a tree at a static bend]. Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy
Vestnik. 2011, no.
3, pp. 98–102.
9.
Ivanov G.A., Kotov A.A. Priblizhennyy
sposob opredeleniya modulya uprugosti drevesnykh stvolikov pri izgibe [Approximate method of determining the
modulus of elasticity of tree trunks when bending]. Aktual’nye problemy razvitiya
lesnogo kompleksa: materialy mezhduna-rodnoy nauchno-tehnicheskoy konferencii,
8–10 dekabrya 2009 g. [Actual
problems of development of a forest complex: materials of the international
scientific and technical conference, on December, 8-10, 2009.].
Vologda, VoGTU, 2010, pp. 155–159.
10. Belyaev, N.M. Soprotivlenie materialov [Resistance of materials]. Moscow,
Nauka Publ., 1976. 608 p.
11. Rabotnov Yu.N. Mekhanika
deformiruemogo tverdogo tela [Mechanics of deformable solids]. Moscow, Nauka Publ., 1988. 712
p.
|
5
|
РОЛЬ ТКАНЕЙ КОРЫ В
СОЗДАНИИ РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ СТВОЛА BETULA PENDULA VAR. CARELICA
|
25-28
|
|
Н.Н.
НИКОЛАЕВА, науч. сотрудник
Института леса КарНЦ РАН, канд. биол. наук(1),
В.В. ВОРОБЬЕВ, мл. науч. сотрудник, Института леса
КарНЦ РАН (1)
nnnikol@krc.karelia.ru,
vorobiev70@mail.ru
(1) Институт леса Карельского научного центра
РАН, г.Петрозаводск, ул.
Пушкинская, 11.
Показано,
что формирование рельефа ствола у карельской березы (Betula pendula var. carelica)
ребристой и дискообразной форм происходит преимущественно за счет древесины
нормального и свилеватого строения соответственно, тогда как у мелкобугорчатой
формы – за счет тканей коры. Древесина аномального строения в сочетании с
интенсивным развитием тканей коры определяет рельеф поверхности ствола
шаровидно утолщенной и бугорчатых форм. Генеративные растения карельской березы
по мощности и характеру развития тканей коры могут быть разделены на две
большие группы. Первая группа – гладкокорые растения с относительно тонкой
корой, кольцевая перидерма которых состоит из слоя феллогена, последовательно
откладывающего слои феллемы (бересты) и феллодермы – ребристая, ледяная,
мелкобугорчатая формы и бульшая часть безузорчатых особей. Вторая группа –
растения с толстой продольно- или ромбовидно-трещиноватой корой,
формирующие ритидом, состоящий из множества перидерм с включениями тканей
непроводящей флоэмы – шаровидно утолщенная и бугорчатые формы, незначительное
количество безузорчатых растений. В случае переходных форм участку ствола с
конкретным рельефом поверхности соответствуют морфологические характеристики
коры и древесины, свойственные данной форме поверхности ствола.
Ключевые
слова: карельская береза, морфоформы, кора, аномальная древесина.
Библиографический список
1. Соколов, Н.О. Карельская береза / Н.О.
Соколов. – Петрозаводск: Госиздат Карело-Финской ССР, 1950. – 114 с.
2. Николаева, Н.Н. Морфологические формы
карельской березы / Н.Н. Николаева // Modern Phytomorphology. – 2014. – №6. –
С. 161–166.
3. Любавская, А.Я. Карельская береза:
монография – 2-е изд. / А.Я. Любавская. – М.: МГУЛ, 2006. – 128 с.
4. Hintikka
T.J. Visakoivuista ja niiden anatomista / Helsinki. – 1941. – 346p.
5.
Saarnio R. The
quality and development of cultivated curly-birch (Betula verrucosa f. carelica Sok.) stands in southern Finland.
// Folia For. – 1976. – 263. – Р.1–28. (in Finnish with English summary)
6. Евдокимов,
А.П. Эколого-биологические свойства и обоснование методов выращивания
карельской березы: дис... канд. биол. наук. / А.П. Евдокимов. – Л., 1978. – 283
с.
7. Ермаков, В.И. Механизмы адаптации березы к
условиям Севера. / В.И. Ермаков. – Л.: Наука, 1986. – 144 с.
8. Новицкая, Л.Л. Карельская береза: механизмы
роста и развития структурных аномалий / Л.Л. Новицкая. – Петрозаводск: Verso,
2008. – 144 с.
9. Николаева, Н.Н. Морфология коры Betula pendula var. careliсa на прегенеративном этапе / Н.Н.
Николаева, В.В. Воробьев // Modern Phytomorphology. – 2014. – №6. – С. 167–174.
10. Nikolaeva
N.N., Novitskaya L.L., Kushnir F.V. Peculiarities of parenchyma inclusions in
the decorative wood of Karelian birch, burls and gnarls. // Wulfenia. –
2014. – 21. –Р.103-110.
ROLE OF
THE BARK TISSUES COMPLEX IN FORMATION OF THE TRUNK SURFACE RELIEF
IN BETULA PENDULA VAR. CARELICA
Nikolaeva
N.N., Ph.D.,
Forest Research Institute of KRC (RAS) (1); Vorobiev V.V., Junior Researcher, Forest Research
Institute of KRC (RAS) (1)
nnnikol@krc.karelia.ru, vorobiev70@mail.ru
(1) Forest Research
Institute Karelian Research
Center, Petrozavodsk, Pushkinskaya St., 11.
Abstract. It is shown that the trunk
surface relief of Karelian birch (Betula pendula var. carelica) in the ribbed and ice birch forms is
mainly formed by the xylem with normal and curly texture, whereas in the
small-knobbed form it is shaped by bark tissues. The xylem with abnormal
texture and well developed complex of bark tissue are responsible for the trunk
surface relief in the tubercular (with necks and muffs) and knobbed forms. Middle-aged
reproductive plants of Karelian birch can be clustered into two big groups
depending on the extent and type of bark development. The first group is
smooth-barked plants with a relatively thin bark and a ring periderm with a
single phellogen layer that consecutively forms phellem (cork) layers – ribbed,
ice birch, small-knobbed, and a majority of non-patterned (straight-grained)
plants. The second group is plants with a longitudinally–fissured or
rhomb-fissured thick bark which forms the rhytidome made up of multiple
periderms with non-conducting phloem inclusions – the tubercular and knobbed
forms, and a minor part of non patterned (straight-grained) plants. In
transitional forms the trunk section with a specific relief correlates with the
bark morphology and wood characteristic of that form of the trunk surface.
Keywords: Karelian birch, morphophorms,
bark, abnormal wood.
References
1. Evdokimov A.P. Ekologo-biologicheskie
svoystva i obosnovanie metodov vyrashchivaniya karel’skoy berezy. dis... kand. biol.
nauk [Ecological and biological properties, and justification of methods of
cultivation of Karelian birch. Diss.]. Leningrad 1978. 283
p.
2. Ermakov V.I. Mekhanizmy
adaptatsii berezy k usloviyam Severa. [Mechanisms of birch adaptations to conditions of the North]. Leningrad: Nauka.
1986. 144 p.
3. Lyubavskaya A.Ya. Karel’skaya bereza: monografiya. [Karelian
birch]. Moscow:
Moscow: MSFU, 2006. 128 p.
4. Nikolaeva N.N. Morfologicheskie
formy karel’skoy berezy [Morphological forms of Karelian birch] Modern Phytomorphology [Modern
Phytomorphology] 2014. №6. pp. 161-166.
5.
Nikolaeva N.N., Vorob’ev V.V. Morfologiya kory Betula pendula var. carelisa na
pregenerativnom etape [Morphology
of Betula pendula var. carelica bark at the pre-reproductive stage] Modern
Phytomorphology [Modern Phytomorphology] 2014. №6. pp. 167-174.
6.
Novitskaya L.L. Karel’skaya
bereza: mekhanizmy rosta i razvitiya strukturnykh anomaliy [Karelian birch: mechanisms of growth
and development of structural abnormalities] Ros.akad.nauk, Karel.nauch.tsentr,
In-t lesa. [Russian academy of sciences] Petrozavodsk: Verso, 2008. 144
p.
7. Sokolov N.O. Karel’skaya bereza [Karelian birch] Petrozavodsk:
Gosizdat Karelo-Finskoy SSR, 1950. 114 p.
8. Hintikka T.J. Visakoivuista ja niiden
anatomista Helsinki. 1941.
346p.
9. Nikolaeva
N.N., Novitskaya L.L., Kushnir F.V. Peculiarities of parenchyma inclusions in
the decorative wood of Karelian birch, burls and gnarls. Wulfenia. 2014.
21. pp. 103-110.
10. Saarnio R. The quality and development of
cultivated curly-birch (Betula verrucosa f. carelica Sok.) stands in southern Finland. Folia
For. 1976. 263. pp.
1-28. (in Finnish with English summary).
|
6
|
КАЧЕСТВО ДРЕВЕСИНЫ ПЛАНТАЦИОННЫХ КУЛЬТУР
ЕЛИ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ ТАЙГИ КАРЕЛИИ
|
29-33
|
|
А.Н.
ПЕККОЕВ, науч. сотрудник
Института леса КарНЦ РАН, канд. с-х. наук(1),
В.А. ХАРИТОНОВ, вед. инж. Института леса КарНЦ РАН(1)
pek-aleksei@list.ru,
haritonov@krc.karelia.ru
(1) Институт леса Карельского научного центра
Российской академии наук
185910, Россия, Республика Карелия, Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11.
На Северо-Западе России, где располагаются крупные
лесоперерабатывающие предприятия, запасы спелой хвойной древесины сильно
истощены. В сложившихся условиях необходима интенсификация лесокультурного
производства, в том числе за счет создания лесных плантаций. В данной статье
приводится оценка качества древесины 41-летних плантационных культур ели разной
густоты в условиях произрастания ельника черничного свежего. Установлено, что
внесение минеральных удобрений и разреживания древостоев способствовали
увеличению ширины годичных слоев за период эффективного действия мероприятий в
зависимости от густоты культур на 14–49 %. Комплексные уходы наилучшим
образом отразились на радиальном приросте культур с первоначальной густотой 3,0
тыс. шт./га. Древесина
культур ели имела следующие качественные характеристики: количество годичных
слоев в 1 см – 3,4–4,2 шт.; средняя ширина годичного слоя – 2,4–2,9 мм; процент
поздней древесины – 21–28 %. С уменьшением первоначальной густоты культур,
оставленных без ухода, происходило увеличение ширины годичных слоев и процента
поздней древесины. После внесения минеральных удобрений и проведения
разреживаний отмечено уменьшение плотности древесины ели на 1–10 % в
течение 4–7 лет после каждого приема ухода. Плотность древесины за весь период
выращивания в вариантах с одинаковой первоначальной густотой не имела
существенных отличий и вне зависимости от проведенных мероприятий достигала
высоких значений (365–379 кг/м3). По данному показателю древесина
культур ели соответствовала средним значениям естественно произрастающих еловых
древостоев таежной зоны.
Ключевые
слова: ель, плантационные культуры, рубки ухода, внесение удобрений, качество
древесины, плотность.
Библиографический список
1. Нехайчук, О.Г. Влияние лесохозяйственных
факторов на анатомическое строение древесины ели, сосны и лиственницы / О.Г.
Нехайчук, В.Е. Москалева // Лесоведение. – 1979. – № 4. – С. 38–43.
2. Пеккоев, А.Н.
Влияние лесоводственных уходов на рост культур сосны и качество древесины в
подзоне средней тайги / А.Н. Пеккоев // Проблемы лесоведения и лесоводства:
материалы Всероссийской конференции «Четвертые Мелеховские научные чтения,
посященные 105-летию со дня рождения И.С. Мелехова» (Архангельск, 10–12 ноября
2010 г.). – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет, 2010.
– С. 97–101.
3. Полубояринов, О.И. Плотность древесины /
О.И. Полубояринов. – М.: Лесн. пром-сть, 1976. – 160 с.
4. Смирнов, А.А. Особенности влияния
регулярного ухода за лесом на продуктивность древостоев и качество древесины ели:
автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / А.А. Смирнов. – Архангельск, 2007. – 20 с.
5. Соколов, А.И. Ускоренное выращивание культур
ели в среднетаежной подзоне Карелии / А.И. Соколов, А.Н. Пеккоев, В.А.
Харитонов, Т.И. Кривенко // Лесной журнал. – 2013. – №5. – С. 96–105.
6. Чибисов, Г.А. Влияние коридорного ухода на
качество древесины ели / Г.А. Чибисов //
Лесной журнал. – 1968. – № 4. – С. 137–138.
7. Чибисов, Г.А. Влияние рубок ухода на
технические свойства ели / Г.А. Чибисов, С.А. Москалева // Лесное хозяйство. – 1984. –
№ 4. – С. 12–14.
8. Чибисов, Г.А. Влияние комплексных уходов на
анатомические свойства древесины сосны / Г.А.Чибисов, С.А Москалева // Лесоводственно-экономические
вопросы воспроизводства лесных ресурсов Европейского Севера. – Архангельск:
СевНИИЛХ, 2000. – С. 74–82.
9. Штукин, С.С. Ускоренное выращивание сосны,
ели и лиственницы на лесных плантациях / С.С. Штукин. – Минск: ИООО Право и
экономика, 2004. – 242 с.
10. Шутов, И.В. Лесные плантации (ускоренное
выращивание ели и сосны) / И.В. Шутов, Е.Л. Маслаков, И.А.
Маркова и др. – М.: Лесная
пром-сть, 1984. – 248 c.
THE
WOOD QUALITY OF SPRUCE PLANTATION CROPS IN THE CONDITIONS
OF THE MIDDLE TAIGA OF KARELIA
Pekkoev
A.N., FRI KarRC RAS(1); Charitonov V.A., FRI KarRC RAS(1)
pek-aleksei@list.ru, haritonov@krc.karelia.ru
(1) Forest Research
Institute of Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences (FRI KarRC RAS), 185910, Russia, Petrozavodsc, Pushkinskaja, 11.
The ripe softwood
stocks in the Northwest of Russia are severely depleted because of the activity
of large wood-processing enterprises. The intensification of forest management
is necessary in these circumstances, particularly, through the establishment of
forest plantations. The paper evaluated of the wood quality for 41-year-old
spruce plantation crops of different density in the growing conditions of
spruce forests. It was established that the application of mineral fertilizers
and cutting maintenance contributed to the increase in the annual ring width at
14–49 % during the period of the effective activities depending on the
density of cultures. The comprehensive stand care had the best effect on the
radial growth of crops with an initial density of 3.0 thousand. Pcs.
/ Ha. The wood of
spruce cultures had the following qualitative characteristics: the number of
annual rings – 1 cm – 3,4–4,2 pc .; the average width of an annual ring –
2,4–2,9 mm, the percentage of late wood – 21–28 %. It was noted that the
smaller the density of crops without care was, the
greater were the width of annual rings and the percentage of late wood. The
decrease in the spruce wood density by 1–10 % is observed within 4-7 years
after each care operation, i.e., the application of mineral fertilizers and
thinning. The wood density in versions with the same initial density had no
significant differences for the entire period of cultivation and reached high
values (365–379 kg/m3), regardless of the measures. According to
this indicator, the spruce wood cultures corresponded to the average values of naturally
growing spruce forests of the taiga zone.
Keywords: spruce, plantation crops,
thinning, mineral fertilizer, wood quality, density.
References
1.
Nehaychuk O.G., Moskaleva V.E. Vliyanie
lesokhozyaystvennykh faktorov na anatomicheskoe stroenie drevesiny eli,
sosny i listvennitsy [Forestry
effects on the anatomical structure of spruce, pine and larch wood].
Lesovedenie [Silviculture]. 1979. № 4. pp. 38-43. (in Russ.)
2.
Pekkoev A.N. Vliyanie
lesovodstvennykh ukhodov na rost kul’tur sosny i kachestvo
drevesiny v podzone sredney taygi [Effects
of sylvicultural treatments on the growth of pine crops and timber quality in
the middle taiga subzone]. Problemyi lesovedeniya i lesovodstva [Challenges in
Sylvics and Sylviculture: proceedings of the All-Russian Conference: Fourth
Melekhov’s Scientific Readings devoted to I.S. Melekhov’s 105th anniversary (Arkhangelsk, November
10-12, 2010)]. Arhangelsk: Severnyiy (Arkticheskiy) federalnyiy universitet;
2010. pp. 97-101. (in Russ.)
3. Poluboyarinov O.I. Plotnost’
drevesiny [Wood density]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Timber
industry]. 1976.
160 p. (in Russ.)
4.
Smirnov A.A. Osobennosti
vliyaniya regulyarnogo ukhoda za lesom na produktivnost’ drevostoev i kachestvo
drevesiny eli [Specific
effects of regular forest tending on stand productivity and timber quality in
spruce]. Diss. ... kand. s.-h. nauk; [Diss. Ph.D.
Agricultural Sci.]. Arkhangelsk. 2007. 20 p. (in Russ.)
5.
Sokolov A.I., Pekkoev A.N., Haritonov V.A., Krivenko T.I. Uskorennoe vyrashchivanie kul’tur eli v srednetaezhnoy podzone Karelii [Short-rotation cultivation of spruce
crops in the mid-taiga subzone of Karelia]. IVUZ. «Lesnoi
zhurnal» [JHEI «Wood Magazine»]; 2013. №
5. pp. 96-105. (in Russ.)
6.
Chibisov G.A. Vliyanie
koridornogo ukhoda na kachestvo drevesiny eli [Effects of corridor thinning on
spruce timber quality]. IVUZ. «Lesnoi
zhurnal» [JHEI «Wood Magazine»]. 1968. № 4. pp. 137-138. (in Russ.)
7.
Chibisov G.A., Moskaleva S.A. Vliyanie
rubok ukhoda na tekhnicheskie
svoystva eli [Effects of
thinning of the technical properties of spruce] Lesnoe hozyaystvo [Forestry];
1984. № 4. pp.
12–14. (in Russ.).
8.
Chibisov G.A., Moskaleva S.A. Vliyanie
kompleksnyih uhodov na anatomicheskie svoystva drevesinyi
sosnyi [Effects of combined
tending on the anatomical properties of pine wood]. Lesovodstvenno-ekonomicheskie
voprosyi vosproizvodstva lesnyih resursov Evropeyskogo Severa
[Sylvicultural-economic aspects of forest resource reproduction in the European
North]. Arkhangelsk:
SevNIILH. 2000. pp. 74-82. (in Russ.)
9.
Shtukin S.S. Uskorennoe
vyiraschivanie sosnyi, eli i listvennitsyi na lesnyih
plantatsiyah [Short-rotation
cultivation of pine, spruce and larch in planted forests]. Minsk: IOOO Pravo i
economika. 2004. 242 p. (in Russ.)
10. Shutov I.V., Maslakov E.L., Markova
I.A. Lesnye plantatsii
(uskorennoe vyrashchivanie eli i sosny) [Planted forests (short-rotation
cultivation of spruce and pine)]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Timber
industry]. 1984.
248 p. (in Russ.)
|
7
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ
ВЛАГОПРОВОДНОСТИ ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СУШКЕ ДРЕВЕСИНЫ
|
34-39
|
|
И.В.
САПОЖНИКОВ, доц., МГУЛ, канд.
техн. наук(1),
Н.В. СКУРАТОВ, проф.,
МГУЛ, канд. техн. наук(1),
И.И. АЛЕКСЕЕВА, асп. МГУЛ(1),
Д.А. САМОЙЛЕНКО, асп. МГУЛ(1),
М.П. МАМОНТОВ, магистрант
МГУЛ(1),
К.А. МАТВЕЕВА, магистрант
МГУЛ(1)
gosha@mgul.ac.ru, skuratov@mgul.ac.ru, alexeeva@mgul.ac.ru, samoylenko@mgul.ac.ru,
mamontov@mgul.ac.ru, matveeva@mgul.ac.ru
(1)ФГБОУ ВПО «Московский государственный
университет леса»
141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул 1-я Институтская, д. 1, МГУЛ
Особенности
конвективной сушки древесины определяются, в основном, характером переноса
воды. Внутреннее сопротивление переносу в древесине зависит от ее строения,
температуры, влажности, направления потока воды и может характеризоваться
коэффициентом влагопроводности. В данной работе эти коэффициенты определялись
путем решения обратной задачи для уравнения влагопроводности. Распределения
влажности в древесине определялись в процессе сушки методом послойной влажности,
а также рентгеноскопии. После обработки результатов определения послойной
влажности получена зависимость коэффициента влагопроводности древесины березы в
радиальном направлении при температуре 65°С. Поля влажности в небольших
образцах из древесины осины и сосны при их сушке в комнатных условиях были
получены методом спектроскопии. Однако полученные данные позволили рассчитать
лишь средние значения коэффициентов влагопроводности в радиальном направлении.
Они оказались равными 1,64·10-10м2/с и
1,94·10-10м2/с для древесины осины и сосны
соответственно.
Ключевые слова: сушка древесины, влажность, послойный
метод, Библиографический список
1. Лыков, А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. – М.:
«Энергия», 1968. – 472 с.
2.
Skaar, C. Analysis of methods for determining the coefficient of
moisture diffusion in wood // Forest Products Journal. –1954.–Vol.4,
N 12.–p. 403–410.
3.
Choong, E.T. Diffusion coefficients of softwoods by steady–state and
theoretical methods Forest Products Journal.– 1965.–Vol.15, N.1.– p. 21–27.
4.
Siau, J.F. Transport processes in wood. – Berlin: Springer, 1984.
5.
Lee, H.W. Moisture transmission in wood. Moisture transfer and velocity
of moisture transmission in a steady state/ H.W. Lee, T. Okano, M.Ohta //
Mokuzai Gakkaishi.– 1991.–Vol. 37, №. 2.– p. 101–108.
6. Comstock, G.
L. Moisture Diffusion Coefficients in Wood as Calculated from Adsorption,
Desorption and Steady–State Data// Forest Products Journal.– 1963.–Vol.
13,N. 3.– p. 97–103.
7.
Choong, E.T. Moisture movement in six wood species/ E.T. Choong, P.J.
Fogg // Forest Product Journal.– 1968.– Vol. 13, No. 5.– p. 66–70.
8. Шубин, Г.С. Физические основы и расчет
процессов сушки древесины / Г.С. Шубин. – М.: Лесная пром-сть, 1973.– 248 с.
9.
Wadso, L. Studies of water vapor transport and sorption in wood. Doctoral
Dissertation, Report TVBM–1013, Building Materials, Lund University, 1993.
10. Hukka, A. The Effective Diffusion
Coefficient and Mass Transfer Coefficient of Nordic Softwoods as Calculated
from Direct Drying Experiments// Holzforschung.– 1999.–Vol.
53, N.5.– p. 534–540.
11. Liu, J.Y. An Inverse Moisture
Diffusion Algorithm for the Determination of Diffusion Coefficient/ J.Y. Liu,
W.T. Simpson, S.P. Verrill // Drying Technology.– 2001.–Vol.
19, N. 8.– p. 1555–1568.
12. Olek, W. The
inverse method for diffusion coefficient identification during water sorption
in wood/ W. Olek, J. Weres / Proceedings of the 3rd COST E15 Workshop on
“Softwood drying to specific end–uses”. Helsinki, Finland, Paper No 27.– 2001.
13. Weres, J. Inverse finite element
analysis of technological processes of heat and mass transport in agricultural
and forest products/ J. Weres, W. Olek // Drying Technology. – 2005.– Vol.23.– p. 1737–1750.
14. Zhou, Q. Zhang, X. Determination of
moisture diffusion coefficient of larch board with finite difference method/ Q. Zhou, Y. Cai, Y. Xu // Bioresources.– 2011.–Vol. 6, N.2.– p. 1196–1203.
15. Сапожников, И.В. Рентгеноструктурный
анализ напряженного состояния нагруженной древесины: дис…канд. техн. наук:
05.21.05: защищена 2.04.1993
/ Сапожников Игорь Витальевич. – М., 1993.– 168 с.
DETERMINATION
OF DEFFUSION COEFFICIENTS AT LOW TEMPERATURE WOOD DRYING
Sapozhnikov
I.V., Assoc.
Prof. MSFU, Ph.D. (Tech.)(1); Skuratov
N.V., Prof. MSFU, Ph.D.(1); Alexeeva I.I., pg. MSFU(1); Samoylenko D.A., pg. MSFU(1); Mamontov M.P., MSFU(1); Matveeva K.A., MSFU(1)
gosha@mgul.ac.ru, skuratov@mgul.ac.ru,
alexeeva@mgul.ac.ru, samoylenko@mgul.ac.ru,
mamontov@mgul.ac.ru, matveeva@mgul.ac.ru
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya st., 1, 141005, Mytischi, Moskow
reg., Russia
Specific features of convective wood
drying are mainly determined by the character of the internal moisture
transfer. The internal resistance depends on wood structure, its temperature,
moisture content, moisture flux direction and it can be described by the
diffusion coefficient. The modified method of the inverse determination of the
diffusion coefficients was used in this paper. Measuring the moisture content
distributions in wood during the process of drying was carried out using
slicing and x-ray techniques. After processing the moisture distribution data
obtained by the slicing technique, the dependence of the diffusion coefficient
of birch on moisture content was established in the radial direction at 65°C.
With the help of X-ray technique the moisture content profiles in small aspen
and pine samples during drying in roomed conditions were obtained. However, the
obtained data allowed us to calculate only the average values of the diffusion
coefficients in the radial direction. They were equal to 1.64·10-10m2 /s and 1.94·10-10m2 /s for aspen and pine, respectively.
Key words: wood drying, moisture content,
slicing technique, x-ray technique, diffusion coefficient.
References
1. Luikov A.V. Teoriya
Sushki [Theory of Drying].
Moscow: Energiya [Energy], 1968, 472 p.
2.
Skaar C. Analysis of methods for determining the coefficient of moisture
diffusion in wood. Forest Products Journal. 1954. Vol. 4, № 12. pp. 403-410.
3.
Choong E.T. Diffusion coefficients of softwoods by steady–state and
theoretical methods Forest Products Journal. 1965. Vol. 15, № 1. pp. 21-27.
4.
Siau J.F. Transport processes in wood. Berlin: Springer, 1984.
5.
Lee H.W., Okano T., Ohta M. Moisture transmission in wood. Moisture
transfer and velocity of moisture transmission in a steady state. Mokuzai Gakkaishi. 1991. Vol. 37, №.
2. pp. 101-108.
6.
Comstock G.L. Moisture Diffusion Coefficients in Wood as Calculated from
Adsorption, Desorption and Steady–State Data. Forest Products Journal. 1963. Vol. 13, № 3. pp. 97-103.
7.
Choong E.T., Fogg P.J. Moisture movement in six wood species. Forest
Product Journal. 1968.
Vol. 13, № 5. pp. 66-70.
8. Shubin G.S Fizicheskie
osnovy i raschet protsessov sushki drevesiny [Physical
basis and calculation processes of drying wood]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest
industry], 1973, 248 p.
9.
Wadso L. Studies of water vapor transport and sorption in wood. Doctoral
Dissertation, Report TVBM–1013, Building Materials, Lund University, 1993.
10. Hukka A. The
Effective Diffusion Coefficient and Mass Transfer Coefficient of Nordic
Softwoods as Calculated from Direct Drying Experiments. Holzforschung. 1999. Vol. 53. №
5. pp. 534-540.
11. Liu J.Y., Simpson W.T., Verrill S.P. An
Inverse Moisture Diffusion Algorithm for the Determination of Diffusion
Coefficient. Drying Technology. 2001. Vol. 19, №. 8. pp. 1555-1568.
12. Olek W., Weres J. The
inverse method for diffusion coefficient identification during water sorption
in wood. Proceedings of the 3rd COST E15 Workshop on
“Softwood drying to specific end–uses”. Helsinki, Finland, № 27. 2001.
13. Weres J., Olek W. Inverse finite
element analysis of technological processes of heat and mass transport in
agricultural and forest products. Drying Technology. 2005. Vol.23. p. 1737-1750.
14. Zhou Q., Cai Y., Xu Y. Zhang, X. Determination of moisture diffusion coefficient of larch board with
finite difference method. Bioresources. 2011. Vol. 6, №. 2. pp.
1196-1203.
15. Sapozhnikov I.V. Rentgenostrukturnyy analiz
napryazhennogo sostoyaniya nagruzhennoy drevesiny [X–ray diffraction analysis of the
stress state of the loaded timber]: diss…kand. tekhn. nauk:
05.21.05: zashchishchena 2.04.1993. Moscow, 1993. 168 p.
|
8
|
АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ
ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
|
40-43
|
|
С.А.
УГРЮМОВ, проф., КГТУ, д-р
техн. наук(1),
А.В. ОСЕТРОВ, асп. КГТУ(1)
ugr-s@yandex.ru,
mtd@kstu.edu.ru
(1)ФГБОУ ВО «Костромской государственный
технологический университет»
156005, г. Кострома, ул. Дзержинского, д. 17, КГТУ
Предложено использование олигомеров фуранового ряда,
обладающих повышенной водостойкостью, хорошей химической стойкостью, высокой
теплостойкостью и удовлетворительными механическими и диэлектрическими
свойствами, в качестве модификатора фенолформальдегидных смол при производстве
древесно-стружечных плит с повышенными физико-механическими характеристиками.
Исследованы основные технологические свойства клеевых композиций на основе
фенолформальдегидной смолы марки СФЖ-3014 с добавкой в различном соотношении
основного представителя фурановых олигомеров – фурфуролацетонового мономера ФА.
Экспериментально установлено, что с увеличением доли фурфуролацетонового мономера
повышается вязкость и снижается время желатинизации клеевого состава за счет
уменьшения кислотности и начальных процессов отверждения. Представлены
физико-механические свойства древесно-стружечных плит на основе
модифицированных клеевых составов. Установлено значимое повышение прочности,
снижение разбухания и водопоглощения плит при введении в фенолформальдегидный
олигомер 2…4 масс. ч.
фурфуролацетонового мономера ФА. Анализ результатов ИК-спектрометрии показал наличие изменений в структуре
клея за счет введения фурфуролацетонового мономера ФА. В области высоких
волновых чисел спектра происходит смещение максимумов в сторону большего
значения волнового числа, характеризующего орто-пара-связи, образованные с
участием фенольных структур в составе макромолекул, что свидетельствует об
увеличении энергии связи молекул модифицированного связующего. Наряду
с этим имеет место некоторое смещение максимумов в области малых волновых чисел
спектра, характеризующих образование орто-орто-связи с участием фенольных структур,
обусловленное перераспределением ОН-групп и увеличением внутримолекулярных
связей, что приводит к увеличению молекулярной массы модифицированного
связующего. Модификация
приводит к ускорению процесса отверждения клея, повышению степени его отверждения,
что приводит к повышению физико-механических характеристик готовых древесных
плит.
Ключевые
слова: фенолформальдегидная смола, фурфуролацетоновый мономер, модификация,
ИК-спектрометрия, древесно-стружечная плита, физико-механические свойства.
Библиографический список
1. Кондратьев, В.П. Синтетические клеи для
древесных материалов / В.П. Кондратьев, В.И. Кондращенко. – М.: Научный мир,
2004. – 520 с.
2. Азаров, В.И. Полимеры в производстве
древесных материалов – 2-е изд. / В.И. Азаров, В.Е. Цветков. – М.: МГУЛ, 2006.
– 236 с.
3. Азаров, В.И. Химия древесины и синтетических
полимеров – 2-е изд., испр. / В.И. Азаров, А.В. Буров, А.В. Оболенская. – СПб.:
Лань, 2010. – 624 с.
4. Угрюмов, С.А. Комплексные способы повышения
физико-механических свойств древесно-стружечных
плит / С.А Угрюмов, А.А. Федотов, А.В. Осетров // Вестник Поволжского
государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология.
Природопользование. – 2015. – № 1 (25). – С. 34–44.
5. Малышева, Г.В. Физическая химия адгезивных
материалов / Г.В. Малышева // Материаловедение. – 2005. – № 6. – С. 38–40.
6. Угрюмов, С.А.
Применение теории адгезии и смачивания для модификации фенолформальдегидного
олигомера, используемого для осмоления костры / С.А. Угрюмов, В.Е. Цветков //
Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2008. – № 2. – С. 104–106.
7. Угрюмов, С.А.
Модифицирование карбамидоформальдегидной смолы для производства костроплит /
С.А. Угрюмов, В.Е. Цветков // Деревообрабатывающая промышленность. – 2008. – №
3. – С. 16–18.
8. Федотов, А.А. Исследование свойств древесно-стружечных плит на
основе синтетических смол с различной долей добавки фурановой смолы // А.А.
Федотов, С.А. Угрюмов // Клеи. Герметики. Технологии. – 2012. – № 12. – С.
16–19.
9. Маматов, Ю.М. Полимерные материалы на основе
фурановых смол и их применение / Ю.М. Маматов. − М.: Химия, 1975. – 89 с.
10. Угрюмов, С.А. Фурановые смолы в
производстве клееных древесных материалов / С.А. Угрюмов. – Кострома: КГТУ,
2012. – 142 с.
ANALYSIS
OF CHEMICAL COMPOSITION AND PROPERTIES OF WOOD BOARDS
BASED ON MODIFIED ADHESIVE COMPOSITION
Ugryumov
S.A., Prof.
KSTU, Dr. Sci. (Tech.)(1); Osetrov A.V., KSTU(1)
ugr-s@yandex.ru, mtd@kstu.edu.ru
(1) FGBOU VO Kostroma
state university of technology , 156005, Kostroma, Dzerzhinsky str., 17, KSTU.
It is proposed to use oligomers of furan series with a high water
resistance, good chemical resistance, high heat resistance and satisfactory
mechanical and dielectric properties, as a modifier of phenol-formaldehyde
resins in the manufacture of wood particleboards with improved physical and
mechanical characteristics. The basic technological properties of adhesive
compositions based on phenol-formaldehyde resin of brand CFG-3014 with the
additive in various ratios primary representative furan resin – furfuralcohol
monomer FA have been studied. It was established experimentally that with the
increase of the furfuralcohol monomer proportion the viscosity increases and
the time of the adhesive composition gelation decreases by reducing pH and
initial solidification processes. The article presents some physical-mechanical
properties of chipboards produced on the basis of modified adhesive
compositions. It is found that there is a significant increase in strength, a
decrease of both swelling and water absorption of the plates when the
furfuralcohol monomer FA has been introduced into phenol-formaldehyde oligomer
2...4 mass. h. . The analysis of the IR-spectrometry results
showed certain changes in the structure of the adhesive due to the introduction
of the furfuralcohol monomer FA. In the high wave numbers of the spectrum there
is a shift of maxima towards larger values of the wave number characterizing
ortho-pair-bonds formed with the participation of phenolic structures
consisting of macromolecules, which indicates an increase in energy of the
molecules of the modified binder. Along with this, there is a slight shift of
the peaks in the region of small wave numbers of the spectrum characterizing
the formation of ortho-ortho-linkages involving phenolic structures due to the
redistribution of Oh-groups and an increase in intramolecular bonds, which
results in an increase in molecular weight of modified binder. The modification
brings about an acceleration of the curing process of the adhesive and enhances the degree of curing, which results
in improving certain
physical-mechanical characteristics of the finished wood panels.
Keywords: phenol-formaldehyde resin,
furfuralcohol monomer, modification, IR-spectrometry, wood plates,
physical-mechanical properties.
References
1.
Kondrat’ev V.P., Kondrashenko V.I. Sinteticheskie
klei dlya drevesnykh materialov [Synthetic
adhesives for wood materials]. Moscow, Scientific world, 2004. 520
p.
2. Azarov V.I. Polimery
v proizvodstve drevesnykh materialov [Polymers
in the production of wood-based materials]. Moscow: MSFU,
2006. 236 p.
3. Azarov V. I. Khimiya
drevesiny i sinteticheskikh polimerov [Chemistry
of wood and synthetic polymers]. St. Petersburg,
Lan’, 2010. 624 p.
4.
Ugryumov S.A., Fedotov A.A., Osetrov A.V. Kompleksnye sposoby povysheniya
fiziko-mekhanicheskikh svoystv drevesno-struzhechnykh plit [Complex methods of increasing the
physico-mechanical properties of chipboard].Vestnik
Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga state
technological University. Series: Forest. Ecology. Management],
2015, no. 1 (25), pp. 34-44 (in Russian).
5. Malysheva G.V. Fizicheskaya
khimiya adgezivnykh materialov [Physical
chemistry of adhesive materials]. Materialovedenie [Materials
Science], 2005, no 6, pp. 38-40 (in Russian).
6. Ugryumov S.A. Tsvetkov V.E. Primenenie teorii adgezii i
smachivaniya dlya modifikatsii fenolformal’degidnogo oligomera, ispol’zuemogo
dlya osmoleniya kostry [Application
of the theory of adhesion and wetting to the modification of
phenol-formaldehyde oligomer used for fires oiled]. Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy vestnik,
2008, №. 2, pp. 104-106 (in Russian).
7. Ugryumov S.A., Tsvetkov V.E. Modifitsirovanie
karbamidoformal’degidnoy smoly dlya proizvodstva kostroplit [Modification of urea-formaldehyde
resins for the production of plates on the basis of fires flax].Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’ [Woodworking
industry], 2008, № 3, pp. 16-18 (in Russian).
8.
Fedotov A. A.,Ugryumov S.A. Issledovanie
svoystv drevesno-struzhechnykh plit na osnove sinteticheskikh smol s razlichnoy
doley dobavki furanovoy smol [Study
of the properties of wood particleboards based on synthetic resins with various
additives proportion of furan resin]. Klei. Germetiki. Tekhnologii [Klei. Sealants. Technology]. 2012,
№ 12, pp. 16-19 (in Russian).
9.
Mamatov J. M. Polimernye
materialy na osnove
furanovykh smol i ikh primenenie [Polymeric
materials based on furan resins and their applications]. Moscow, Chemistry,
1975. 89 p.
10. Ugryumov S.A. Furanovye smoly v proizvodstve
kleenykh drevesnykh materialov [Furan
resins in the manufacture of laminated wood materials]. Kostroma, KGTU, 2012, 142 p.
|
9
|
ОЦЕНКА СВОЙСТВ ФУРАНОВЫХ ОЛИГОМЕРОВ И
ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ НА ИХ ОСНОВЕ
|
44-47
|
|
С.А.
УГРЮМОВ, проф., КГТУ, д-р
техн. наук(1),
Д.А. СМИРНОВ, асп. КГТУ(1)
ugr-s@yandex.ru,
mtd@kstu.edu.ru
(1)ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический
университет»
156005, г. Кострома, ул. Дзержинского, д. 17, КГТУ
В
статье представлены сравнительные результаты экспериментальной оценки свойств
фуранового олигомера (фурфуролацетонового мономера ФА) и фенолоформальдегидной
смолы, а также древесно-стружечных плит, изготовленных на их основе. Методом
дифференциальной сканирующей калориметрии определена энергия активации
фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3014 и клеевого состава на основе
фурфуролацетонового мономера ФА в смеси с отвердителем
(n-толуолсульфокислотой). Установлено, что клеевой состав на основе
фурфуролацетонового мономера ФА имеет более низкие значения энергии активации,
что обусловлено присутствием отвердителя n-толуолсульфокислоты, которая
обеспечивает быстрое отверждение. Исследование кинетики отверждения показало,
что фенолоформальдегидная смола при нагревании имеет максимальный тепловой
эффект, гораздо меньший тепловой эффект имеет клеевой состав на основе
фурфурол-ацетонового мономера ФА, что свидетельствует о повышенной скорости
реакции в нем в процессе отверждения, то есть клеевой состав на основе
фурфуролацетонового мономера ФА отверждается более быстро и полно, что
способствует повышению физико-механических свойств древесно-стружечных плит,
изготовленных на ее основе. Для подтверждения данного
аспекта в работе оценены сравнительные свойства древесных плит на основе
фенолоформальдегидного олигомера марки СФЖ-3014 и фурфуролацетонового мономера
марки ФА. Полученные результаты показали, что плиты на основе фурановых
олигомеров обладают повышенной прочностью и водостойкостью. Таким образом,
применение фурановых олигомеров, например, фурфуролацетонового мономера ФА,
позволяет получать древесно-стружечные плиты с повышенной прочностью и
водостойкостью, что позволят их эффективно использовать в строительстве и иных
сферах в условиях с переменными температурно-влажностными воздействиями.
Ключевые
слова: древесно-стружечная плита, фурановый олигомер,
дифференциально-сканирующая колориметрия, отверждение, физико-механические
свойства.
Библиографический список
1. Кондратьев, В.П. Синтетические клеи для
древесных материалов / В.П. Кондратьев, В.И. Кондращенко. – М. : Научный мир, 2004. – 520 с.
2. Азаров, В.И. Полимеры в производстве
древесных материалов – 2-е изд. / В.И. Азаров, В.Е. Цветков. – М.: МГУЛ, 2006.
– 236 с.
3. Угрюмов, С.А. Комплексные способы повышения
физико-механических свойств древесно-стружечных
плит / С.А Угрюмов, А.А. Федотов, А.В. Осетров // Вестник Поволжского
государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование,
2015. – № 1(25). – С. 34–44.
4. Угрюмов, С.А. Фурановые смолы в производстве
клееных древесных материалов / С.А. Угрюмов. – Кострома: КГТУ, 2012. – 142 с.
5. Оробченко, Е.В. Фурановые смолы / Е.В.
Оробченко, Н.Ю. Прянишникова. – Киев: Издательство технической литературы,
1963. – 166 с.
6. Маматов, Ю.М. Полимерные материалы на основе
фурановых смол и их применение / Ю.М. Маматов. − М.: Химия, 1975. – 89 с.
7. Берштейн, В.А. Дифференциальная сканирующая
калориметрия в физикохимии полимеров / В.А. Берштейн, В.М. Егоров. – Л.: Химия.
1990. – 256 с.
8. Чуднов, И.В. Особенности исследования
свойств гибридных полимерных связующих методом дифференциально-сканирующей
калориметрии / И.В. Чуднов, Э.Ш. Ахметова, Г.В. Малышева // Материаловедение. –
2013. – № 5. –С. 22–25.
9. Кудрявцев, А.А. Составление химических
уравнений / А.А. Кудрявцев. – М.: Просвещение, 1968. – 359 с.
10. Малышева, Г.В. Физическая химия
адгезивных материалов / Г.В. Малышева // Материаловедение. – 2005. – № 6. – С.
38–40.
11. Берчфилд, Г.П. Газовая хроматография в
биохимии / Г.П. Берчфилд, Е.Е. Сторрс. – М.: Мир, 1964. – 620 с.
THE
ASSESSMENT OF PROPERTIES OF FURAN OLIGOMERS AND WOOD-BASED PANELS BASED ON THEM
Ugryumov
S.A., Prof.
KSTU, Dr. Sci. (Tech.)(1); Smirnov D.A., KSTU(1)
ugr-s@yandex.ru, mtd@kstu.edu.ru
(1) FGBOU VO Kostroma
state university of technology , 156005, Kostroma, Dzerzhinsky str., 17, KSTU
The article presents the comparative
results of experimental evaluation of properties of furan oligomer
(furfuralcohol monomer FA) and phenol-formaldehyde resin, as well as chipboards
based on them. By the method of differential scanning the calorimetry energy of
activation of a CFG-3014 phenol-formaldehyde resin and that of the adhesive
composition on the basis of the furfuralcohol monomer (FA) in the mixture with
the hardener (n-toluensulfonate) have been determined. It is found that the
adhesive composition on the basis of the furfuralcohol monomer FA has lower
values of activation energy due to the presence of hardener n-base, which
provides fast curing. The study of curing kinetics showed that a
phenol-formaldehyde resin, when heated, has a maximum heat effect, an adhesive
composition based on a furfuralcohol monomer FA has a much less heat effect,
which indicates the higher rate of reaction in the curing process, that is, the
adhesive composition on the basis of the furfuralcohol monomer FA is cured more
quickly and completely, which improves physical and mechanical properties of
particleboards made on its basis. To confirm this conclusion the paper
estimates the comparative properties of wood boards produced on the basis of
CFG -3014 phenol-formaldehyde oligomer and those produced with the FA
furfuralcohol monomer. The results showed that the boards produced with furan
oligomers have higher strength and water resistance. Thus, the use of furan
oligomers, for example, a FA furfuralcohol monomer, allows to produce
particleboards with higher durability and resistance which makes it possible to
apply them effectively in civil engineering and other industrial areas under
conditions of variable temperatures and high humidity.
Keywords: wood chipboard, phenol-oligomer,
furan oligomer, chemical composition, differential scanning colorimetry, the
cure, physical-mechanical properties.
References
1.
Kondrat’ev V.P., Kondrashenko V.I. Sinteticheskie
klei dlya drevesnykh materialov [Synthetic
adhesives for wood materials]. Moscow, Scientific world, 2004. 520
p.
2. Azarov V.I. Polimery
v proizvodstve drevesnykh materialov [Polymers
in the production of wood-based materials]. Moscow: MSFU,
2006. 236 p.
3.
Ugryumov S.A., Fedotov A.A., Osetrov A.V. Kompleksnye sposoby povysheniya
fiziko-mekhanicheskikh svoystv drevesno-struzhechnykh plit [Complex methods of increasing the
physico-mechanical properties of chipboard].Vestnik
Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga state
technological University. Series: Forest. Ecology. Management],
2015, №. 1 (25), pp. 34-44 (in Russian).
4.
Ugryumov S.A. Furanovye
smoly v proizvodstve kleenykh drevesnykh materialov [Furan resins in the manufacture of
laminated wood materials]. Kostroma: KGTU, 2012, 142 p.
5.
Orobchenko E.V., Pryanishnikova N.Yu. Furanovye smoly [Furan no-bake
resin]. Kiev:
Publishing house of technical literature, 1963, 166 p.
6.
Mamatov Yu.M. Polimernye
materialy na osnove
furanovykh smol i ikh primenenie [Polymeric
materials based on furan resins and their applications]. Moscow: Chemistry,
1975, 89 p.
7.
Bershteyn V.A., Egorov V.M. Differentsial’naya
skaniruyushchaya kalorimetriya v fizikokhimii polimerov [Differential scanning calorimetry in
the physical chemistry of polymers]. Leningrad: Chemistry, 1990, 256 p.
8. Chudnov I.V., Akhmetov E.S., Malysheva G.V. Osobennosti
issledovaniya svoystv gibridnykh polimernykh svyazuyushchikh metodom
differentsial’no-skaniruyushchey kalorimetrii [Features
of the study properties hybrid polymer binder by the method of differential
scanning calorimetry]. Materialovedenie [Materials
Science], 2013. № 5. pp.
22-25 (in Russian).
9. Kudryavtsev A.A. Sostavlenie
khimicheskikh uravneniy [Compilation of chemical equations]. Moscow: Education,
1968, 359 p.
10. Malysheva
G.V. Fizicheskaya khimiya adgezivnykh materialov [Physical
chemistry of adhesive materials]. Materialovedenie
[Materials Science], 2005, № 6. pp.38-40 (in Russian).
11. Berchfild G.P., Storrs E.E. Gazovaya khromatografiya v
biokhimii [Gas chromatography
in biochemistry], Moscow: Mir, 1964, 620 p.
|
10
|
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА
ДРЕВЕСИНЫ НА КОРНЮ
|
48-51
|
|
В.И.
ФЕДЮКОВ, проф., ПГТУ, д-р. техн. наук(1),
Е.Ю. САЛДАЕВА, доц., ПГТУ (1),
Е.М. ЦВЕТКОВА, асп., ст.
преподаватель, ПГТУ (1)
fiv48@mail.ru,
saldaevaey@volgatech.net, tsvetkovaem@volgatech.net
(1) ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический
университет
Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина д. 3
Рассмотрена
актуальная для лесной отрасли проблема лесовыращивания с прогнозируемым
техническим качеством древесины, включающем высокие физико-механические свойства.
В работе предложен алгоритм комплексных исследований биофизических и
акустических исследований древесины в стволовой части дерева, кроне и сеянцах с
целью установления критериев прогнозирования технического качества
привойного и посадочного материала, который разделен на два больших этапа:
полевые и лабораторные исследования. Подробно изложены основные этапы
исследований, выполняемые операции и приемы, а также предложены технические
средства для реализации данных работ. В качестве критериев оценки используются
макроструктурные показатели (средняя ширина годичного кольца, процент поздней
древесины, количество годичных колец), прочность, динамический модуль
упругости, низшая собственная частота колебаний образца консольного крепления.
На основе теоретического исследования и анализа объективных методов и средств
диагностики предложены новое устройство Резонанс-4 для неразрушающей ранней диагностики технического
качества подроста, позволяющие оптимизировать процесс определения свойств
древесины.Разработано новое
устройство УНДПС-1 для неразрушающей диагностики
физико-механических свойств древесины по величине сопротивления сверлению,
непосредственно в лесных условиях без
рубки дерева с одновременным извлечением керна для дальнейших исследований.
Устройства выполнены на базе аккредитованной на техническую компетентность в
системе ГОСТ Р лаборатории
квалиметрии резонансной древесины Поволжского государственного технологического
университета. Предложенный метод позволяет с наименьшими трудовыми и
материальными затратами произвести предварительную техническую паспортизацию
древостоя без рубки модельных деревьев, их трелевки, перевозки, распиловки на
доски и изготовления из них стандартных образцов.
Ключевые
слова: техническое качество древесины, физико-механические свойства,
комплексные исследования, неразрушающая диагностика, критерии оценки.
Библиографический список
1. Федюков, В.И. Стандартизация резонансной
древесины: необходимо совершенствование/ В.И. Федюков, Е.Ю. Салдаева, Е.М.
Цветкова // Стандарты и качество. – 2014. – № 4 – С. 54–57.
2. Федюков, В.И. Состояние и перспектива ранней
диагностики технических свойств подроста и молодняков / В.И. Федюков // Лесное
хозяйство. – 2013. – № 1. – С. 18–20.
3. Уголев, Б.Н.
Древесиноведение с основами лесного товароведения: Учебник для лесотехн. вузов
3–е издание, перераб. и доп. / Б.Н. Уголев. – М.: МГУЛ, 2001. – 340 c.
4. Федюков, В.И. Ранняя диагностика
технического качества подроста как важный элемент интенсификации
лесопользования в России / В.И. Федюков, Е.Ю. Салдаева, Е.М. Цветкова // Лесной
журнал. – 2012. – № 6. – С. 16–23.
5. Шарапов, Е.С. Результаты экспериментальных
исследований свойств древесины
круглых лесоматериалов по радиусу ствола / Е.С. Шарапов, А.С. Торопов, В.Ю.
Чернов // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2012. – №2. – С. 162–167.
6.
Yoshihara, H. Off–axis Young’s modulus and off– axis shear modulus of
wood measured by flexural vibration tests. Yoshihara H, Holzforschung.2012.66,№2. –
p.207–213.
7. Салдаева, Е.Ю. Теоретическое обоснование
способа оценки резонансных свойств древесины
в раннем возрасте на корню / Е.Ю. Салдаева, Э.А. Анисимов, Е.М. Цветкова //
Фундаментальные исследования. – 2015. – №4. – С. 135–139.
8. Салдаева, Е.Ю, Предварительное диагностирование прочностных свойств древесины по показателю динамического модуля упругости
вибрационным способом» / Е.Ю. Салдаева, Е.М. Цветкова // Вестник ПГТУ. Сер.: «Лес. Экономика. Природопользование». – 2014. – №2. – С. 53–63.
9.
Pavlovcs, Gunars. Relationship between the anatomical structure
elements and physical properties in the trunk transverse and longitudinal
direction for wood of Norway spruce growing in Latvia. Pavlovcs Gunars, Dolacis Janis, Antons
Andis, Cirule Dace. Ann.Warsaw Univ.Life Sci.Forest. and Wood Technol.2010№72, p. 124–128.
10. Пат. 2439561 РФ. МПК А 01 G 33/46.
Способ ранней диагностики резонансных свойств древесины
/Федюков В.И., Салдаева Е.Ю; заявитель и
патентообладатель Марийский государственный технологический
университет.–№2009111148:заяв. 26.03.09; опубл. 10.01.12 Бюл. №1– 5с.
INTEGRATED
ASSESSMENT OF THE TECHNICAL QUALITY OF STANDING WOOD
Fedyukov
V.I., Prof.
VSUT, Dr. Sci. (Tech.)(1); Saldayeva
E.Yu., Assoc. Prof. VSUT(1); Tsvetkova E.M., Senior Teacher VSUT(1)
fiv48@mail.ru, saldaevaey@volgatech.net,
tsvetkovaem@volgatech.net
(1) Volga State
University of Technology Russian Federation, the Republic of Mari El,
Yoshkar-Ola, pl. Lenina 3
The article deals
with a relevant for the forest sector problem of growing forests with
predictable technical wood quality, i.e., with high physical and mechanical
properties. In this paper we propose an integrated algorithm of biophysical and
acoustic studies of wood in the stem area of a tree crown and that of seedlings
to establish criteria for predicting the technical quality of graft material
and planting material; the research has been divided into two major stages:
field and laboratory studies. The main stages of the research, i.e., operations
and techniques, have been described in detail and certain technical means to carry out this work have also
been proposed. The macro-structural indicators (the
average growth ring width, the percentage of late wood, the density of annual
rings), strength, dynamic modulus of elasticity, the lower natural frequency of
a sample have been used as the evaluation criteria. On the basis of theoretical
research and objective analysis of methods and means of diagnostics a new
device Resonance-4 for non-destructive early diagnosis of the technical quality
of undergrowth has been proposed to optimize the process of determining the
wood properties. A new device UNDPS-1 has been developed to carry out
non-destructive diagnostics of physical and mechanical wood properties by measuring the resistance to drilling, directly in
the forest without felling a tree with simultaneous extraction of the core for
further research. The device is made on the basis of accredited for technical
competence in the GOST R system of the laboratory of Qualimetry resonant wood
at Volga state technological University. The proposed method allows to
produce advanced
technical certification of forest without felling model trees, logging,
transportation, sawing boards and making them standard samples with the lowest
labor and material costs.
Keywords: technical quality of wood; physical and
mechanical properties; complex research, non-invasive diagnostics; evaluation
criteria.
References
1.
Fedyukov V.I., Saldaeva E.Yu, Tsvetkova E.M. Standartizatsiya rezonansnoy
drevesiny: neobkhodimo sovershenstvovanie [Standardization
resonant wood: should be improved]. Standarty i kachestvo. [Standards and quality].
2014. № 4. pp. 54-57.
2. Fedyukov V.I. Sostoyanie
i perspektiva ranney diagnostiki tehnicheskih svoystv podrosta i molodnyakov [Status
and prospects of early diagnosis of technical properties of yuvenile and
saplings]. Lesnoe hozyaystvo [Forestry].2013. № 1. pp. 18-20.
3. Ugolev B.N. Drevesinovedenie
s osnovami lesnogo tovarovedeniya [Wood–forest
with the basics of merchandising]. Moscow: MGUL,
2001. pp. 340.
4.
Fedyukov V.I, Saldaeva E.Yu., Cvetkova E.M. Rannyaya diagnostika tehnicheskogo
kachestva podrosta kak vazhnyy yelement intensifikacii lesopol’zovaniya v
Rossii [Early diagnosis of
the technical quality of regrowth as an important element of the
intensification of forest management in Russia]. Lesnoy
zhurnal [Forest Magazine]. 2012.
№ 6. рp. 16-23.
5.
Sharapov E.S., Toropov A.S., Chernov V.Yu. Rezul’taty
yeksperimental’nyh issledovaniy svoystv drevesiny kruglyh lesomaterialov po
radiusu stvola [The results of experimental studies of the properties of wood
round timber at the radius of the barrel]. Moscow
State Forest University bulletin – Lesnoy vestnik. 2012. № 2. pp. 162-167.
6.
Yoshihara H. Off–axis Young’s modulus and off– axis shear modulus of
wood measured by flexural vibration tests. Yoshihara H, Holzforschung.2012. 66,
№2. pp.207-213.
7.
Saldaeva E.Yu., Anisimov Ye.A., Cvetkova E.M. Teoreticheskoe obosnovanie sposoba
ocenki rezonansnyh svoystv drevesiny v rannem vozraste na kornyu [Theoretical substantiation of a
method for evaluating the resonance properties of wood at a young age on the
vine]. Fundamental’nye issledovaniya [Basic research]. 2015. № 4. pp. 135-139.
8.
Saldaeva E.Yu, Cvetkova E.M. Predvaritel’noe
diagnostirovanie prochnostnyh svoystv drevesiny po pokazatelyu dinamicheskogo
modulya uprugosti vibracionnym sposobom [A
preliminary diagnosis of the strength properties of wood in terms of dynamic
elastic modulus of the vibration method]. Vestnik PGTU «Les. Yekonomika. Prirodopol’zovanie» [PSTU Bulletin
«Les. Economy. Nature»] 2014. №
2. pp. 53-63.
9.
Pavlovcs Gunars. Relationship between the anatomical structure
elements and physical properties in the trunk transverse and longitudinal
direction for wood of Norway spruce growing in Latvia. Pavlovcs Gunars, Dolacis Yanis, Antons
Andis, Cirule Dace. Ann. Warsaw Univ.Life Sci.Forest. and Wood Technol. 2010. №72, pp.
124-128.
10. Fedyukov V.I., Saldaeva E.Yu. Sposob
ranney diagnostiki rezonansnyh svoystv drevesiny [The method early
detection of the resonant properties of the wood]. Patent RF, №
2439561, 2012.
|
11
|
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ ПРОЦЕССА
СВЕРЛЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ТОНКИМИ БУРОВЫМИ
СВЕРЛАМИ
|
52-59
|
|
Е.С.
ШАРАПОВ, доц., ПГТУ,
канд. техн. наук(1),
В.Ю. ЧЕРНОВ, доц.,
ПГТУ, канд. техн. наук(1),
Е.В. СМИРНОВА, асп.
ПГТУ(1)
sharapoves@volgatech.net,
chernov.vas7936@yandex.ru, smirnovaev@volgatech.net
(1) Поволжский государственный технологический университет,
424000, г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл, Российская Федерация, пл. Ленина д.
3
Одним
из перспективных методов определения свойств
древесины является метод, основанный на измерении усилия
сопротивления древесины и древесных материалов просверливанию. При
проектировании новых устройств для
исследования свойств древесины сверлением, а также повышения точности
измерений, достоверности получаемых результатов и износостойкости режущего
инструмента первоначально необходимо остановиться на выборе рациональных
скоростных характеристик, а процесс сверления следует рассматривать в
кинематике. В работе представлены основные геометрические параметры
используемых тонких буровых сверл, формулы определения угла движения при
сверлении древесины. Основным критерием при выборе режимов процесса сверления
древесины тонкими буровыми сверлами является положительный задний
кинематический угол резания, который зависит от конструкции режущего
инструмента, скоростей главного движения и подачи. В результате исследований
получена математическая модель взаимосвязи скорости вращения тонкого бурового
сверла, скорости подачи и расстояния от оси вращения сверла до точки на лезвии
резцов с величиной кинематического заднего угла резания. С
целью повышения точности измерений свойств древесины при использовании
мобильного устройства для диагностики состояния древесины и древесных
материалов сверлением, а также при увеличении скоростей подачи тонкого бурового
сверла следует увеличить величину заднего контурного угла резания резцов до
20–30°. В работе также даны рекомендации по изменению конструкции тонкого
бурового сверла для обеспечения высокой точности измерения свойств древесины
сверлением с увеличением скорости подачи режущего инструмента.
Ключевые
слова: неразрушающий контроль качества древесины, измерение сопротивления
сверлению, углы резания, центровое сверло, резистограф; ResistYX.
Библиографический список
1. Любченко, В.И. Резание древесины и древесных
материалов: учебное пособие для вузов / В.И. Любченко. – М.: Лесная пром-сть,
1986. – 296 с.
2. Полубояринов, О.И. Плотность древесины /
О.И. Полубояринов. – М.: Лесная пром-сть, 1976. – 160 с.
3. Уголев, Б.Н. Древесиноведение с основами
лесного товароведения: учебник для лесотехнических вузов / Б.Н. Уголев. – М.:
МГУЛ, 2001. – 340 с.
4. Шарапов, Е.С. Исследование процесса
сверления древесины с использованием устройства сбора данных NI USB 6008 / Е.С.
Шарапов, В.Ю. Чернов // Изв. вузов. Лесн. журн. – 2012. – № 6. – С. 96–100.
5.
Шарапов, Е.С. Обоснование конструкции устройства для исследования свойств древесины сверлением / Е.С.
Шарапов, В.Ю. Чернов // Известия СПбГЛТА. – 2011. – № 195. – С. 134–142.
6. Шарапов, Е.С.
Результаты экспериментальных исследований свойств древесины круглых лесоматериалов по радиусу
ствола / Е.С. Шарапов, А.С. Торопов, В.Ю. Чернов // Вестник МГУЛ – Лесной
вестник. – 2012. – №2. – С. 162–167.
7. Mattheck, C. VTA – Visual tree defect
assessment / С. Mattheck, К. Betghe // Proc. 9th Int. Mett. Non-destructive
testing, Madison, September 1993.
8. Rinn, F. Ein neues verfahren zur direkten
messing der holzdichte bei Laub– und Nadelhцlzern / F. Rinn, B. Becker, B.
Kromer // Dendrochronologia. 1990. №
7 P. 159-168.
9. Rinn F., Schweingruber F.H., Schar E.
Resistograph and X-ray density charts of wood comparative evaluation of drill
resistance profiles and X-ray density charts of different wood species. Holzforschung. 1996. 50 (4), pp. 303-311.
10. Rinn, F. Resistographic visualization
of tree-ring density variations / F. Rinn // Tree Rings, Environment and
Humanity, Radiocarbon. 1996. P. 871-878.
11. Wang X., Wiedenbeck J., Ross R.J.,
Forsman J.W., Erickson J.R., Pilon C., Brashaw B.K. Nondestructive evaluation
of incipient decay in hardwood logs. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-162. Madison. WI: U.S. Department of
Agriculture. Forest Service. Forest Products Laboratory. 2005. 11p.
KINEMATICS
OF DRILLING PROCESS IN WOOD DRILLING RESISTANCE MEASUREMENTS
Sharapov
E.S., Assoc.
Prof. VSUT, Ph.D. (Tech.)(1); Chernov
V.Y., Assoc. Prof. VSUT,
Ph.D. (Tech.)(1); Smirnova
E.V., pg. VSUT(1)
sharapoves@volgatech.net,
chernov.vas7936@yandex.ru, smirnovaev@volgatech.net
(1) Volga State University
of Technology, 3 Lenin sq., Yoshkar-Ola, Republic of Mari El, Russian
Federation, 424000
One of the promising methods to determine
both wood and wood-based material properties is a method based on measuring the
drilling resistance. When designing new devices to study wood properties by
drilling, as well as, to improve the measurement accuracy, the results
reliability and the durability of a drilling tool, it is necessary , first of all, to focus
on the rational choice of speed characteristics, and the drilling process
should be considered through the kinematics. The paper presents some results of
the basic geometrical parameters of boring drill bits used and the equation
model to determine the movement angle during the drilling process. The main
criterion to choose a mode of drilling process with boring drill bits is a
positive clearance angle in kinematic, which depends on the design of the drill
bit cutting head, cutting speed and feed rate. As a result of this research, we
got a regression model of interaction between rotation speed of a drill bit, a
feed rate and the distance from the axis of rotation of the drill bit to the
point on the cutting edge with the clearance angle in kinematic. In order to
improve the accuracy of wood properties’ measurements with the use of the
mobile device for wood and wood-based materials properties’ evaluation by
drilling, as well as by increasing the feed rates of the boring drill bits it
is necessary to increase the clearance angle in static up to 20-30 degrees.
Also, it can be recommended to change the design of a drill bit cutting head to
achieve higher accuracy of wood properties’ measurements by using conic
sharpening of the cutting edges.
Keywords: non-destructive wood properties’
evaluation; drilling resistance; cutting angles; spade-type drill bit
Resistograph; ResistYX.
References
1. Lyubchenko V.I. Rezanie
drevesiny i drevesnyh materialov [Wood
and wood materials cutting]. Moscow, 1986. 296 p.
2. Poluboyarinov O.I. Plotnost’
drevesiny [Wood density]. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ.,
1976. 160 p.
3.
Ugolev B.N. Drevesinovedenie
s osnovami lesnogo tovarovedeniya: Uchebnik
dlya lesotehnicheskih vuzov [The
wood science with the basics timber merchandising]. Moscow, MGUL Publ., 2001. 340
p.
4. Sharapov E.S., Chernov V.Y. Issledovanie
processa sverleniya drevesiny s ispol’zovaniem ustroystva sbora dannyh NI USB
6008 [The research of wood drill process with using a data acquisition device
NI USB 6008]. Izv. vuzov.Lesn. Zhurn [Bulletin of
higher educational institutions. Lesnoy zhurnal], 2012, №. 6, pp. 96-100.
5.
Sharapov E.S., Chernov V.Y. Obosnovanie
konstruktsii ustroystva dlya issledovaniya svoystv drevesiny sverleniem [Design of the drilling device for the
wood properties researches substantiation]. Izvestiya
SPbGLTA, 2011, №.195, pp. 134-142.
6.
Sharapov E.S., Toropov A.S., Chernov V.Y. Rezul’taty eksperimental’nykh
issledovaniy svoystv drevesiny kruglykh lesomaterialov po radiusu stvola [Experimental researches results of
wood properties along the round logs radius]. Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy
Vestnik, 2012, №. 2,
pp. 162–167.
7.
Mattheck C., Betghe K. VTA – Visual tree defect assessment. Proc.
9-th Int. Mett. non-destructive testing. Madison. September 1993.
8. Rinn
F. et al. Ein neues Verfahren zur direkten Messung der Holzdichte bei Laub– und
Nadelhцlzern, dendrochronologia 7-1989. pp. 159-169.
9.
Rinn F., Schweingruber F.H., Schar E. Resistograph and X-ray density
charts of wood comparative evaluation of drill resistance profiles and X-ray
density charts of different wood species. Holzforschung. 1996. 50 (4), pp. 303-311.
10. Rinn F. Resistographic visualization
of tree-ring density variations. Tree Rings. Environment and Humanity. Radiocarbon. 1996. pp. 871-878.
11. Wang X., Wiedenbeck Y., Ross R.Y.,
Forsman Y.W., Erickson Y.R., Pilon C., Brashaw B.K. Nondestructive evaluation
of incipient decay in hardwood logs. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-162. Madison. WI: U.S. Department of
Agriculture. Forest Service. Forest Products Laboratory. 2005. 11 p.
|
12
|
ВЛИЯНИЕ ПОРОДЫ ДРЕВЕСИНЫ НА КАЧЕСТВО АКУСТИЧЕСКИХ ПАНЕЛЕЙ
|
60-63
|
|
С.В.
ШЛЫЧКОВ, доц. ПГТУ, канд. техн. наук(1)
shlychkovsv@volgatech.net
(1) Поволжский государственный технологический университет,
424000, г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл, Российская Федерация, пл. Ленина д.
3
В
работе рассматриваются тонкостенные конструкции из древесины. В случае их использования
для корректировки звуковых полей они называются акустическими панелями.
Считается, что для эффективной корректировки акустических параметров помещений
необходимо создание такой конструкции, которая имела бы максимально плотный
спектр до граничной частоты. На этой частоте длина изгибной волны становится
равной длине звуковой волны, перпендикулярно падающей на панель. Происходит
волновое совпадение, при котором интенсивность изгибных колебаний резко
увеличивается. Начиная с этой частоты происходит эффективное звукоизлучение
от самой панели, что может негативно повлиять на акустику помещений. С целью
анализа динамических свойств акустических панелей разработана расчетная модель
на базе метода конечных элементов. Для дискретизации пластины используются шестиузловые
оболочечные конечные элементы с шестью степенями свободы в узле. Данный
конечный элемент способен достаточно корректно учитывать анизотропию
физико-механических свойств древесины.
Задача на собственные значения решается методом итераций в подпространстве
собственных векторов. Исследуется акустическая панель, изготовленная из дощечек
древесины, склеенных между собой вдоль волокон. Доски уложены вдоль короткой
стороны. Для описания упругих свойств древесины
используется модель ортотропного тела. Рассмотрены четыре конструктивных
варианта, собранных из пяти одинаковых дощечек древесины ели, сосны, березы и
дуба. Варьируя физико-механические свойства древесины в зависимости от ее
породы, получаем разные
спектры колебаний. Анализ полученных результатов позволяет отметить, что
панель, изготовленная из древесины дуба, содержит в два раза больше собственных
частот в диапазоне до граничной частоты. Следовательно, данная панель будет
более эффективна в качестве звукопоглощающей конструкции.
Ключевые
слова: акустическая панель, спектр колебаний, граничная частота, конечный
элемент.
Библиографический список
1. Борьба с шумом на производстве. Справочник /
Е.Я. Юдин и др. – М.: Машиностроение, 1985. – 400 с.
2. Колесников, А.Е. Шум и вибрация: Учебник /
А.Е. Колесников. – Л.: Судостроение, 1988. – 248 с.
3. Звукоизоляция и звукопоглощение: Учеб.
Пособие для студентов вузов / Л. Г. Осипов и др. – М.: ООО Изд–во АСТ , 2004. –
450 с.
4. Рейхардт, В. Акустика общественных зданий /
В. Рейхардт. – М.: Стройиздат, 1984. – 200 с.
5. Акустика: Справочник / А.П. Ефимов и др. –
М.: Радио и связь, 1989. – 336 с.
6. Куликов, Ю.А. Механические колебания дек
музыкальных инструментов: Научное издание / Ю.А. Куликов, С.В. Шлычков. –
Йошкар–Ола: МарГТУ, 2006. – 188 с.
7. Шлычков, С.В. Исследование динамических
процессов в задачах сопряженного типа / С.В. Шлычков // Ansys Advantage.
Русская Редакция. – 2011. – № 2. – Вып. 16. – С. 43–49.
8. Шлычков, С.В. Исследование динамических свойств связанных систем / С.В. Шлычков
// Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2011. – № 4. –
Ч. 4. – С. 1873–1875.
9. Шлычков, С.В. Исследование резонансных
свойств акустических панелей / С.В. Шлычков // Современные проблемы науки и
образования. – 2013. – № 6; URL: www.science–education.ru/113–11560
10. Ашкенази, Е.К. Анизотропия
конструкционных материалов / Е.К. Ашкенази, Э.В. Ганов. – Л.: Машиностроение,
1980. – 247 с.
THE
DEPENDENCE OF THE ACOUSTIC PANEL QUALITY ON WOOD
Shlychkov
S.V., Assoc.
Prof. VSUT, Ph.D. (Tech.)(1)
shlychkovsv@volgatech.net
(1) Volga State
University of Technology, 3 Lenin sq., Yoshkar-Ola, Republic of Mari El,
Russian Federation, 424000
In this work the thin-walled structures
made of wood are studieds. If they are used to adjust acoustic fields, they are
called acoustic panels. It is believed that to provide the efficient adjustment
of acoustic parameters of premises it is necessary to create such designs that
would have the thickest acoustic spectrum up to the limit frequency. Within this
frequency the flexural wave length becomes equal to the length of sound waves, perpendicular to the incident
on the Panel.The wave convergence occurs and this makes the intensity of
flexural vibrations increase sharply. Starting with this frequency, the
effective sound emission occurs from the Panel that can adversely affect the
acoustics of the space. To analyze the dynamic properties of acoustic panels
the design model based on the finite element method has been developed. To
discrete the plate, the six-node shell finite elements with six degrees of
freedom per node have been used. The finite element is capable of correctly
enough taking into account the anisotropy of physical and mechanical properties
of wood. The task of the eigenvalues is solved using the method of iteration
subspace eigenvectors. The acoustic Panel made of wood slats, which are glued
along fibres, has been studied. Boards are stacked along the shortest side. To
describe the elastic properties of wood, the orthotropic body model has been used. There are
four constructive variants under consideration which are made from five
identical plates of spruce, pine, birch and oak wood. By varying the physical
and mechanical properties of wood, depending on its species, one can get different spectra. The analysis of the
obtained results allows to note that the Panel made of oak wood
contains twice as many as the eigenfrequencies within the range of the limit
frequency. Therefore, this Panel will be more effective as a sound absorbing
board.
Keywords: acoustic panel, spectrum of the
vibrations, limit frequency, the finite element.
References
1.
Yudin E.Ya. [i dr.] Bor’ba
s shumom na proizvodstve [The fight against noise in the
workplace]. Moscow: Mashinostroenie [Engineering], 1985. 400
p.
2. Kolesnikov, A.E. Shum i vibratsiya [Noise and vibration]. Leningrad:
Sudostroenie [Shipbuilding], 1988. 248 p.
3. Osipov
L.G. [i dr.] Zvukoizolyatsiya i zvukopogloshchenie [Sound
insulation and sound absorption]. Moscow: AST
[Publishing House Ltd. AST], 2004. 450 p.
4. Reykhardt
V. Akustika obshchestvennykh zdaniy [Acoustics
of public buildings]. Moscow:
Stroyizdat, 1984. 200 p.
5.
Efimov A.P. [i dr.] Akustika [Acoustics]. Moscow: Radio i svyaz’
[Radio and Communications], 1989. 336 p.
6.
Kulikov Yu.A., Shlychkov S.V. Mekhanicheskie
kolebaniya dek muzykal’nykh instrumentov [Mechanical
vibrations of musical instruments]. Yoshkar-Ola: MarGTU, 2006. 188
p.
7.
Shlychkov S.V. Issledovanie
dinamicheskikh protsessov v zadachakh sopryazhennogo tipa [The study of dynamic processes in
problems such as conjugated]. Ansys Advantage. Russkaya Redaktsiya. 2011,
№ 2, V. 16. pp.
43-49.
8. Shlychkov S.V. Issledovanie
dinamicheskikh svoystv svyazannykh system [A
study of the dynamic properties of related systems]. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo
[Bulletin of the Nizhny Novgorod University. N.I. Lobachevsky]. 2011, № 4, P.
4. pp. 1873-1875.
9. Shlychkov S.V. Issledovanie
rezonansnykh svoystv akusticheskikh paneley [Investigation
of Resonance Characteristics of acoustic panels]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2013. № 6; URL:
www.science–education.ru/113–11560
10. Ashkenazi E.K., Ganov E.V. Anizotropiya konstruktsionnykh
materialov [Anisotropy of
construction materials]. Leningrad: Mashinostroenie [Engineering],
1980. 247 p.
|
13
|
ДРЕВЕСНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА НЕОРГАНИЧЕСКОМ СВЯЗУЮЩЕМ
|
64-68
|
|
А.Н.
ОБЛИВИН, проф. МГУЛ, д-р техн.
наук(1),
М.В. ЛОПАТНИКОВ, доц.
МГУЛ, канд. техн. наук(1),
С.М. ТАРАСОВ, доц. МГУЛ,
канд. техн. наук(1)
lopatnikov@mgul.ac.ru
(1) ФГБОУ ВО «Московский государственный
университет леса»
141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул.1-я Институтская, д. 1, МГУЛ.
При
решении задач, связанных с получением экологически чистых древесных
композиционных материалов, возникает вопрос о возможности замены синтетического
органического полимера как основного связующего компонента композита на более
экологически чистые аналоги. Как частный случай авторы рассматривают
возможность замены применяемых в производстве древесных композиционных
материалов карбамидоформальдегидных смол на неорганическое связующее в виде жидкого стекла. Авторы
отмечают, что при замене в технологии производства древесных композитов на
основе синтетического органического полимера только на жидкое стекло,
используемое в качестве связующего, не удается получить древесные
композиционные материалы, обладающие достаточной влагостойкостью и предлагают
использовать в качестве связующего жидкое стекло на натриевой основе, а в
качестве отвердителя жидкого стекла – полиоксиалюминат натрия, который
значительно повышает связующую способность жидкого стекла и устраняет многие его недостатки, что является
достаточно обоснованным технологическим решением поставленной задачи. Приведенный
в работе поход к получению древесных композиционных материалов на
неорганическом связующем позволяет разработать математическую модель,
описывающую изменение его свойств в процессе изготовления.
Ключевые
слова: древесные композиционные материалы, карбамидоформальдегидная смола, неорганическое
связующее, жидкое стекло, полиоксиалюминат натрия.
Библиографический список / References
1. Обливин, А.Н. Длительная прочность
композиционных материалов / Обливин, А.Н., Лопатников М.В. // Вестник МГУЛ –
Лесной вестник, 2012. – № 7 – С. 19–25.
Oblivin A.N.,
Lopatnikov M.V. Dlitelnaya
prochnost kompozitionnih materialov [Long-term
strength of composite materials]. Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy
Vestnik, 2012, № 7. pp
19-25.
2.
Вьюнков, С.Н. Технология древесных плит с использованием связующего на основе жидкого стекла: дис. ... канд. техн. наук. – С-Пб.,
1999. – 109 с.
Vyunkov S.N. Technologiya drevesnih plit c
ispolzovaniem svyazuyushego na osnove zhidkogo stekla: dis. ... kand. tehn. nauk [The technology of wood-based panels
with a binder based on water glass. Dis.
... kand. tehn. nauk]. S-Pb., 1999. 109 pp.
3. Тарасов, С.М. Полиоксихлорид алюминия в
технологии целлюлозных композиционных материалов: дис. ... канд. техн. наук. Moscow: МГУЛ, 2004. – 163 с.
Tarasov S.M. Polioksikhlorid alyuminiya v
tekhnologii tsellyuloznykh kompozitsionnykh materialov: dis. ... kand. tekhn. nauk [Polyoxychloride of aluminium in
technology of cellulose-content composite materials: Dis. ... kand. tehn. sci].
Moscow: MSFU, 2004. 163 pp.
4.
Non-organic/polymer fiber composite and method of making same: United
States Patent 5091252, 1992. –10 р.
5.
Inorganic Polymers: © 2010 The Gale Group, Inc. All rights reserved.
– 2 р.
6.
Multifunctional Silver Nanoparticles-Decorated Silica Functionalized
with Retinoic Acid with Anti-Proliferative and Antimicrobial Properties /
Madalina Tudose and other // Journal of Inorganic and Organometallic
Polymers and Materials. – 2016. – рр. 1–10.
7.
Investigation of Characterization and Mechanical Performances of Al2O3 and SiC Reinforced PA6 Hybrid
Composites / S. Sathees Kumar, G. Kanagaraj // Journal of Inorganic
and Organometallic Polymers and Materials. – July 2016, Volume
26, Issue 4, pp 788-798.
8.
Synthesis of an Organic–Inorganic Alq3-Based Hybrid Material
by Sol–Gel Method / Sina Modiri and other / Journal of Inorganic and
Organometallic Polymers and Materials. – July 2015, Volume 25
, Issue 4, pp 680-686.
9.
Synthesis of Multifunctional Silica Composites Encapsulating a Mixture
Layer of Quantum Dots and Magnetic Nanoparticles / Wooyoung Park and other
// Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. –January
2014, Volume 24, Issue 1, pp 78-86.
10. Synthesis and Characterization of Copper(II)–Cysteine/SiO2–Al2O3 as an Efficient and Reusable
Heterogeneous Catalyst for the Oxidation of Aromatic Alcohols /
Farzad Zamani, Elham Izadi // Journal of Inorganic and Organometallic
Polymers and Materials. –November 2013, Volume 23, Issue 6, pp 1501-1510.
WOOD
COMPOSITE MATERIALS OF INORGANIC BINDERS
Oblivin
A.N., Prof.
MSFU, Dr. Sci. (Tech.)(1); Lopatnikov
M.V., Assoc. Prof. MSFU,
Ph.D. (Tech.) (1); Tarasov S.M., Assoc. Prof. MSFU, Ph.D. (Tech.) (1)
lopatnikov@mgul.ac.ru
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya
st., 1, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia
When solving problems related to obtaining
eco-friendly wood composite materials, there arises a question about the possibility of
replacing synthetic organic polymer used as a binder composite component with
more environmentally-friendly counterparts. As a special case the authors
consider the possibility of replacing urea-formaldehyde resins, used in the
production of wood composite materials, with the inorganic binder in the form
of liquid glass. The authors note that, when the synthetic organic polymer used
in the wood composites production technology is replaced only with liquid glass
applied as a binder, it is not possible to obtain wood composite materials with
a sufficient moisture resistance; thus, they suggest using liquid sodium glass as a binder
and poly-oxy sodium alluminate as a hardener of liquid glass, which
significantly enhances the binding ability of liquid glass and eliminates many
of its shortcomings; so, it becomes quite a reasonable technological solution
of the problem. The approach to producing the wood composite materials with
inorganic binders, considered in this article, allows us to develop a
mathematical model describing the change of its properties during the
manufacturing process.
Keywords: wood composite materials,
urea-formaldehyde resin, an inorganic binder, liquid glass, poly-oxy sodium
aluminate.
|
14
|
МЕЖОТРАСЛЕВАЯ ЦЕЛЕВАЯ ПРОГРАММА
УСКОРЕННОГО ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
ЛЕСА С ВЫВОДОМ ИХ НА ЛИДИРУЮЩИЕ ПОЗИЦИИ В МИРЕ И ГИГАПРОЕКТ АЭРОКОСМОС-ЛЕС
|
69-80
|
|
В.Г.
САНАЕВ, проф. МГУЛ, д-р. техн. наук(1),
И.М. СТЕПАНОВ, проф. МГУЛ,
д-р. техн. наук(1),
В.И. ЗАПРУДНОВ, проф.
МГУЛ, д-р. техн. наук(1),
М.С. УСАЧЕВ, доц. МГУЛ,
канд. техн. наук(1),
П.А. ТАРАСЕНКО, доц. МГУЛ,
канд. техн. наук(1),
А.А. МАЛАШИН, проф. МГУЛ,
д-р. физ.-мат. наук(1),
П.В. НЕФЕДОВ, МГУЛ(1),
Т.В. КОЛЕСНИК, МГУЛ(1)
stepanim@mail.ru
(1) ФГБОУ ВО «Московский государственный университет леса»
141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул.1-я Институтская, д. 1, МГУЛ.
Показана
необходимость и рассмотрены пути ускоренного инновационного развития технологий
аэрокосмического мониторинга леса средствами российской космической системы
ДЗЗ. Поставлена цель вывести эти технологии на лидирующие позиции в мире.
Показано, что для достижения заявленной цели необходимо решить большой комплекс
задач. В решении задач будут участвовать организации, представляющие различные
отрасли (организации Роскосмоса и Рослесхоза, институты РАН, вузы). Для консолидации
сил и ресурсов нескольких отраслей, для лучшей координации работ необходима
Межотраслевая целевая программа. Полный комплект документов Межотраслевой целевой
программы «Ускоренное инновационное развитие технологий аэрокосмического
мониторинга леса и вывод их на лидирующие позиции в мире» разработан
сотрудниками МГУЛ и выложен на сайте МГУЛ (Яндекс-адрес: АЭРОКОСМОС-ЛЕС).
Ключевые
слова: аэрокосмический мониторинг леса, качество систем аэрокосмического
мониторинга, потребительские качества систем аэрокосмического мониторинга.
Библиографический список
1. Санаев,
В.Г. Ускоренное инновационное развитие технологий аэрокосмического мониторинга
леса средствами российской космической системы ДЗЗ и вывод их на лидирующие
позиции в мире: решение проблемы / В.Г. Санаев, И.М. Степанов, В.И. Запруднов,
В.И. Панферов, Ю.С. Галкин, В.Г. Бурков // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. –
2012. – № 4(87) – С. 38–45.
2. Райкунов, Г.Г. Стратегия развития
космического сегмента системы дистанционного зондирования Земли в России до 2030 г. / Г.Г. Райкунов,
Ф.Н. Любченко, А.В. Карелин // Космонавтика и ракетостроение. ЦНИИМАШ. – 2012.
– № 3 (68).
3. Райкунов, Г.Г. Вектора развития космической
системы дистанционного зондирования земли в России / Г.Г. Райкунов, Ф.Н.
Любченко, А.В. Карелин // Аэрокосмический курьер. – № 6. – 2012.
4. Урличич, Ю.М. О приоритетах практической реализации
развития космической системы дистанционного зондирования Земли / Ю.М. Урличич, В.A. Селин; К.С.
Емельянов // Аэрокосмический курьер. – № 6(78). – 2011. – Интернет-ресурс:
www.gisa.ru/file/file2154.doc..
5. Лопота, В.А., Рыжков В.В., Вовк А.В.,
Улыбышев Ю.П., Донцов Г.А., Певцов С.Ф. Перспективные технологии выведут
мониторинг поверхности Земли из космоса на совершенно новый уровень. //
Геоматика. – №1. – 2013.
6. Возможности непрерывной инвентаризации лесов
России на основе дистанционных методов. Е.А.Лупян, С.А. Барталев, Н.В. Лукина. (Совещание
по вопросам использования возможностей спутникового мониторинга в решении задач
Государственной инвентаризации лесов. Рослесхоз, 17 мая 2013 г. http://www.rosleshoz.gov.ru/activity/inventory/news/0.
7. Геопортал Роскосмоса. Сервис
космических снимков. http://geoportal.ntsomz.ru/index.php/welcome/about).
8. Степанов, И.М. Глобальная сеть
аэрокосмического мониторинга леса// Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2007. – №4
(53). – С. 157–161.
9. Санаев, В.Г., Степанов И.М., Запруднов В.И.,
Панферов В.И. Создание отраслевой Глобальной мониторинговой аэрокосмической
системы леса (ГЛОМАС-ЛЕС) – прорывное направление критических технологий //
Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2014. – № 2(101).
10. Санаев, В.Г., Степанов И.М., Запруднов
В.И., Панферов В.И., Третьяков А.Г., Манович В.Н. Межотраслевой объединенный
национальный исследовательский центр «Технологии аэрокосмического мониторинга леса» – инновационная
форма интеграции науки, производства и образования в целях ускоренного развития
технологий аэрокосмического мониторинга леса // Вестник МГУЛ – Лесной вестник.
– 2013. – № 2(94).
11. Инновационный образовательный проект в
области аэрокосмического мониторинга леса. Степанов И.М., Галкин Ю.С.,
Корольков А.В., Костылев А.Г., Платонов А. А. (Доклад на 1-ой Международной
конференции МАА – РАКЦ «Космос для человечества», 21–23 мая 2008, г. Королев,
Моск. обл.).
12. Аэрокосмические методы и
геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве: Доклады V
Всероссийской конференции, посвященной памяти выдающихся ученых-лесоводов В.И.
Сухих и Г.Н. Коровина (Москва, 22-24 апреля 2013 г.) – М.: ЦЭПЛ РАН, 2013 г. 348 с.
THE
INTERSECTORAL TARGET PROGRAM Of RAPID DEVELOPING THE INNOVATION TECHNOLOGIES OF
AEROSPACE FORESTS MONITORING WITH BRINGING THEM TO THE WORLD LEADING POSITION
AND “AEROCOSMOS-FOREST” MEGAPROJECT
Sanaev
V.G., Prof.
MSFU, Dr. Sci. (Tech.)(1); Stepanov
I.M., Prof. MSFU, Dr. Sci.
(Tech.) (1); Zaprudnov V.I., Prof. MSFU, Dr. Sci. (Tech.) (1); Usachev M.S., Assoc. Prof. MSFU, Ph.D. (Tech.) (1); Tarasenko P.A., Assoc. Prof. MSFU, Ph.D. (Tech.) (1); Malashin A.A., Prof. MSFU, Dr. Sci. (Physics and
Mathematics) (1); Nefedov P.V., MSFU(1); Kolesnik T.V., MSFU(1)
stepanim@mail.ru
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya
st., 1, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia
The article shows the necessity and the
ways of the accelerated development of innovative technologies of aerospace
forests resources monitoring by means of the Russian space remote sensing
system. At the same time a goal to bring these technologies to the leading
positions in the world is set. It is shown that in order to achieve the stated
objective a large complex of tasks must be solved. Solving these problems will
involve certain organizations representing various sectors (Roskosmos
organization and the Federal Forestry Agency, Russian Academy of Sciences, some
institutes and universities). To consolidate the efforts and resources of
several branches and to coordinate better the work, the Intersectoral target program is
necessary. A complete set of documents within the Intersectoral target program
«Accelerated development of innovative aerospace forest monitoring technology
and bringing them to a leading position in the world» has been developed by
MSFU staff and posted on the website MSFU (Yandex address: AEROCOSMOS– FOREST)
Keywords: aerospace forest monitoring,
technical qualities of aerospace monitoring systems, consumer qualities of
aerospace monitoring systems.
References
1.
Sanaev V.G., Stepanov I.M., Zaprudnov V.I., Panferov V.I., Galkin Y.S.,
Burkov V.D. Uskorennoe
innovacionnoe razvitie tekhnologiy aehrokosmicheskogo monitoring lesa
sredstvami rossiyskoy kosmicheskoy sistemy dzz I vyvod ih na lidiruyushchie
pozicii v mire reshenie problemy [Accelerated
innovation development of technologies aerospace monitoring of forest by means
of the russian space systems sensing and displays them on the world leader
: solution of the
problem]. Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoi Vestnik, 2011, № 4,
pp.38-45.
2.
Raikunov G.G., Lubchenco F.N., Karelin A.V. Strategiya razvitiya kosmicheskogo
segmenta sistemy distancionnogo zondirovaniya zemli v Rossii do-2030 goda [Space Segment Development Strategy
remote sensing system in Russia up to 2030], cosmonautics and rocket
engineering, 2012, № 3 (68).
3.
Raikunov G.G., Lubchenco F.N., Karelin A.V. Vektora razvitiya kosmicheskoy
sistemy distancionnogo zondirovaniya zemli v Rossii [Vectors of space system of remote
sensing in Russia], «Aerospace Courier», Moscow: 2012, № 6.
4. Urlichich Y.M., Cйline B. Emelyanov K.S. O prioritetah prakticheskoy realizacii razvitiya kosmicheskoy sistemy
distancionnogo zondirovaniya zemli [On the
priorities of the practical implementation of the development of space remote
sensing system], Internet resource www.gisa.ru/file/file2154.doc.
5.
Lopota V.A., Ryzhkov V.V., Vovk A.V., Ulybyshev Y.P., Dontsov G.A.,
Pevtsov S.F. Perspektivnye
tekhnologii vyvedut monitoring poverhnosti zemli iz kosmosa na sovershenno
novyy uroven [Advanced
technologies will lead the monitoring of the Earth’s surface from space to a
whole new level], Geomatics, Moscow, 2013, № 1.
6.
Lupyan E.A., Bartalev S.A., Lukin N.V. Vozmozhnosti
nepreryvnoy inventarizacii lesov rossii na osnove distancionnyh metodov [Features continuous inventory of
forests of Russia on the basis of remote sensing methods].Meeting
on the use of satellite monitoring capabilities in solving the problems of the
State forest inventory. The
Forest Service, May 17, 2013. (Internet resource
http://www.rosleshoz.gov.ru/activity/inventory/news/0.
7.
Geoportal roskosmosa. Servis kosmicheskih snimkov [Roscosmos Geoportal. Service space images], Internet
resource http://geoportal.ntsomz.ru/index.php/welcome/about
8.
Stepanov I.M. Globalnaya
set aehrokosmicheskogo monitoring lesa [The
global network of aerospace monitoring of forests], Moscow State Forest University
Bulletin – Lesnoy vestnik, 2007, № 4, pp. 157-161.
9.
Sanayev V.G., Stepanov I.M. Zaprudnov V.I. Panferov V.I. Sozdanie otraslevoy globalnoy
monitoringovoy aehrokosmicheskoy sistemy lesa glomas les proryvnoe napravlenie
kriticheskih tekhnologiy [Creation
of branch global monitoring space system of the wood (glomas-les) – the
breakthrough direction of critical technologies]. Moscow
State Forest University Bulletin – Lesnoy vestnik, 2014, № 2, pp. 140-147.
10. Sanaev V.G., Stepanov I.M., Zaprudnov
V.I., Panferov V.I., Tretyakov A.G., Manovich V.N. Mezhotraslevoy obedinennyy
nacionalnyy issledovatelskiy centr tekhnologii aehrokosmicheskogo monitoring
lesa – innovacionnaya forma integracii nauki proizvodstva I obrazovaniya v
celyah uskorennogo razvitiya tekhnologiy aehrokosmicheskogo monitoring lesa [Interbranch unaited «national
research center «aerospace technology monitoring forest» – an innovative form
of integration of science, production and education to enhance the development
aerospace technology forest monitoring]. Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy
vestnik, 2013, № 2, pp. 183-188.
11. Stepanov I.M., Galkin Y.S., Korol’kov
A.V., Kostylev A.G., Platonov A.A. Innovacionnyy
obrazovatelnyy proekt v oblasti aehrokosmicheskogo monitoring lesa [The innovative educational proyect in
the field of aerospace monitoring of the forest]. Report
on the 1st International Conference of the IAA – RACT «Space for Humanity», 21
– May 23 2008 Korolev.
12. Aehrokosmicheskie metody I
geoinformacionnye tekhnologii v lesovedenii I lesnom hozyaystve [Aerospace methods and GIS technology
in forestry and forestry], Report V All-Russian Conference dedicated to the
memory of outstanding scientists foresters V.I. Suhih and G.N. Korovin (Moscow,
22-24 April 2013)]. Moscow: CEPF RAS, 2013 pp. 348.
|
15
|
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДУЛЯ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО
АНАЛИЗА В LUCENE.NET
|
81-84
|
|
М.В.
ЖЕРДЕВА, асп. ГБОУ ВО МО
«Технологический университет»(1),
В.М. АРТЮШЕНКО, проф, ГБОУ ВО МО
«Технологический университет», д-р техн наук(1)
masha8908@rambler.ru
(1) ГБОУ ВО МО «Технологический университет»,
141070 Московская область, г. Королев, ул. Гагарина, д. 42
Рассматривается
использование морфологического анализа в Lucene.Net. Актуальность данной статьи
не вызывает сомнения, т.к. разработчик, реализующий какой-либо проект,
сталкивается с потребностью реализовать поиск в своем веб-приложении. Автор рассматривает понятия стемминга
и лемматизации. Выделена цель стемминга и лемматизации. Показано применение
модуля морфологического анализа в Lucene.Net. Lucene.Net – это перенесенный с
платформы Java поисковый движок в lucene. В lucene – это
высокопроизводительная, масштабируемая библиотека для полнотекстового поиска.
Полнотекстовый поиск документов относится к процессу поиска, информации в документах
или метаданных о документах. В lucene позволяет добавлять возможности поиска в
различные приложения. Главной особенностью библиотеки является то, что
требуется малый объем памяти, наличие ранжированного поиска, возможность
одновременного поиска и обновления индекса. Введение в настоящее время и на
протяжении уже несколько лет является самой популярной свободной библиотекой
полнотекстового поиска. Рассмотрены цели, которые нужно достичь при реализации
операций, выполняемых модулем морфологического анализа. Предложена идея
модификации модуля лемматизации Lucene.Net для быстрого и релевантного поиска
ключевых слов.
Ключевые
слова: полнотекстовый поиск, стемминг, лемматизация, лемма, стоп-слова,
токен.
Библиографический список
1. Нистратова, М.В. Алгоритмы поиска,
используемые в Lucene.Net / М.В. Нистратова // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. –
№ 6. – 2016. – Т. 19.
2. Нистратова, М.В. Алгоритмы поиска
релевантной информации в полнотекстовых базах данных / М.В. Нистратова //
Естественные и технические науки. – 2015. – № 10.
3. Нистратова, М.В., Кулагин В.Г. Оценка
эффективности поиска документальной информации в системах единой авторизации /
М.В. Нистратова, В.Г. Кулагин // Двойные технологии. – № 1. – 2016.
4. Полнотекстовый поиск в веб-проектах: Sphinx,
Apache Lucene, Xapian. – Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/30594/
5. Стемминг и лемматизация. – Режим доступа
http://delaem-krasivo.ru/programmirovanie/234-stemming-i-lemmatizaciya.html
6. Стемминг. – Режим доступа:
http://gruzdoff.ru/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0% BC%D0%B8%D0%BD%D0%B3
7. Стратегии поиска и выдачи информации. –
Режим доступа: http://studall.org/all-130662.html
8. Тихонов, В. Поисковые системы в сети
Интернет / В. Тихонов. – Режим доступа: http://www.citforum.ru/internet/search/searchsystems.shtml
9. Шарапов, Р.В. Модели информационного поиска
/ Р.В. Шарапов, Е.В. Шарапова, Е.А. Саратовцева. – Режим доступа:
http://vuz.exponenta.ru/PDF/FOTO/kaz/Articles/sharapov1.pdf.
10. Язык запросов Lucene.NET. – Режим
доступа: https://pavelbelousov.wordpress.com/2011/03/23/язык-запросов-lucene-net/
USE OF
THE MODULE OF THE MORPHOLOGICAL ANALYSIS IN LUCENE.NET
Zherdeva
M.V., pg.
«University of Technology»(1); Artyushenko V.M., Prof. «University of Technology»,
Dr Sci. (Tech.)(1)
masha8908@rambler.ru,
(1) «University of Technology», 141070 Moscow region, Korolev, ul. Gagarin, 42
In this article the use of the
morphological analysis in Lucene.Net is considered. The relevance of this
article doesn’t raise any doubts since the developer realizing any project
faces a need to carry out a search in the web application. In this article the
author considers concepts of a stemming and a lemmatization. The purpose of a
stemming and a lemmatization is selected. The use of the module of the morphological
analysis is shown in Lucene.Net. Lucene.Net is the retrieval engine postponed
from a platform Java in lucene. In lucene – it is high-performance, scalable
library for full-text query search. Full-text query search for documents
belongs to process of search, information in documents ormeta data on documents. In lucene it is
allowed to add a search capability in different
applications. The principal feature of library is that the small memory size,
the existence of the ranged search, a possibility of simultaneous search and
up-dating of an index are required. An introduction now and throughout already
several years has been the most popular free library of full-text query search.
The purposes which need to be reached in case of implementation of the
operations executed by the module of the morphological analysis are considered.
The idea of modification of algorithm of full-text search Lucene.Net for quick
and relevant keywords search engine has been suggested.
Keywords: a full text search, stemming,
lemmatization, lemma, stopwords,a token.
References
1.
Zherdeva M.V. Algoritmy
poiska, ispol’zuemye v Lucene.Net [Search
algorithms used in lucene.net]. Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy
Vestnik. № 6. 2016. T. 19.
2. Nistratova M.V. Algoritmy
poiska relevantnoy informacii v polnotekstovyh bazah dannyh [Search
algorithm relevant information in the full-text databases]. Estestvennye i tekhnicheskie nauki. 2015, № 10) [Natural and technical science], 2015, No. 10).
3.
Nistratova M.V., Kulagin V.G. Ocenka
ehffektivnosti poiska dokumental’noy informacii v sistemah edinoy avtorizacii [Оценка эффективности поиска документальной информации в системах единой авторизации]. Dvoynye
tekhnologii [Двойные технологии ]. №
1. 2016.
4.
Polnotekstovyy poisk v veb-proyektakh: Sfinks, Apache Lucene, Xapian [Full-text search in web proyects:
Sphinx, Apache Lucene, Xapian.] Available at:
http://habrahabr.ru/post/30594/
5.
Stemming i lemmatizaciya [Stemming
and lemmatization]. Available at: http://delaem-krasivo.ru/programmirovanie/234-stemming-i-lemmatizaciya.html
6.
Stemming [Stemming].
Available at: http://gruzdoff.ru/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D0%
BD%D0%B3
7.
Strategii poiska i vydachi informacii [Strategy of search and issue of information].
Available at: http://studall.org/all-130662.html
8. Tihonov V. Poiskovye
sistemy v seti Internet [Search engines on the Internet]. Available at:
http://www.citforum.ru/internet/search/searchsystems.shtml
9.
Sharapov R.V., Sharapova E.V., Saratovceva E.A. Modeli informacionnogo poiska [Models of information search].
Available at: http://vuz.exponenta.ru/PDF/FOTO/kaz/Articles/sharapov1.pdf
10. Yazyk zaprosov Lucene.NET [Language of inquiries Lucene.NET].
Available at: https://pavelbelousov.wordpress.com/2011/03/23/yazyk-zaprosov-lucene-net/.
|
16
|
О НЕКОТОРЫХ ВОЗМОЖНЫХ ПРИМЕНЕНИЯХ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ
|
85-87
|
|
А.И. РУБИНШТЕЙН, проф.
МГУЛ, д-р ф.-м. наук(1),
О.М. ПОЛЕЩУК, проф. МГУЛ,
д-р ф.-м. наук(1),
Т.А. ГОРОДЕЦКАЯ, ст.
преподаватель МГУЛ(1),
Т.В. ЧЕРНОВА, ст.
преподаватель МГУЛ(1)
rubinshtein_aleksandr@mail.ru,
caf-math@mgul.ac.ru
(1) ФГБОУ ВО «Московский государственный
университет леса»
141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул.1-я Институтская, д. 1, МГУЛ.
Многие
математические модели реальных явлений таковы, что описывают реакцию
детерминированного объекта на стороннее воздействие. При этом информация об
этом стороннем воздействии оказывается неполной. Поэтому и о реакции приходится
говорить как о не
полностью определенной. Очевидным образом попадаем в сферу действия теории
нечетких множеств. Таким образом, приходим к рассмотрению действия каких-то
операторов на элемент известного пространства, заданного неточно (имеется в
виду элемент). Если ничего не требовать от оператора, то задача оказывается
неразрешимой. Однако, если рассматривать пространства
числовых функций и ограничиться положительными операторами, то можно получить
конкретные результаты. Напомним, что оператор, действующий в каком-то
пространстве, элементами которого является функции, а образы элементов
пространства – действительные числа, то положительным оператором называется
оператор, сопоставляющий положительным функциям положительные числа. Такими
операторами являются, например, ньютоновский потенциал поля тяготения,
удовлетворяющий уравнению Пуассона; функция, являющаяся гармонической в круге с
центром в начале координат (то есть являющаяся решением уравнения Лапласа);
решение уравнения теплоемкости, непрерывное при неотрицательных значениях
времени и принимающее в начальный момент положительные (неотрицательные)
значения. Решение
линейного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами и нулевыми
начальными условиями, задаваемое интегралом Дюамеля также описываются
положительным оператором. Положительные операторы часто встречаются в теории
тригонометрических рядов. Таковыми являются операторы Фейера, Валле-Пуссена,
Пуассона, Бернштейна. Положительны и операторы Э. Ландау и Вейерштрасса. С
помощью операторов Вейерштрасса и Бернштейна можно доказать фундаментальную теорему
Вейерштрасса о возможном приближении с любой степенью точности произвольной
непрерывной на отрезке функции многочленом (высокой степени).
Ключевые
слова: положительный оператор, дифференциальное уравнение, нечеткое множество.
Библиографический список/ References
1. Годунов, С.К. Уравнения математической
физики / С.К. Годунов. – М., Наука, 1971.
Godunov S.K., Uravneniya matematicheskoy fiziki [Equations of mathematical physics],
Moscow: Nauka, 1971.
2. Рубинштейн, А.И. Об одном случае точного вычисления
нормы оператора / А.И. Рубинштейн // Вестник МГУЛ – Лесной Вестник. – № 2. –
2008. – С. 110–111.
Rubinstein, A. I., Ob odnom sluchae tochnogo
vychisleniya normy operatora [On
one occasion the accurate calculation of the norm of the operator]. Moscow
State Forest University Bulletin – Lesnoy Vestnik, № 2, 2008, pp. 110-111.
3.
Понтрягин, Л.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения / Л.С. Понтрягин. – М., Наука, 1965.
Pontryagin L.S., Obyknovennye differencial’nye
uravneniya [Ordinary
differential equations], Moscow: Nauka, 1965.
4. Коровкин, П.П. Линейные операторы и теория
приближений / П.П. Коровкин. – М., Наука, 1959.
Korovkin P.P., Lineynye operatory i teoriya
priblizheniy [Linear
operators and approximation theory], Moscow: Nauka, 1959.
5.
Poleshchuk O., Komarov E. A nonlinear hybrid fuzzy least-squares
regression model// Annual Conference of the North American Fuzzy Information
Processing Society - NAFIPS 2011. С. 5751909.
6.
Poleshchuk O. The determination of students’ fuzzy rating points and
qualification levels // International Journal of Industrial and Systems
Engineering, 2011. -vol. 9, № 1, pp. 3-20.
7.
Poleshchuk O., Komarov E. A fuzzy linear regression model for interval
type-2 fuzzy sets // Proceedings of the 31st International Conference of the
North American Fuzzy Information Processing Society. - NAFIPS’2012- Berkeley,
California, August 6-8, 2012.
8.
Ashraf Darwish and Olga Poleshchuk Fuzzy Models for Educational Data
Mining // Jоuгnal of Telecommunications.- 2012.- vol. 15, № 2, pp. 8-22.
9.
Olga Poleshchuk and Ashraf Darwish New models for monitoring and
clustering of the state of plant species based on sematic spaces // Journal of
Intelligent and Fuzzy Systems.- 2014.- vol. 26, № 3, Pp. 1089–1094.
10. Poleshchuk O., Komarov E. A fuzzy
nonlinear regression model for interval type-2 fuzzy sets // International
Journal of Electrical, Robotics, Electronics and Communications Engineering,
2014, V. 8, № 6, Pp. 817 - 821.
ON SOME
POSSIBLE APPLICATIONS OF FUZZY SETS THEORY
Rubinshtein
A.I., Prof., MSFU, Dr. Sci. (Physics and Mathematics)(1); Poleshchuk O.M., Prof., MSFU,
Dr. Sci.(Tech.)(1); Gorodetskaya
N.A., MSFU(1); Chernova
T.V., MSFU(1)
caf-math@mgul.ac.ru,
rubinshtein_aleksandr@mail.ru,
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya
st., 1, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia
Many mathematical models of real phenomena
are those that describe the response of a deterministic object on the side
effect. The information about the exterior effects is not complete. Taking this
into account, one has to speak about a response as not fully defined. So, one
gets in touch with the theory of fuzzy sets. Thus, we come to the consideration
of the action of some operators on an element of known space identified
inaccurately (meaning element). If there is nothing to demand from the
operator, then the problem is unsolvable. However, if we consider the space of
numerical functions and get restricted to positive operators, we can obtain
some concrete results. It must be kept in mind thatif there is an operator acting in some space
which contain some elements as a function, and the images of the elements of
the space are real numbers, then a positive operator is the operator that maps
positive functions to positive numbers. Such operators are, for example, the
Newtonian potential of the gravitational field satisfying the Poisson equation;
a function that is harmonic in the circle with center at the coordinates origin
(that is, a solution to the Laplace equation); the solution of the equation of
heat propagation, continuous with non-negative values of time, and which at the
initial moment is a positive ( nonnegative) value. Solution of
linear differential equations with constant coefficients and zero initial conditions,
set by the integral of Duhamel also describes a positive operator. Positive
operators occur frequently in the theory of trigonometric series. These are
operators of Fejйr,
Vallee-Poussin, Poisson, and Bernstein. Positive are operators of E. Landau and
Weierstrass. With the help of Weierstrass and Bernstein operators it is
possible to prove the fundamental theorem of Weierstrass about the possible
approximation of an arbitrary continuous function on a random interval with a
polynomial (of high degree) with any degree of accuracy .
Keywords: a positive operator, a
differential equation, careless multitudes, fuzzy sets
|
17
|
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ИНТЕГРАЛА В
СМЫСЛЕ ГЛАВНОГО ЗНАЧЕНИЯ И ВАРИАНТ СВЕДЕНИЯ ИНТЕГРАЛА ЛЕБЕГА-СТИЛТЬЕСА К
ИНТЕГРАЛУ РИМАНА-СТИЛТЬЕСА
|
88-92
|
|
Н.В. ШИПОВ, доц., МГУЛ, канд. физ.-мат. наук(1),
О.М. ПОЛЕЩУК, проф., МГУЛ, д-р техн. наук(1),
А.В. ШМАКОВ, доц., МГУЛ, канд. физ.-мат. наук(1)
rubinshtein_aleksandr@mail.ru,
caf-math@mgul.ac.ru
(1) ФГБОУ ВО «Московский государственный университет
леса»
141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул.1-я Институтская, д. 1, МГУЛ.
Найдена в явном виде альтернативная формула представления
функционала – обобщенной функции P(1/x)
(и всех его производных) в пространстве обобщенных функций медленного роста.
Наиболее широким классом производящих функций для меры множеств в интеграле
Лебега-Стилтьеса, а также производящих функций в интеграле Римана-Стилтьеса,
является множество функций с ограниченной вариацией. Функции с ограниченной
вариацией представляются, как известно, в виде разности двух монотонных
неубывающих функций. Каждая из этих двух монотонных неубывающих функций
является в общем случае разрывной функцией (разрывной как слева, так и справа).
Для целей изложения свойств меры Лебега-Стилтьеса и соответствующих свойств
интеграла Лебега-Стилтьеса удобно считать, что монотонная производящая функция
является непрерывной слева (или непрерывной только справа). При использовании
интеграла Лебега-Стилтьеса в ряде случаев предлагается переопределить, в случае
необходимости, каждую из двух монотонных неубывающих функций так, чтобы они
стали непрерывными слева, что снижает общность изложения и применения.
Разрывная производящая функция с ограниченным изменением представлена на
отрезке в виде суммы непрерывной функции с ограниченным изменением, непрерывной
слева функции скачков и непрерывной справа функции скачков. Обусловленная этими
тремя функциями мера Лебега-Стилтьеса множества, а также соответствующий
интеграл Лебега-Стилтьеса для разрывной (как справа, так и слева) производящей
функции представлены в виде суммы трех слагаемых, каждое из которых
определяется одной из указанных выше функций. Исходный интеграл
Лебега-Стилтьеса оказывается независящим от значений производящей функции в
точках разрыва. В методическом плане проиллюстрировано, что из полученных
разложений непосредственно следует, что если подынтегральная функция непрерывна
на отрезке [a, b],
то интеграл Лебега-Стилтьеса по отрезку [a, b] совпадает с соответствующим
интегралом Римана-Стилтьеса по отрезку [a,b]. Ранее
этот факт был доказан на полуинтервале [a, b) для
непрерывной слева производящей функции.
Ключевые
слова: функционал обобщенная функция P(1/x)
функции скачков, интеграл Лебега-Стилтьеса, интеграл Римана-Стилтьеса.
Библиографический список
1. Колмогоров, А.Н. Элементы теории функций и
функционального анализа / А.Н. Колмогоров, С.В. Фомин. – М.: Физматлит, 2006. –
542 с.
2. Натансон, И.П. Теория функций действительной
переменной / И.П. Натансон.
М.: Гостехиздат, 1957. – 552 с.
3. Свешников, А.Г., Альшин А.Б., Корпусов М.О.
Нелинейный функциональный анализ и его приложения к уравнениям в частных
производных / А.Г. Свешников, А.Б. Альшин, М.О. Корпусов. – М.: Научный мир,
2008. – 399 с.
4. Богачев, В.И.
Основы теории меры. В 2 т. Т. 2 Основы теории меры / В.И. Богачев. – М.:
Научный мир, 2003. – 520 с.
5. Фихтенгольц, Г.М. Курс дифференциального и
интегрального исчисления. В 3 т. Т. 3. Курс дифференциального и интегрального
исчисления / Г.М. Фихтенгольц. – М.: Наука, 1970. – 656 с.
6. Никольский, С.М. Курс математического
анализа. В 2 т. Т.2 Курс математического анализа / С.М. Никольский. – М.:
Наука, 1973. – 391 с.
7. Никольский, С.М. Приближение функций многих
переменных и теоремы вложения / С.М. Никольский.. – М.: Наука, 1969. – 480 с.
8. Владимиров, В.С. Уравнения математической
физики / В.С. Владимиров. – М.: Наука, 1971. – 512с.
9. Владимиров, В.С. Обобщенные функции в
математической физике / В.С. Владимиров. – М.: Наука, 1971. – 318с.
10. Шипов, Н.В. О свойствах функционала
P(1/x) в пространстве обобщенных функций
медленного роста / Н.В. Шипов // Вестник МГУЛ – Лесной Вестник. – 2010. – Т.
75. – Вып. 6. – С. 183–185.
11. Покорный,Ю.В. Осцилляционная теория Штурма-Лиувилля для
импульсных задач / Ю.В. Покорный, М.Б. Зверев, С.А. Шабров // Успехи мат. наук.
– 2008. – Т. 63. – Вып. 1. – С. 111–153.
ADDITIONAL
PROPERTIES OF THE FUNCTIONAL P(1/x) AMD
LEBESGUE–STIELTJES INTEGRAL CONNECTION WITH RIEMANN–STIELTJES INTEGRAL
Shipov
N.V., Assoc. Prof., MSFU, Ph.D. (Physics and Mathematics)(1); Poleshchuk O.M., Prof., MSFU,
Dr. Sci.(Tech.) (1); Shmakov A.V., Assoc. Prof.,
MSFU, Ph.D. (Physics and Mathematics) (1)
caf-math@mgul.ac.ru, nvshi@mail.ru
(1) Moscow State
Forest University (MSFU), 1st Institutskaya
st., 1, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia
The functional P(1/x)
and its derivatives are represented in the alternative form. The most
wide class of
generating functions for the Lebesgue – Stieltjes measure of the set and for
the Lebesgue – Stieltjes Integral is the class of bounded variation functions.
It is known, that the function of bounded variation can be written in the form
of difference of two discontinuous monotone nondecreasing functions. It is
convenient to explain the properties of Lebesgue – Stieltjes Integral and the
properties of Lebesgue – Stieltjes measure in the case, when the monotone
nondecreasing generating function is continuous from the left. It is offered
sometimes to overdetermine the discontinuous generating function (discontinuous
from the left and discontinuous from the right). Then the resulting generating
function is turned out to be continuous from the left. Discontinuous generating
function of bounded variation over the segment [a, b] is decomposed in the sum
of continuous function of bounded variation, jump function (continuous from the
left) and jump function (continuous from the right). Lebesgue – Stieltjes
measure of the set with respect to these three functions and appropriate
Lebesgue – Stieltjes Integral decomposition are represented by relevant three
terms in the sum. Lebesgue – Stieltjes Integral does not depend on the values
of generating function at the jump dots. It follows from these decompositions
that if the function under integral is continuous over the segment [a, b], then
the appropriate Lebesgue – Stieltjes Integral over the segment [a, b] is the
same as the appropriate Riemann– Stieltjes Integral over the segment [a, b],
not only over the half–interval [a, b).
Key words: Functional P(1/x),
Lebesgue – Stieltjes measure, Lebesgue – Stieltjes Integral, Riemann– Stieltjes
Integral.
References
1. Kolmogorov
A.N., Fomin S.V. Elementy teorii funktsiy i funktsional`nogo Analiza. [Elements of the theory of functions and functional analysis]. Moscow: Nauka
Publ., 1976. 542 p.
2. Natanson I.P. Teoriya
funktsiy deystvitel’noy peremennoy [Theory
of functions of the valid variable]. Moscow:
Gostekhizdat Publ., 1957. 552 p.
3.
Sveshnikov A.G., Al’shin A.B., Korpusov M.O. Nelineynyy
funktsional’nyy analiz i ego prilozheniya k uravneniyam v chastnykh
proizvodnykh [The nonlinear
functional analysis and its annexes to the equations in private
derivatives]. Moscow, Nauchnyy mir Publ., 2008. 399
p.
4. Bogachev
V.I. Osnovy teorii mery. V 2
t. T. 2 Osnovy teorii mery. V.I.
Bogachev [Bases
of the theory of a measure. In 2 t. T. 2 Bases of the theory of a measure. V.I. Bogachev
], Moscow, Nauchnyy mir Publ., 2003. 520
p.
5.
Fikhtengol’ts G.M. Kurs
differentsial’nogo i integral’nogo ischisleniya. V
3 t. T. 3. Kurs differentsial’nogo i integral’nogo ischisleniya. [Course of differential and integral calculus. In
3 t. T. 3. Course of differential and integral calculus]. Moscow, Nauka Publ., 1970. 656
p.
6. Nikol’skiy
S.M. Kurs matematicheskogo
analiza. V 2 t. T.2 Kurs matematicheskogo analiza [Course
of the mathematical analysis. In 2 t. T.2 Course
of the mathematical analysis]. Moscow, Nauka Publ., 1973. 391
p.
7.
Nikol’skiy S.M. Priblizhenie
funktsiy mnogikh peremennykh i teoremy vlozheniya [Approach of functions of many
variables and theorem of an investment]. Moscow: Nauka Publ., 1969. 480
p.
8. Vladimirov V.S. Uravneniya
matematicheskoy fiziki [Equations of mathematical physics]. Moscow, Nauka
Publ., 1971. 512 p.
9. Vladimirov V.S. Obobshchennye
funktsii v matematicheskoy fizike [The
generalized functions in mathematical physics]. Moscow, Nauka
Publ., 1971. 318 p.
10. Shipov N.V. O svoystvakh funktsionala P(1/x)
v prostranstve obobshchennykh funktsiy medlennogo rosta. [About properties of functionality of P(1/x)
in space of the generalized functions of slow growth] Moscow
State Forest University Bulletin – Lesnoy Vestnik. 2010. Vol. 75, № 6. pp. 183 – 185.
11. Pokornyy
Yu.V., Zverev M.B., Shabrov S.A. Ostsillyatsionnaya
teoriya Shturma-Liuvillya dlya impul’snykh zadach [The oscillation theory of Storm
Liouville for pulse tasks]. Usp. Mat. Nauk [Achievements of Mathematical
Sciences], 2008, vol. 63, № 1, pp. 111-153.
|
18
|
ПАМЯТИ ЗАСЛУЖЕННОГО ДЕЯТЕЛЯ НАУКИ РФ,
ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК, ПРОФЕССОРА ВИКТОРА НИКОЛАЕВИЧА ХАРЧЕНКО
|
93-94
|
|
Ректор МГУЛ, проф., д-р техн. наук В.Г.
Санаев
Президент МГУЛ, проф., д-р техн. наук А.Н.
Обливин
Профессор, д-р техн. наук Ю.П. Семёнов
Зав.кафедрой
физики, проф., д-р техн. наук Н.П. Полуэктов
Распечатать страницу