Резонансные акустические и колориметрические характеристики древесины из ретросооружений. С. 164–177

УДК

674.8;681.8

DOI:

10.37482/0536-1036-2022-6-164-177

Аннотация

Исследование взаимосвязи акустических и колориметрических показателей ретродревесины хвойных пород имеет важное научное и практическое значение для разработки неразрушающих способов идентификации резонансного материала в элементах старых сооружений с целью выявления дополнительных источников сырья при ограниченности запасов резонансной древесины в лесах. Представлены результаты комплексных дендроакустических и колориметрических исследований древесины ели и сосны. Обнаружено, что уровни RGB для состаренной древесины в аддитивной цветовой модели ниже в среднем на 12 %, чем для свежезаготовленной древесины. Для всех групп образцов состаренной древесины взаимосвязь уровней RGB с акустической постоянной слабая. Также выяснилось, 39 % образцов ели и 23 % образцов заболонной сосны, отобранных из состаренной древесины, можно отнести к резонансной древесине. Таким образом, старые деревянные конструкции из древесины ели и заболони сосны, подлежащие сносу в связи с длительным сроком эксплуатации, представляют большой практический интерес как источник для получения резонансной древесины с уникальными дендроакустическими свойствами. Установлено, в пределах одной породы или части дерева (заболонь, ядро) цвет остается постоянным, а варьирует лишь его оттенок. Несмотря на то, что результаты изучения колориметрических свойств древесины и акустической константы не показали высокий уровень взаимосвязи, исследования в данном направлении являются актуальными. Подобный результат может быть связан с несовершенством методики определения цвета, а именно с необходимостью учета разного количества и параметров годичных слоев, попадающих в измерительное окно колориметра.

Сведения об авторах

В.И. Федюков*, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: ABC-7222-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4146-463X
В.Ю. Чернов, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: X-4439-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9496-7340
М.С. Чернова, аспирант; ResearcherID: X-4073-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0192-5158
О.В. Цой, соискатель; ResearcherID: ABC-7278-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8028-2201
Поволжский государственный технологический университет, пл. Ленина, д. 3, г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл, Россия, 424000; fiv48@mail.ru*,
ChernovVY@volgatech.net, ChernovaMS@volgatech.net, lelik-ka4@mail.ru

Ключевые слова

древесина ели, древесина сосны, плотность древесины, акустическая константа, модуль упругости, определение дендроакустических параметров, колориметрия, RGB аддитивная цветовая модель

Для цитирования

Федюков В.И., Чернов В.Ю., Чернова М.С., Цой О.В. Резонансные акустические и колориметрические характеристики древесины из ретросооружений // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 6. С. 164–177. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-6-164-177

Литература

1. А. с. 719870 СССР, МПК7 В27К5/06. Способ ускоренного старения древесины: № 2605906/29-015: заявл.: 18.04.1978: опубл. 08.03.1980 / И.И. Пищик, А.А. Кудря, Б.А. Янковский, А.И. Расев, С.Я. Шинаев, Г.Д. Коликов, А.П. Колупаев, А.М. Горлов, Ю.М. Яковлев, Б.С. Ремизов. 

2. Андреев Н.Н. О дереве для музыкальных инструментов // Сб. тр. НИИМЦ. 1938. Вып. 1. С. 11–18. 

3. Витачек Е.Ф. Очерки по истории изготовления смычковых инструментов. М.: Музыка, 1964. 341 с. 

4. Кальнинш А.И. Связь свойств древесины с условиями произрастания // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1949. Т. 1У. С. 98–101. 

5. Ковальчук Л.М., Успенская Н.А., Пьянов А.Н. Восстановление деревянных конструкций зрительного зала Большого театра страны // Деревообраб. пром-сть. 2007. № 3. С. 23–25. 

6. Мелехов И.С. Значение типов леса и лесорастительных условий в изучении строения древесины и ее физико-механических свойств // Тр. Ин-та леса АН СССР. 1949. Т. IV. С. 11–21.

7. Никитина Т.А. Технический ресурс ретродревесины хвойных пород в элементах древесных конструкций: дис. ... канд. техн. наук. Архангельск, 2021. 146 c. 

8. Пахарь Г.А. О пригодности русской ели для выработки резонаторов // Лесопромышленник: еженед. журн. лесн. пром-сти и торговли. 1911. № 1, вып. 2. С. 129–131. 

9. Пищик И.И. Исследование свойств древесины длительной выдержки как материала для музыкальных инструментов: дис. ... канд. техн. наук. М., 1973. 222 с.

10. Пищик И.И. Датирование древесины длительной выдержки неразрушающими методами: автореф. дис. … д-ра техн. наук. М., 2005. 32 с. 

11. Уголев Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение. 5-е изд., перераб. и доп. М.: МГУЛ, 2007. 351 с. 

12. Федюков В.И. Ель резонансная: отбор на корню, выращивание, целевое использование: моногр. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2016. 256 с. 

13. Федюков В.И., Салдаева Е.Ю. Резонансная ель для реконструкции Большого театра России // Лесн. хоз-во. 2011. № 2. С. 13–14. 

14. Altgen M. Impact of Process Conditions in Open and Closed Reactor Systems on the Properties of Thermally Modified Wood. PhD Dissertation. Göttingen, 2016. 146 p.

15. Bucur V. Acoustics of Wood. Springer, Berlin, 2006. 394 p. https://doi.org/10.1007/3-540-30594-7

16. Fedyukov V.I., Saldaeva E.Y., Chernova M.S., Chernov V.Y. Biomorphology of Spruce Trees as a Diagnostic Attribute for Non-Destructive Selection of Resonant Wood in a Forest. South-East European Forestry, 2018, vol. 9, no. 2, pp. 147–153. https://doi.org/10.15177/seefor.18-11

17. Froidevaux J., Navi P. Ageing Law of Spruce Wood. Wood Material Science and Engineering, vol. 8, iss. 1, pp. 46–52. https://doi.org/10.1080/17480272.2012.725427

18. Huber F. Definition de caracteristiques simples decrivant les arbres et le bois de I’epicea commun (Picea excelsa Link.) et pouvant etre prises en flite pour 1’evaluation de la ressourse en bois de resonance (station de iherches sur la gualite des bois). Champenoux, INRA, CNRF Centre National de Recherches Forestières, 1989. 38 p. (In Fra.).

19. Ille R. Rezonaromi diavo smrku pro mistrovskfl housle. Drevo, 1979, no. 4, pp. 303–304. (In Czech).

20. Kránitz K., Deublein M., Niemz P. Determination of Dynamic Elastic Moduli and Shear Moduli of Aged Wood by Means of Ultrasonic Devices. Materials and Structures, 2014, vol. 47, pp. 925–936. https://doi.org/10.1617/s11527-013-0103-8

21. Noguchi T., Obataya E., Ando K. Effects of Aging on the Vibrational Properties of Wood. Journal of Cultural Heritage, 2012, vol. 13, iss. 3, suppl., pp. S21–S25. https://doi.org/10.1016/j.culher.2012.02.008