落葉松年輪內(nèi)細胞生長模型的建立與仿真研究.pdf

1、隨著我國對木材需求量的不斷擴大和木材科學(xué)與技術(shù)水平的不斷提高，人們對木材的研究越來越廣泛，對木材細胞的數(shù)字化描述也已經(jīng)成為木材研究的熱點之一。木材是典型的各向異性、天然孔型材料，它是由無數(shù)不同形狀、不同大小、不同排列方式的細胞組成的，因而細胞是構(gòu)成樹木的基本單元。由于樹木生長不均勻，使各種樹木的木材構(gòu)造具有多樣性，因此，不同細胞體、細胞密度和細胞形狀以及木材材性、物理力學(xué)性能均不一樣。木材細胞的變化影響著木材材質(zhì)和材性等各方面木材性質(zhì)的

2、變化，由此看來對木材細胞的分析研究就變得尤為重要。細胞的胞壁厚度、細胞面積是細胞生理結(jié)構(gòu)的兩個重要參數(shù)。木材細胞的胞壁厚度決定了木材力學(xué)性質(zhì)的變化，諸如彈性模量、抗彎強度、抗拉強度等，對胞壁厚度的研究已經(jīng)成為木材細胞研究的焦點問題之一。細胞面積是研究細胞生長情況的重要指標，面積的變化代表著細胞生長情況的變化，它是細胞生長的最直觀表達。若對木材細胞生長規(guī)律進行研究，最直接的參數(shù)便是細胞面積。因為落葉松是一種早晚材分界很明顯的樹材，所以對落

3、葉松的研究具有很強的典型性。因此，本文對落葉松的細胞面積、胞壁厚度進行具體的研究。 本文在MATLAB環(huán)境下，基于最小二乘原理對落葉松細胞胞壁厚度和細胞面積進行了曲線擬合、用MATLAB細胞自動機對落葉松細胞生長進行了動態(tài)仿真，為進一步深入分析和研究木材細胞，實現(xiàn)生長建模及仿真提供了有效的理論方法和途徑，為實現(xiàn)林木定向培育和速生優(yōu)質(zhì)，制定科學(xué)育種經(jīng)營措施以及材質(zhì)的早期預(yù)測提供了有力的基礎(chǔ)理論條件和依據(jù)。本文得到了落葉松年輪內(nèi)細胞