《古建筑木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准》（征求意见稿）

DB工程建设地方标准编号:DBJ/T13-XXX-XXXX住房和城乡建设部备案号：J1XXXX-20XXStandardfornon-destructiveevaluationofinteriordefectsandmodulusofelasticofhistoricbuildingwoodmembersbystresswavemethods20XX年福州古建筑木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准Standardfornon-destructiveevaluationofinteriordefectsandmodulusofelasticofhistoricbuildingwoodmembersbystresswavemethods工程建设地方标准编号：DBJ/T13-XXX-XXX住房和城乡建设部备案号：J1XXXX-20XX主编单位：福建省建筑科学研究院有限责任公司批准部门：福建省住房和城乡建设厅实施日期：20XX年XX月X日闽建科〔20XX〕XX号各设区市建设局（建委），平潭综合实验区交通与建设局，各有关单位：由福建省XXXXXXX公司、福建省XXXXXXXXXX共同编制的《福建省XXXXXXXXX标准》，经组织审查，批准为福建省工程建设地方标准，编号DBJ/T13-XXX-XXXX，自20XX年XX月XX日起实施。在执行过程中，有何问题和意见请函告省厅科技与设计处。该标准由省厅负责管理，具体技术内容由主编单位负责解释。福建省住房和城乡建设厅20XX年XX月XX日根据福建省住房和城乡建设厅《关于XXX的通知》（闽建XXXX号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本标准。本标准的主要技术内容是：1总则；2术语和符号；3检测仪器；4基本规定；5古建筑木构件内部缺陷应力波无损检测；6古建筑木构件弹性模量应力波无损检测。本标准由福建省住房和城乡建设厅负责管理，由福建省建筑科学研究院有限责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送福建省住房和城乡建设厅科技与设计处（地址：福州市北大路242号，邮编：350001）和福建省建筑科学研究院有限责任公司（地址：福州市高新区高新大道58-1号，邮编：350108），以供今后修订时参考。本标准主编单位：福建省建筑科学研究院有限责任公司福建省建研工程检测有限公司本标准参编单位：福建省建工集团有限公司福建省建设工程质量安全总站福州市建设工程质量监督站广州欧美大地仪器科技有限公司福建汇川物联网技术科技股份有限公司本标准主要起草人：吴晓静郑通城傅崇廖胜贤郭浩徐晓林杨伟梁锋林文史华耿丽本标准主要审查人：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 2术语和符号 22.1术语 22.2符号 3检测仪器 43.1技术要求 43.2硬件配置 43.3软件配置 4基本规定 4.1一般规定 4.2内部缺陷应力波无损检测技术 84.3弹性模量应力波无损检测技术 85古建筑木构件内部缺陷应力波无损检测 105.1检测部位及数量 5.2木构件截面形状 5.3检测步骤 5.4木构件内部缺陷状况判断及分级 146古建筑木构件弹性模量应力波无损检测 166.1检测数量 6.2检测方向 6.3检测步骤 6.4木构件弹性模量计算 附录A古建筑木构件内部缺陷应力波无损检测记录表 18附录B古建筑木构件弹性模量应力波无损检测记录表 19附录C福建古建筑木构件常用树种顺纹弹性模量参考值 20本标准用词说明 21引用标准名录 22 231General 12TermsandSymbols 22.1Terms 22.2Symbols 33TestDevice 43.1TechnicalIndexes 43.2Hardwareconfiguration 43.3Softwareconfiguration 64Non-destructiveevaluation 74.1General 74.2Non-destructiveevaluationofinteriordecay 84.3Non-destructiveevaluationofmodulusofelasticity 85TestingProceduresfornon-destructiveevaluationofinteriordecayofhistoricbuildingwoodmembersbystresswavemethods 5.1LocationandNumberoftestmembers 5.2Sectionalshapeofwoodenmembers 5.3TestProcedures 135.4Judgmentandrankingofinteriordecayofwoodmembers146TestingProceduresornon-destructiveevaluationofmodulusofelasticityofhistoricbuildingwoodmembersbystresswavemethods166.1Numbersoftestmembers 166.2Testdirection 6.3TestProcedures 166.4Calculationofmodulusofelasticityofwoodmembers AppendixALogSheetfornon-destructiveevaluationofinteriordecayofhistoricbuildingwoodmembersbystresswavemethods AppendixBLogSheetfornon-destructiveevaluationofmodulusofelasticityofhistoricbuildingwoodmembersbystresswavemethods AppendixCReferencevaluesformodulusofelasticityofparalleltograinofcommontreespeciesofhistoricbuildingwoodmembersinFujianProvince 20ExplanationofWordinginThisStandard 21ListofQuotedStandards 22ExplanationofProvisions 2311.0.1为贯彻执行国家有关法律法规，加强对古建筑木结构的科学检测和保护，保证检测精度及检测结果的可靠性，制定本标准。1.0.2本标准适用于古建筑木结构及其相关工程的木构件调查、检测、维修与维护。1.0.3古建筑木构件内部缺陷与弹性模量的检测除应符合本标准外，尚应符合国家、行业和福建省现行有关技术标准的规定。2.1术语2.1.1古建筑historicbuilding历代留传下来的对研究社会政治、经济、文化发展有价值的建筑物。2.1.2古建筑木结构historictimberstructure以木材为承重骨架的古建筑结构。2.1.3木构件woodenstructuremember用于古建筑木结构上的木材组件，如柱、梁、檩等。2.1.4木材缺陷wooddefect木材在生长过程中因生长应力或自然损伤而形成的木节、斜纹、扭纹、干缩裂缝和髓心等天然缺陷。2.1.5木构件损伤damageoftimbermember由于荷载、环境或生物侵蚀、灾害和人为因素等造成的古建筑木构件非正常的位移、变形、开裂以及材料的破损和虫蛀、腐朽、孔洞等劣化。2.1.6无损检测non-destructiveevaluation以不损害预期实用性和可靠性的方法来检查材料或零部件，其目的是为了：探测、定位、测量和评定损伤；评价完整性、性质和构成；测量几何特性。2.1.7木构件应力波无损检测non-destructiveevaluationbystresswavemethodofwood采用应力波仪器，在不破坏木构件本身的前提下，使材料产3生应力波并在木构件内部传播，通过测定应力波的传播时间，计算其传播速度，评估木构件内部缺陷、计算材料弹性模量的方法。2.2符号E———木材弹性模量，单位为兆帕(MPa)；p———木材的基本密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；v———应力波沿木构件长度方向的传播速度，单位为米每秒(m/s);l———应力波无损检测仪两个传感器之间的距离，单位为米(m)；t———应力波无损检测仪记录的时间，单位为微秒(μs);W———木材含水率(%)；Ar———阻抗仪修正的缺陷面积(mm2)；Ai———应力波检测的缺陷面积(mm2)；Lr1、Lr2、Lr3———单路径(第1条路径、第2条路径及第3条路径)上阻抗仪检测缺陷长度(mm)；Li1、Li2、Li3———单路径(第1条路径、第2条路径及第3条路径)上应力波检测缺陷长度(mm)；Ra———木构件所测层面内缺陷面积占比（%A———木构件所测层面全面积（mm2Ar———木构件所测层面内缺陷面积（mm2）。43.1技术要求3.1.1木构件内部缺陷与弹性模量无损检测仪器与工具有：1)应力波无损检测仪：仪器测定记录时间至少为微秒(μs)2)木材含水率快速测定仪：测量含水率测量范围应为0~50%，测量精度±1.5%；3)游标卡尺，精度0.02mm；4)卷尺，精度1mm；5)记号笔。3.1.2应力波无损检测仪包括应力波传感器、应力波放大器、电源单元、测试线缆、传感器移除装置、铁锤或橡皮锤等。3.1.3应力波传感器所用的钢钉的直径不宜大于2mm，钉入木构件表面形成的孔洞，应对木构件的结构性能无明显影响。3.1.4应始终保持钢钉和传感器顶端的清洁，否则会影响测量的准确度。3.2硬件配置3.2.1应力波传感器应力波传感器有产生应力波和接收应力波的功能，激发应力波时，使用手锤(铁锤或橡皮锤)敲击传感器，产生应力波，在木构件内部传播至其他传感器，其他传感器接收应力波并将其转换为电信号，经由放大器、电源单元传输至软件。3.2.2应力波放大器应力波放大器将传感器传来的电信号进行放大，并通过测试缆线将其传输至电源单元。3.2.3电源单元电源单元应内置可充电电池，为传感器系统提供电源，并通过线缆或蓝牙连接方式将放大器传输过来的信号传输到软件上。63.3软件配置3.3.1可选择木构件的材料种类。可以在软件木材种类清单中选择与待测构件相同的木材种类。3.3.2可输入和显示传感器分布的几何参数。根据实际待测构件的截面特性，选择合适的传感器布置方案，软件会建立起与实际测试相符的几何模型。3.3.3可采集测试数据。软件读取电源单元传输来的应力波传播时间数据，并对数据进行统计，过滤掉异常数据。3.3.4可计算被测层面内部各点的波速。结合输入的传感器分布几何参数，计算各传输路径的平均波速，并用插值法得到被测层面内部各点的波速。3.3.5可生成被测层面波速云图。根据软件内部算法，对被测层面上不同的波速区间赋予不同颜色，并以2D或3D形式显示出来，可直观显示断面的缺陷部位。木构件应力波无损检测技术分为横向应力波技术和纵向应力波技术两类，其中横向应力波技术主要用于检测木构件内部是否含有开裂或孔洞等缺陷；纵向应力波技术主要用于检测木构件顺纹方向的弹性模量，评估木材的力学强度。4.1一般规定4.1.1布置传感器时，应将其固定在外观无明显缺陷的木构件部位。4.1.2各传感器的钢钉进入木构件的深度应保持一致，钢钉和木构件的连接须满足要求，即用三根手指轻微旋转传感器头部时不会发生转动。4.1.3在进行内部缺陷检测时，应在同一平面上沿构件周围以逆时针方向均匀布置不少于6个传感器，各传感器钢钉的延长线须经过构件待测截面的几何中心。4.1.4在进行弹性模量测定时，应沿构件顺纹方向布置2个间隔大于1000m的传感器，两传感器嵌入方向相对，且传感器钢钉与木构件长度方向所成夹角须在30°-45°之间。4.1.5采集应力波传播时间时，应用同一把手锤沿钢钉方向敲击传感器头部的中心位置，每次敲击的力度要均匀且须保持基本一致。4.1.6选定木构件待检测断面时，应记录木构件断面详细尺寸、形状及检测位置，测量中检测断面宜选择1个~3个。4.1.7在进行弹性模量测定时，每栋建筑应为一个检验批，每个检验批中测试构件数量不应少于总构件数量的10%，且不应少于3个构件；对承受弯曲载荷的构件，宜选择产生拉应力最大部位或其中间部位下表面，对承受轴向载荷的构件，宜选择沿高度方向的不同部位。4.2内部缺陷应力波无损检测技术木构件内部缺陷采用横向应力波技术检测技术方法进行测定，原理示意图见图4.2。它是通过布置在木构件某一断面周围的若干传感器，来测定该断面垂直于木材纹理方向的应力波传播速度，并与同种木材健康材应力波横向传播速度进行比较，以获得应力波波速云图，根据应力波波速云图的颜色突变情况来判断木构件的内部缺陷状况；通过测定多个断面垂直于木材纹理方向的应力波传播速度，便可获得不同断面处木构件的内部缺陷情况。4.3弹性模量应力波无损检测技术木构件弹性模量采用纵向应力波无损检测技术方法进行测定，示意图见图4.3。9木材弹性模量(E)可按照式(4.3.1、4.3.2)进行计算：Ew23E12w[1+0.012(W12)](4.3.2)式中：Ew———含水率W%时木材弹性模量，单位为兆帕(MPa)；E12———含水率12%时木材弹性模量，单位为兆帕(MPa)，含水率在9%~15%范围内，按照式(4.3.2)计算有效;P———木材的基本密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；v———应力波的传播速度，单位为米每秒(m/s)；W———木材含水率(%)。其中，应力波传播速度v可由应力波检测仪通过测定应力波传播的时间和距离，经式(4.3.3)计算获得：(4.3.3)(4.3.3)式中：v———应力波的传播速度，单位为米每秒(m/s)；l———应力波无损检测仪两传感器之间的距离，单位为(m)；t———应力波无损检测仪记录的时间，单位为微秒(μs)。而木材的基本密度P可通过对木构件进行现场取样，按照《木材密度测定方法》GB/T1933的相关规定，采用排水法测定。5.1检测部位及数量根据木构件的种类(如：柱、梁、檩、椽等)、高度(或长度)以及表面的缺陷情况，确定不同的检测部位与间距。如对于木柱，一般在木柱底部1.0m范围内，每隔20cm选择一个检测部位；在1.5m以上部位，则可以每隔1.0m选择一个检测部位。如果肉眼观察发现沿柱身方向有明显腐朽区域，则可在该区域适当增加检测点的数量。对于其他类型的木构件，可参照上述方法确定检测部位及数量。5.2木构件截面形状多通道应力波设备一次可进行多个方向的波速测定，即每次测定时，可在一个待测水平层面上布置多个传感器，可同时得到各方向上应力波传播的速度。5.2.1对于横截面为圆形的构件，在每个检测部位的水平层面上，应沿构件周围等间距至少布置6个传感器，传感器测钉应指向圆心，如图5.2.1所示。5.2.2对于横截面为椭圆形的构件，在每个检测部位的水平层面上，先测量截面的几何参数，输入软件中，再按软件显示的示意图依次在相应位置上布置对应编号的传感器，传感器测钉应指向截面形心，如图5.2.2所示。5.2.3对于横截面为方形的构件，在每个检测部位的水平层面上，先沿两个对角线方向在每个对角点处各布置1个测点，再于截面两长边中部各布置1个测点，输入几何参数后，按软件显示的示意图依次在各测点上布置对应编号的传感器，传感器测钉应指向椭圆形中心，如图5.2.3所示。5.2.4对于横截面不规则的构件，在每个检测部位的水平层面上，沿构件周围合理布置至少6个传感器，布置完毕后，根据软件显示，测量出相应传感器之间的距离，输入软件中对应位置，以获取传感器布置示意图进行波速测定。5.2.5对应力波检测的缺陷云图进行面积偏差修正，采用木材微钻阻抗仪对存在缺陷的木构件进行进一步检测，对构件3个方向进行阻力检测，进行单路径上缺陷长度的修正按下式进行：式中：Ar———阻抗仪修正的缺陷面积(mm2)；Ai———应力波检测的缺陷面积(mm2)；Lr1、Lr2、Lr3———单路径(第1条路径、第2条路径及第3条路径)上阻抗仪检测缺陷长度(mm)；Li1、Li2、Li3———单路径(第1条路径、第2条路径及第3条路径)上应力波检测缺陷长度(mm)。5.3检测步骤5.3.1用卷尺测定木构件的长度，按照5.1中的原则确定需要检测的部位，并用记号笔或粉笔标出。5.3.2打开应力波无损检测软件程序，选择一种与实际待测木构件相同的树木种类进行实验；选一检测部位，确定该水平层面的截面形状，并按5.2中的步骤在构件周围布置好传感器。每个传感器都有产生和接收应力波的作用，当敲击其中一个传感器时，该传感器产生应力波，并在木材内部传播至其余各传感器上。发射应力波的传感器与接收应力波的传感器之间就形成了一个应力波传播通道，而一个发射应力波的传感器与其余所有接收应力波的传感器就形成一组应力波传播通道；当用另一个传感器作为发射传感器时，该传感器与其余传感器又形成一组应力波传播通道，因此，布置几个传感器就有几组应力波传播通道。5.3.3用同一把锤子以相同力度，按传感器编号从小到大的顺序依次敲击各传感器，每个传感器需连续敲击3次以上才可以继续敲击下一个传感器。当各接收传感器接收到应力波信号时，程序上会显示出每次敲击后每个传播通道上应力波传播的时间，并以各次敲击所得数据的平均值作为每个通道的传播时间结果，应力波无损检测程序会根据所得应力波传播时间自动计算出应力波传播速度。5.3.4采用木材微钻阻抗仪对应力波检测出存在缺陷的木构件进行进一步检测。采用木材微钻阻抗仪对木构件进行三个方向的钻入检测，检测三个方向夹角在30°~45°,或者根据应力波检测出的缺陷图形选择三个钻入方向。应采用标定的钻入速度。检测时尽量保持木材微钻阻抗仪水平，且钻入时不可移动仪器。把检测数据从木材微钻阻抗仪中导入电脑，采用仪器后处理软件进行数据处理。5.3.5按5.3.2、5.3.3和5.3.4的规定依次对木构件其余待检测部位的水平层面进行测定。5.4木构件内部缺陷状况判断及分级5.4.1木构件有缺陷存在的部位，其弹性性能较健康的部位要差，密度也更低，当应力波经过或者绕开这些缺陷部位时，传播速度都会比健康部位的波速要低。按5.3节检测步骤操作后，即可得到所测定木构件各水平层面的波速分布图。波速分布图上缺陷部位的颜色与健康部位存在明显差异，由此可直观判断缺陷所在位置；而不同受损情况的缺陷部位对应不同的波速区间，也即不同的颜色，由此可初步判断缺陷的严重程度。5.4.2木构件缺陷类型主要有裂缝、腐朽、孔洞和虫蛀等。其中，裂缝和孔洞缺陷类型较好判别。有裂缝存在的部位，其波速云图上对应的颜色突变区域应为从图像边缘开始向构件中心方向延伸的细长条状，且边缘处的颜色突变宽度较大，越靠近木构件中心，宽度越小。孔洞所在部位，其波速云图上该区域的颜色突变应呈现为一处比较集中的形状。而木构件内部腐朽的部位，对应波速分布图上散乱分布的颜色突变区域。5.4.3对于古建筑木构件，我们不仅要知道其内部缺陷的种类和位置，还要知道缺陷的严重程度，这样才能为评估该构件的安全性能提供有力的参考依据。本标准中，引入了缺陷等级来量化评价木构件所测层面上缺陷的严重程度，而木构件所测层面上缺陷的等级是通过计算所测层面上缺陷的面积与其全面积的占比大小来划分。缺陷面积占比按下式(5.4.3)计算：Ra式中，Ra———木构件所测层面内缺陷面积占比（%）；A———木构件所测层面全面积（mm2Ar———木构件所测层面内缺陷面积（mm2）。根据式(5.4.3)计算出木构件各测定层面缺陷面积的占比后，再根据表5.4.3确定各层面对应的缺陷等级。aRa≤5bca≤25dRa>256.1检测数量根据古建筑木结构木构件的种类，分别对柱、梁、檩、椽等木构件的弹性模量进行检测。每个古建筑每种木构件的检测数量根据检测目的和现场情况确定。6.2检测方向沿木材顺纹方向对木构件弹性模量进行检测，每个木构件弹性模量检测1次。6.3检测步骤6.3.1用含水率快速测定仪检测待测木构件的含水率，在木构件靠近两端和中间部位各检测一次，取平均值作为该检测部位的含水率。6.3.2沿木构件顺纹方向安装两个应力波无损检测仪传感器，用锤子将其固定，使传感器与木材顺纹方向的夹角呈45°,两传感器的间距应不少于1.0m。用卷尺测定两传感器的间距(即应力波的纵向传播距离)，记为lm。6.3.3打开应力波无损检测仪，用同一把锤子敲击其中一个传感器3次以上，记录程序上显示的各次应力波传播时间，以所得读数的平均值作为该次检测的传播时间，记为tm。6.3.4根据式(4.3.3)计算应力波纵向传播速度vm，并将上述所有现场测试数据与计算数据记录在附录B中。6.3.5对检测过的木构件，应在检测部位附近截取一定尺寸的含水率木材试样3块或采用生长锥钻取木芯作为试样，按照《木材密度测定方法》GB/T1933的规定，采用排水法测定木材密度P。6.4木构件弹性模量计算6.4.1将现场取的木材密度试样，根据式(4.3.1)(4.3.2)计算木构件弹性模量(E)。木材密度测定与木材弹性模量计算结果记录在附录6.4.2针对福建杉木，可采用以下修正式(6.4.2)计算木构件顺纹抗压弹性模量（E12）E123+3184.4320(6.4.2)1.古建筑名称： 3.木构件类型及部位：4 5.检测时间及天气：6.检测人：7.记m时间μsm/s顺纹弹性模量EL(×103MPa)998981为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应先这样做的：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用2条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。1《木结构设计标准》GB500052《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T501653《古建筑木构件内部腐朽与弹性模量应力波无损检测规程》GB/T289904《木材顺纹抗压弹性模量测定方法》GB/T15777-20175《木结构现场检测技术标准》JGJ/T4886《古建筑结构安全性鉴定技术规范第1部分：木结构》DB11/T1190.1古建筑木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准Standardfornon-destructiveevaluationofinteriordefectsandmodulusofelasticofhistoricbuildingwoodmembersbystresswavemethods《古建筑木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准》DBJ/T13-XXX-202X，经福建省住房和城乡建设厅202X年XX月XX日以闽建科〔202X〕XX号文批准发布，并经住房和城乡建设部备案，备案号为J1XXXX-202X。本标准制订过程中，编制组进行了XXX的调查研究，总结了我国工程建设（具体专业领域的情况）的实践经验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准（可具体指明重要技术法规、技术标准的名称通过试验（可举出重要试验名称）取得了XXXX重要技术参数。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《古建筑木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 263检测仪器 273.1技术要求 273.2硬件配置 273.3软件配置 274基本规定 294.1一般规定 294.2内部缺陷的应力波无损检测技术 304.3弹性模量的应力波无损检测技术 305古建筑木构件内部缺陷应力波无损检测 325.1检测部位及数量 5.2木构件的截面形状 5.3检测步骤 5.4木构件内部缺陷状况判断及分级 326古建筑木构件弹性模量应力波无损检测 346.1检测数量 6.2检测方向 6.3检测步骤 6.4木构件弹性模量计算 1.1一般规定1.0.1条文说明中表格序号依次为表1、表2….表n。1.0.2条文说明中图序号依次为图1、图2……图n。1.0.3条文说明中公式序号依次为（1）、（2）……（n）。3.1技术要求3.1.1本条列举了应力波无损检测过程所用到的仪器与工具，及其测量精度要求。3.1.2本条列举了应力波无损检测仪器应包含的基本装置。3.1.3、3.1.4应力波传感器是产生和接收应力波的直接装置，其精度决定了采集得到的应力波传播时间的准确度，因此要避免钢钉和传感器顶端受到破损且需始终保持其清洁；若钢钉直径过大，在布置传感器时会对木构件表面甚至内部造成较大破坏，给木构件引入新的缺陷，这些新缺陷同木构件原有的缺陷一样，会降低应力波传播速度，从而对测试结果产生较大影响，因此要限制传感器测钉直径大小。3.2硬件配置3.2.1~3.2.3应力波无损检测仪硬件配置主要包括应力波传感器、应力波放大器和电源单元，主要作用是产生、接收应力波，形成应力波传播路径，从而得到每条路径上应力波的传播时间，并将数据传输至软件上。3.3软件配置3.3.1不同种类的木材有着不同的健康木材应力波传播速度（简称健康材波速），选择与待测木构件相同或相近的木材种类，可以更精确地计算出木构件实测层面的健康波速，由此（根据健康波速）划分出的各个波速区间也更加精确，将每个波速区间赋予不同颜色后，波速云图就能更加真实地反映各个部位上的波速与健康波速的差异情况。3.3.2应力波传播距离是计算波速的重要数据之一，而本条内容关系到能否获得精确的应力波传播距离。首先，须选择与待测层面相符的截面形状以及合适的传感器数量，其次，须精确测量出木构件待测层面的周长，用以确定传感器分布的位置。实际待测层面的形状、实际传感器布置的位置与软件中的计算模型越吻合，获得的应力波传播距离也越精确。3.3.3、3.3.4传感器接收到应力波需要一定时间，也即应力波传播的时间，其可通过电信号的形式存储在电源单元中并传输至软件上。软件筛选过滤掉异常的时间数据后，再根据应力波传播路程即可算出应力波传播速度。3.3.5应力波无损检测仪软件中共有3种可显示波速分布图的模式，Graph模式中，被测层面上的波速是以有色线条表示，且只显示应力波传播路径上的波速；2DMap模式中，可以直观显示整个被测层面上的波速分布图像；3DMap模式中，被测层面上的波速分布情况以三维的图像显示。2DMap模式和3DMap模式中各点的波速都是通过Graph模式中的波速数据经插值得到。木材的声学特性是应力波无损检测的物理基础，其基本原理为：当木材的一端受到敲击作用（机械作用）时，木材内部就会产生应力波（机械波），通过特定的设备和装置测定应力波传播时间，计算应力波传播速度来判断木材内部的健康状况以及获得木材的弹性模量等。木材应力波无损检测技术包括横向应力波技术和纵向应力波技术；其中，横向应力波技术主要用于检测木材内部的缺陷情况，而纵向应力波技术则主要用于测定木材的弹性模量。4.1一般规定4.1.1、4.1.2这两条给出了布置应力波传感器时的基本规定。4.1.3在条件允许范围内，传感器布置数量越多，测量结果越精确；应力波无损检测程序有最少传感器数量要求，当传感器数量少于6个时，图像分辨率较差且测量精度较低，当传感器数量超过6个时，图像较为清晰且测得结果也较接近，因此，每个待测层面上应至少布置6个传感器。当传感器布置点位确定后，传感器布置方向不同，应力波传播速度也会发生较大变化；在木材横截面上，应力波传播路径主要有径向和弦向之分，一般径向传播速度大于弦向。布置传感器时，让各传感器钢钉延长线经过构件待测截面的几何中心，可保证应力波传播方向的一致性，即均沿径向传播，这是后续进行速度对比、缺陷判断和弹模计算的前提。4.1.4传感器布置角度对应力波传播速度有显著影响，角度越大，时，速度下降较为明显，90°时速度下降最为明显。因此，测试时传感器与木构件的夹角不宜大于45°。考虑到布置传感器的操作方便性及测量结果的精确性，传感器钢钉与木构件长度方向所成夹角应在30°-45°之间。4.1.6本条给出了应用应力波无损检测方法时，现场应记录的内容及检测的断面数量。4.1.7本条给出了应用应力波无损检测方法时，现场抽样数量及不同类型构件的检查部位。4.2内部缺陷的应力波无损检测技术木材内部的缺陷状况是采用横向应力波无损检测技术，通过比较应力波在木材内部的传播速度来判断。对健康木材来说，应力波在其内部是沿直线传播；而内部存在缺陷的木材，应力波则会绕过缺陷部位进行传播，传播路径为曲线。因此，不同健康状况的木材，即使在相同的位移下，应力波传播的路径也会不同，传播的时间也因此不同。当木材内部有缺陷存在时，应力波传播路径为曲线，应力波传播时间会受到较大程度影响，而垂直于木材纹理方向的传播时间会明显增加，传播速度会急剧减小。因此，检测木材横向应力波传播速度是探测木材内部是否有缺陷存在的最佳途径。4.3弹性模量的应力波无损检测技术木材弹性模量是表征木材力学性能最基本和最重要的指标之一，是通过纵向应力波技术来测得。纵向应力波无损检测是将仪器的2个传感器沿木构件长度方向钉入待测定的构件。当用锤子敲击其中任意一个传感器时，就会在木构件内部产生应力波，当另一个传感器接收到应力波信号时，仪器就会显示应力波传播的时间，通过测定两传感器之间的距离，由式(4.3.2)即可算得应力波在木构件中的传播速度。由木材的声学性质可知：当试样厚度与波长相比可以