1. 研究目的与意义
研究目的
（1）本课题以目前国内常见的用于木结构建筑中的针叶树和阔叶树木材为研究对象，研究锯材横切面重要的宏观构造，如年轮宽度、年轮走向、早晚材变化以及密度对锯材滚动剪切性能的影响。
（2）采用相同树种和尺寸的锯材作为试件，采用计算机视觉系统测试锯材的年轮宽度，对锯材的年轮宽度和年轮走向进行定量化描述。
2. 国内外研究现状分析
国内研究现状
国内关于clt的研究较少，导师研究团队对clt的生产工艺进行了实验探讨，并完成了clt的连接形式、力学及建筑热物理性能等方面的研究。clt生产工艺方面付红梅师姐从制作材料、主要工艺及性能测试几个步骤进行。实验主体材料为国内速生杨木，针对涂胶量、压力和胶黏剂三个因素采取正交试验的手段进行了实验探究。利用万能力学试验机对不同生产工艺下试件的抗弯强度、弹性模量等进行了测试，并对试件的含水率、密度、煮沸剥离率等物理特性进行了测试。实验发现，较好的生产工艺条件为180g/m2、1.0mpa，使用单组份聚氨酯作为胶黏剂。同时导师团队还对不同树种木材复合正交胶合木的力学性能进行了研究，木材选用花旗松、辐射松和杨木，将杨木置于芯层，花旗松或者辐射松置于表层，压制单一树种和混合树种正交胶合木，对材料进行顺纹抗弯、顺纹抗剪和横纹抗剪性能测试。试验表明，相比抗弯弹性模量最低的纯杨木clt，花旗松与杨木混合 clt 的性能提高 35%[26]。另外，导师团队还对clt构件的握钉力、墙体保温特性、新型clt梁结构及clt梁的蠕变性能等都进行了实验尝试，取得了较为理想的实验结果[27]。现阶段导师团队对clt进行产品性能评价与改善及其应用体系方面的研究，以速生杨木为对象，采用压缩处理和浸渍处理的办法，测试和评价改性后杨木的滚动剪切性能。同时还进行了复合clt结构设计，采用将锯材和木质材料（如胶合板、单板层积材）复合的办法，按照不同的组坯方式制作试件，测试不同结构试件的抗弯弹性模量和抗剪强度。南京林业大学木结构建筑系阙泽利老师就clt不同组坯方式对其性能的影响展开了研究，限定构件总厚度不变，从改变构件层数和统一改变奇数层或者偶数层厚度两个方面着手，对试件分别进行力学性能测试，探讨结构变化对材料性能的影响规律。
在中国，自20世纪90年代开始，就已经有学者尝试对树木年轮图像进行计算机视觉分析。随着树木年轮学在全球变化研究中的地位和作用越来越重要，中国的树木年轮图像分析也进入蓬勃发展的时期。何海等根据使用 windendro系统测量 800余个树轮钻芯样品的宽度和交叉定年的经验，介绍了从样品处理、图像扫描、测量路径创建、年轮的判别和年轮边界控制，到年轮宽度数据文件的存取和转换等关键步骤的操作技巧[28]。韩其燕等利用计算机视觉技术进行年轮宽度的测量，分析了树轮早、晚材图像处理的灰度差异，提出了树轮图像自动识别技术的关键在于年轮边界的科学分割，研发了树轮图像参数检测系统[29]。刘琪璟、祁有祥等探讨了树木年轮图像分析中测量区段校正的问题，提出了利用扫描仪、计算机等常规设备获取树木年轮宽度指标的数字图像处理方法[30-31]。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
（1）锯材横切面宏观特征测量
选取针叶树材樟子松（早晚材急变，低密度）、华山松（早晚材缓变）、落叶松（早晚材急变，高密度）和阔叶树材水曲柳（环孔材）、桦木（散孔材，高密度）和杨木（散孔材，低密度）为实验树种[32-33]，采用数字图像处理技术对年轮图像进行预处理，再将处理后的年轮图像应用到cad软件中识别处理，定量化描述锯材横切面年轮宽度、年轮走向和早晚材变化等宏观特征。
4. 研究创新点
研究特色与创新点
本课题采用数字图像处理技术获得锯材横切面宏观构造参数，通过面内剪切方法测量试件的滚动剪切模量和滚动剪切强度，采用神经网络建立宏观构造参数与滚动剪切性能之间的关系模型，从而能够定量评价宏观构造参数对滚动剪切性能的影响。
