木塑复合材料表面仿木纹理设计研究

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随着木材资源的匮乏和科学技术的发展,各种代木材料应运而生,木塑复合材料是即节约资源又环保的新型材料。但是目前木塑复合材料表面仿木材纹理的研究还处在探索阶段,没有形成完整的、系统的木塑仿木材纹理理论体系。而当今木材纹理在家具、室内装饰材料、建筑景观材料等方面运用也越来越广泛,所以对于木材纹理设计的研究迫在眉睫。对木材纹理特征参数的研究,采用数据统计分析的方法,借助MATLAB R2010a软件编程提取数据,通过分析黄菠萝和山桃稠李弦径向木材纹理角度、纹理宽度和纹理周期长度,归纳得到黄菠萝和山桃稠李弦径向纹理角度、纹理宽度和纹理周期长度的特点和取值范围以及其纹理设计的基础数据。对木材纹理的设计研究,采用分析测量法、层次分析法等方法,运用数比关系并根据变化趋势绘制木塑仿木材纹理;提取出设计纹理的纹理角度、宽度和周期长度等特征参数,并借助SPSS软件比较仿木纹理与木材纹理的相似程度,以此评价仿木纹理设计。研究结果表明:(1)黄菠萝和山桃稠李径向纹理角度在90。附近出现峰值,弦向纹理角度除了在90。附近产生峰值,还在45。和135。附近出现了次高峰,所以其径向呈竖直状纹理,弦向呈现抛物线状纹理;径弦向纹理宽度早材平均值大于晚材,黄菠萝的径、弦切面早材分别占整个纹理总宽度的70%和80%左右,山桃稠李的径切面早材占整个纹理总宽度的68%和85%,弦切面早材占33%和96%;黄菠萝径切面纹理的周期长度的平均值有22.4444和18.8182,弦切面纹理的周期长度的平均值有19.8235和33.7857,山桃稠李径切面纹理的周期长度的平均值有17.6316和32.8462,弦切面纹理的周期长度的平均值有16.6316和48.6667。(2)设计的木塑仿黄菠萝和山桃稠李径向纹理都在90。附近产生峰值,弦向纹理都在80。和100。附近产生了两个高峰,因此设计的木塑仿黄菠萝和山桃稠李的径向呈现竖直状纹理,弦向呈现抛物线状纹理;设计的木塑仿黄菠萝和山桃稠李径弦向纹理宽度早材大于晚材,且设计的仿黄菠萝径切面早材占整个纹理总宽度的70%左右,弦切面为80%左右,设计的山桃稠李径切面早材占整个纹理的88%左右,弦切面为20%左右;设计的木塑仿黄菠萝径切面纹理周期长度平均值小于弦切面周期长度平均值,设计的山桃稠李径切面周期长度的平均值大于弦切面周期长度平均值;设计的木塑仿木纹理比原木材纹理更有规律性;在纹理周期长度相似度评价方面,所设计的木塑仿木材纹理与原木材纹理周期长度值呈明显相关性,径向基本90%相似,弦向约70%相似,说明设计的仿木材纹理具有较强的真实性。
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