北京林业大学张厚江获国家专利权
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龙图腾网获悉北京林业大学申请的专利一种基于树干风摆变形的树木锚固力无损检测方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117054604B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310967248.4,技术领域涉及:G01N33/00;该发明授权一种基于树干风摆变形的树木锚固力无损检测方法是由张厚江;徐鹏飞;李玉凤;辛振波;宋仁才设计研发完成,并于2023-08-02向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于树干风摆变形的树木锚固力无损检测方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种基于树干风摆变形的树木锚固力无损检测方法,包括:安装树干倾角及树干应变传感器,获取树干倾角及树干应变信息;对安装在树干上不同位置的四个应变传感器进行数据融合,得到树干圆周应变分布、树干弯曲中性面位置、风力等效作用点高度及等效风载荷;基于树干根部倾角和树木所受等效风载荷,树木锚固力的计算公式计算得到树木锚固力。本发明克服了现有测量技术的不足,测试方法简单,可以获得树木的锚固力,用于园林古树名木、行道树和林区树木抗风倒伏能力分析。
本发明授权一种基于树干风摆变形的树木锚固力无损检测方法在权利要求书中公布了:1.一种基于树干风摆变形的树木锚固力无损检测方法,其特征在于,所述方法包括: 树干倾角传感器及树干应变传感器安装方法——安装树干倾角传感器及树干应变传感器,获取树干根部倾角及树干应变信息;所述的倾角传感器安装于树干根部距地面10cm-20cm处,所述树干应变传感器有四个,分别为应变传感器1、应变传感器2、应变传感器3和应变传感器4,所述应变传感器1、应变传感器2、应变传感器3安装于树干距地面同一高度的水平横截面上,位于胸径附近横截面形状较规则处,三个传感器之间的间距需大致相等,所述应变传感器4安装于应变传感器1正下方约20cm处; 对安装在树干上不同位置的四个应变传感器进行数据融合,得到树干弯曲中性面位置、树干圆周应变分布、风力等效作用点高度及等效风载荷;所述四个应变传感器数据融合的算法,以悬臂梁模型为基本假设,所述应变传感器1、应变传感器2、应变传感器3的数据计算获得树干弯曲时的弯曲中性面,所述弯曲中性面的法向为风力方向,所述应变传感器1、应变传感器2、应变传感器3的数据以及其到弯曲中性面的距离确定树干圆周应变分布,所述应变传感器4、应变传感器1之间的比例关系确定等效风力作用点高度及等效风载荷; 基于树干根部倾角和树木所受等效风载荷,通过锚固力计算公式得到待测树木锚固力;所述的树木锚固力的计算算法为所述的树干倾角传感器检测树干根部倾角,所述的树干根部倾角转换为迎风侧树干根部倾角,所述的树木锚固力由树木所受等效风载荷除以迎风侧树干根部倾角的五次多项式求得,所述的树木锚固力的计算公式为: 式中T为树木锚固力,M为等效风载荷,α为迎风侧树干根部倾角。
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