徐 锋， 刘云飞， 潘惠新

(1.南京林业大学 信息科学技术学院，南京 210037；2.南京林业大学 森林资源与环境学院，南京 210037)

木材的弹性模量是表征木材弹性力学性能最基本也是最重要的指标之一，代表了木材力学性能的综合情况，是实现木材力学性能无损检测及强度在线自动分级的重要参数和依据[1]。目前公认检测木材弹性模量的标准方法为静态弯曲法，但该方法测量过程繁琐，测量时间相对较长，同时对木材具有破坏性，其已不能满足连续化生产的需要。

无损检测因具有不破坏材料的原有特性、能在短时间内获得期望的结果、操作速度快、有利于连续生产和提高生产效率等优点，在木材工业中得到了广泛的应用。超声波检测是木材无损检测技术中应用最广泛的方法之一，国内外有众多的专家学者在这方面做了大量研究，并取得了一定成果。文献[2-6]分别利用超声波纵波传播法和纵波共振法对板材动态抗弯弹性模量进行了检测，并将结果与静曲弹性模量进行对比，得出两者之间呈线性相关；文献[5-6]还指出通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform ,FFT)测共振频率计算弹性模量比声速法计算弹性模量准确性更高。

虽然直接FFT方法得到的动态弹性模量与静曲抗弯模量在数值大小以及相关性方面比声速方法更准确，但仍然与静曲抗弯模量有20%左右的偏差[7-10]。研究发现，此偏差主要归因于噪声和传感器谐振频率对准确提取信号基频影响所致。因此，本文提出改进的声信号基频(共振频率)提取算法——最大公约数算法，提取信号基频并依此计算木材的弹性模量，最后作线性回归分析，并与FFT方法作出比较。……