臺灣博碩士論文加值系統

相同樹齡的林木生長在同一地區的生育地時，經過數年後會有不同的胸高直徑表現(生長特性)，一般可區分為優勢木、中勢木、弱勢木等不同徑級的立木，本實驗是要選定同齡級卻不同徑級的紅檜，測其各種性質上之差異。先用非破壞性的方法預估材之優劣，待該紅檜經疏伐，製成小試材再進行材質評估，看看前後之結果是否有相關性。實際作法是先用Pilodyn用打孔深度測定立木表面之材質，再用超音波法作立木之檢測。製成無缺點之小試材，再以打音法、振動法測其性質，且行破壞性的抗壓強度、抗彎強度檢測。想要探討非破壞性試驗及破壞性試驗間的差異，以及利用非破壞性的方法評估立木材質之可行性。若瞭解相同樹齡不同徑級的材質特性，可以提供這些資訊給森林經營及利用者的參考依據。
結果顯示，同齡級的紅檜立木中，DBH大者，其性質越差。而在立木階段，可藉由超音波測試和Fractometer得知。小試材之MOR及抗壓強度。五項非破壞性檢測儀器中，結果類似。而非破壞檢測技術可以測出與破壞檢測技術類似的結果。
同齡級的柳杉立木中，超音波法不適合用於柳杉立木測量，用Pilodyn，及微破壞儀則可評估其性質，和胸徑成顯著負相關；各項非破壞測驗儀器試驗結果類似，小試材之性質可利用非破壞性檢測推估出。

The purpose of this study was to investigate the physics properties of Taiwan red cypress and Japanese cedar in the same age with different DBH(diameter at breast height) by using several nondestructive testing methods. The methods included ultrasonic wave method, Pilodyn method, stress wave method, tap tone method, soft x-ray, compression stress and bending test. First of all, standing tree was evaluated by ultrasonic wave method and Pilodyn.. Then, they was felled and cut into small clear specimens, and evaluated physics properties by nondestructive tests. Finally, the bending strength test and compression stress test was carried. This study was also to figure out the difference of the physics properties between standing trees and small specimens, and hope to know relationship between the nondestructive tests results and mechanical strength.
Statistical results showed there are significantly relationships between non- destructive tests and destructive tests. The physics properties of Taiwan red cypress and Japanese cedar decreased with DBH increasing. There are also significantly relationships among all the non-destructive tests.
Taiwan red cypress standing tree could be evaluated by Fractometer and ultrasonic-wave method with better prediction. While the Japanese cedar standing tree could be evaluated by using Pilodyn method and Fractometer with better results.

誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄v
表目錄 ix
圖目錄 xv
第一章、前言 1
第二章、前人研究 3
2.1立木材質評估之優點 3
2.2非破壞檢測的定義 3
2.3非破壞檢測之種類 4
2.4目視林木檢驗 4
2.5木材表面穿透儀 5
2.6超音波法 6
2.6.1超音波檢測分類 6
2.6.2影響立木材質超音波檢測的因素 7
2.6.3 木材之超音波速度與動彈性模數 9
2.6.4季節對超音波速度之影響 10
2.7 微破壞儀之檢測 10
2.7.1影響微破壞儀檢測之因素 11
2.7.2縱向及弦向壓縮強度 11
2.8 Soft X-ray 微密度計法 12
2.9 打音法 13
2.10 應力波法 13
第三章、試驗材料與方法 14
3.1 試驗材料 14
3.2 試驗方法 15
3.2.1 試驗流程 15
3.2.2立木生長特性之測量 16
3.2.3 木材表面穿透儀 16
3.2.4立木超音波法 17
3.2.5微破壞儀 19
3.2.6 Soft X-ray 微密度計法 21
3.2.7 小試材超音波法 25
3.2.8 小試材打音法檢測 25
3.2.9 小試材小試材縱向振動法 27
3.2.10中央載重靜曲試驗 30
3.2.11 壓縮試驗 30
第四章、結果與討論 31
4.1 紅檜之實驗結果 31
4.1.1 紅檜各種非破壞測量法的相關性 35
4.1.2 紅檜各項性質與破壞性檢測之相關性分析 41
4.1.3 紅檜各項性質之鄧肯氏多變域分析 46
4.1.4由年輪寬之變異組成推估成熟、未成熟材之境界 48
4.1.5 分段迴歸法推估紅檜成熟、未成熟材境界 50
4.1.6 紅檜各項性質之橫向變異 52
4.1.7 紅檜物理性質與離髓心距離之關係 59
4.2 柳杉之試驗結果 .61
4.2.1 柳杉各種非破壞測量法的相關性 64
4.2.2 柳杉破壞性測量法之相關性 68
4.2.3柳杉各項性質之鄧肯氏多變域分析 69
4.2.4由變異組成法推估柳杉之未成熟材之境界 72
4.2.5 分段迴歸法推估柳杉之未成熟材境界 75
4.2.6 柳杉各項性質之橫向變異 76
4.2.7 柳杉機械強度與髓心之距離之相關性 83
第五章、結論 85
5.1紅檜 85
5.2 柳杉 86
第六章、參考文獻 88

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