基于數字圖像處理的SCFRW均勻化模型研究.pdf

1、隨著全球森林資源不斷減少，木材資源日益匱乏，尤其對我國這樣一個少林國家。如何有效提高木材資源的利用率及使用價值，成為當今國內外木材工業(yè)研究人員關注和研究的熱點問題。高性能、高附加值的功能型木質復合材料的研究與應用為這一問題提供了新的研究方向。本文主要研究短切碳纖維木質功能復合材料(SCFRW)，通過將碳纖維與木質纖維有效復合，使該復合材料具有較強的力學性能，同時賦予其良好的導電性能和電磁屏蔽性能。針對復合材料制備工藝中，不連續(xù)碳纖維與基

2、體材料混合的均勻化程度嚴重影響宏觀性能的問題，基于數字圖像處理技術，對SCFRW均勻化模型進行研究。
　　 首先，通過對實驗制得的樣板進行物理性能測試，包括導電性能（表面電阻率）、力學性能（密度、內結合強度、靜曲強度、彈性模量及吸水膨脹率）、電磁屏蔽性能，并對測試數據進行分析，把握不同制備工藝條件下短切碳纖維木質復合材料特性變化規(guī)律，研究復合材料微觀均勻化程度對宏觀性能的影響特征；然后，對試驗樣板進行顯微圖像采集，并選取150幅

3、放大倍數相同且具有典型形狀特征的顯微圖像進行圖像處理研究。在圖像預處理的基礎上，采用將最大方差法與數學形態(tài)學相結合的方法進行圖像分割，以獲得以碳纖維為目標區(qū)域的分割效果良好的二值圖像。選取能有效反映樣板均勻化程度的形狀特征（面積比、平均寬度和長寬比等）作為特征量進行特征值的提取；最后，以單個小條形區(qū)域的最小寬度、平均面積比、平均長寬比、條形區(qū)域的總面積比作為輸入量，以樣板的表面電阻率、彈性模量、靜曲強度作為輸出量，構建SCFRW均勻化B