基于图卷积网络的儿童坐姿检测学习桌椅设计方法研究

儿童长期处于伏案学习的状态,不良坐姿对儿童生长发育容易造成严重影响,对儿童坐姿的矫正已刻不容缓。通过对儿童在学习桌椅上的坐姿行为调研,基于OpenPose姿态估计算法进行坐姿检测分析,引入ST-GCN模型进行坐姿识别与评判,结果表明:使用ST-GCN模型能够快速准确识别儿童的八种坐姿,并根据识别结果对儿童进行有效的错误坐姿提示,其Macro-F1和Micro-F1评价指标分别提高了6.8%和7.4%。同时表明儿童坐姿矫正在自适应儿童学习桌椅上应用的可行性及有效性,可为智能儿童课桌椅的设计提供技术支撑。

脱木质素处理对木材组分和物化性能的影响研究

脱木质素是提高木材性能、制备新型木基功能材料的重要方法之一。采用由亚氯酸钠、冰醋酸和蒸馏水混合而成的改性剂对木材进行脱木素处理,研究脱木质素对木材材性的影响,并以残留木质素含量为指标,经单因素和正交试验获取最优工艺。结果表明:当亚氯酸钠溶液浓度为4 wt%、处理温度为100℃、处理时间为6 h、处理液浴比为1∶30时,残留木质素的含量均值为0.081 g。经过脱木质素处理后的木材,其材色变亮,质量损失率增加,吸水率明显提高。其中,明度值L*从52增加到85,质量损失率增至26%,吸水率从1.39%增至3.44%。研究结论可为脱木质素木材材性的综合评价及其加工利用提供理论依据。

纸家具的结构和应用形式分析

本文探讨了纸家具的基本特性、结构及纸质材料在家具中的应用形式。通过对纸家具环保性、经济性和舒适性等基本特征的分析,总结了纸家具的层叠结构、插接结构、折叠结构等典型结构和纸浆模塑一体结构、糊纸结构、五金件连接结构等新型结构的基本形式和特点,探讨了纸质材料在纸家具中的应用方向和途径,探索了纸家具的研究前景和方向,即应从纸家具基本性能提升、对其他家具结构进行借鉴和结构的复合使用等方面对纸家具进行进一步研究。将纸质材料应用于家具中,既可以充分发挥纸质材料的特性,又可以依据其合理的结构设计,制成不同造型和审美风格的纸家具,促进纸质材料在家具中的应用,赋予家具个性化、功能性、创新性和环保性等特点,满足消费者的审美和实用需求。

木质素基碳纳米片组装木陶瓷电极的结构调控与电化学储能

以杨木基木陶瓷为骨架,采用电沉积法组装黑液木质素,经高温烧结和物理活化制备木质素基碳纳米片组装块状木陶瓷电极,并对序列组装机制、结构与形貌、物相构成、电化学储能机制和电化学性能进行了探讨与分析。结果表明:黑液木质素在电场的作用下可按照一定的序列组装在木陶瓷骨架的表面与孔隙中,高温烧结后木质素转化为碳纳米片,部分依然保持有序排列;同时,所制备的木陶瓷电极主要由无定型炭与石墨微晶构成,具有多层次孔隙,且木质素的组装可优化孔隙结构。其中电沉积10 min、1000℃保温烧结2 h、180℃活化6 h的试件具有较好的电化学性能:在扫描速率为0.25 A·g-1时比电容可达141.8 F·g-1;充放电循环1000次后比电容保持率为88.1%;在能量密度为132.6 Wh·kg-1时,功率密度达12.8 W·kg-1,该木陶瓷电极具有较好的储能性能与应用潜力。

阻燃型水性丙烯酸木器涂料的研究

为了改善涂料的阻燃性能,以水性丙烯酸乳液为基料制备了水性丙烯酸阻燃木器涂料。探讨聚磷酸铵(APP)-漂珠协效阻燃剂对水性丙烯酸阻燃涂料阻燃性能的影响。采用氧指数(OI)和锥形量热仪(CONE)试验对阻燃性能进行分析,结果表明:在APP的基础上添加漂珠所组成的协效阻燃涂料氧指数可达到28.7%,相比于未添加阻燃剂的水性丙烯酸涂料提高了31.8%。同时,协效阻燃剂能够降低涂料的热释放速率和烟释放速率,减少总热释放量和烟释放量;相比于仅添加APP的阻燃涂料,APP-漂珠协效阻燃涂料在燃烧过程中峰值热释放速率(pk HRR)降低了17.3%,烟释放总量(TSP)降低了12.9%,并且具有更好的阻燃抑烟效果,有利于促进木材成炭,减少CO和CO_2等烟雾毒气释放,降低火灾危险。

木质家具绿色生产关键影响因素及评价体系构建

作为我国工业产业的重要组成部分,木质家具产业是我国"生态优先、绿色发展"战略的重要组成部分。为了促进木质家具企业绿色生产,在木质家具绿色生产研究现状的基础上,分析了绿色生产过程中的关键因素。基于针对性原则、科学性原则和先进性原则,确定了绿色生产一级评价指标和二级评价指标,总结了相关监测和排放标准,构建了系统、完整的木质家具绿色生产评价体系。这能为木质家具企业的绿色生产水平提供监查和评价依据,为家具企业技术和设备升级提供指导,有利于提升木质家具制造企业的绿色生产水平,推动木质家具行业可持续发展。

木陶瓷的研究进展及发展趋势

随着自然资源的消耗和环保意识的增强,人们不断寻找绿色资源的高质化利用方法,以木材(及其他生物质材料)为主要原材料、采用高温烧结制备的木陶瓷日益受到关注。这种新型的多孔炭材料不仅在一定程度上保存了生物质材料多层次孔隙结构特征,而且具有良好的热学、电磁学、摩擦学和电化学等特性,应用前景广阔。笔者从制备的原辅材料、胶黏剂、功能性添加剂、成型与烧结工艺、结构形态及应用前景等方面出发,详细介绍了国内外在木陶瓷方面所取得的最新成就,并从基本结构与微观形貌、孔隙大小与分布状态、力学性能与行为等方面对其理化性能进行了概括;同时,就物相构成与微晶结构演变、金属离子掺杂机理与复合机制、结构增强机理与界面结构模型等基础理论进行探讨;对吸波与电磁屏蔽特性、电化学与储能性能等功能进行比较与分析,并就材料、结构、制备工艺等对基本性能的影响进行了总结;最后从基础理论的深化、制备方法的改进、基本性能的提升以及使用范围的扩展等方面为今后木陶瓷的研究提出一些建议,旨在进一步提升这种新型炭基多孔材料的性能,为其在高效储能、化工合成、电子电器、航空航天等领域得到更广泛的应用提供依据与参考。

常德桃源民间雕花床的装饰研究

装饰是家具中最直观、感情最丰富的视觉要素之一,可以反映使用者的社会地位、习惯与喜好.装饰作为民间雕花床的重要表现符号,承载着丰富的传统文化含义和历史意义.

有机-无机复合改性速生木材研究现状与展望

木材作为一种天然可再生资源被广泛应用于各个领域。近年来,随着我国对木材需求的日益增长和天然林资源的匮乏,速生木材作为硬质木材的替代品越来越受到人们的关注。但速生木材存在密度低、材质疏松、力学性能欠佳等不足,难以用于制造高附加值产品,因此需要对其进行改性增强处理。速生木材具有大量的孔隙和活性官能团,通过浸渍改性不仅可提高其密度和力学强度,还能赋予速生木材新的功能,进而提升其使用价值。传统的浸渍改性按照浸渍液的不同主要分为有机和无机两种方式,但均存在一些不足。有机改性液浸渍中所使用的有机树脂虽能与木材的活性官能团发生交联而形成紧密的结构,但是大多有机树脂含有游离甲醛等易挥发的有毒物质,会对环境和人体健康造成危害。而无机改性剂虽无毒环保,但大多难以在木材中形成稳定的结构,易发生流失与吸湿等现象,影响使用功能。有机-无机复合改性是一种新型的材料复合技术,它能将有机材料与无机材料的优点结合起来,在减少有机树脂用量的同时充分利用其包覆作用(或键结合)来固定无机改性剂以减少流失,并且有机树脂能与木材形成稳定的键结合。因此,在有机-无机材料的协同作用下,改性木材的性能得以大幅度提升,实用价值和应用领域得到进一步扩展。本文以有机-无机复合改性速生木材的研究现状为主题,以硅系、硼系、铜、钙及蒙脱土等无机组分为主线,对其研究进展进行详细描述,并对改性机理进行归纳总结。同时,从基础理论、制备工艺、基本性能以及经济成本等方面提出了有机-无机复合改性木材的发展趋势,旨在推动有机-无机复合改性方法能在速生木材的改性中得到更广泛的应用。

基于重组竹的折叠家具设计

以重组竹为基材,对其力学与视觉特性进行分析,并对折叠式家具的结构形式与功能特征进行归纳总结。结合两者优势、特点,对轻量化、便携式、扁平化、功能多样化的重组竹折叠家具进行设计实践,将家具整体结构进行纤细化、轻质化、扁平化处理,提升折叠家具的便携度与收纳特性,增添使用功能,旨在为重组竹折叠家具设计提供思路,充分发挥重组竹优势,拓宽重组竹在家具中的应用范围及市场。

基于ANSYS的新中式实木椅力学分析

基于新中式家具设计理念,以传统官帽椅为原型,以花梨木为基材进行新中式实木椅设计,建立实木椅实体模型后使用有限元法进行静力学分析,探究其构件的受力特性及疲劳寿命。结果表明:在花梨木椅子座面施加1600 N载荷时,椅子产生的最大变形为0.033 mm,主要分布在椅子座板中部;椅子受到的最大等效应力值与应变值分布在椅子腿部罗锅枨榫口处,分别为7.62 MPa、4.025×10^(-5),椅子最小安全因子也在此处,最小安全因子大于2.95,椅子在加载过程中结构不会被破坏。同时,椅子座面受到950 N载荷循环加载105次时,椅子座面产生的最大变形为0.024 mm;椅子腿部罗锅枨榫口处受到的等效应力值与等效应变值最大,分别为5.6 MPa、3×10^(-5),此处疲劳寿命值最小、疲劳损伤最大,椅腿最小使用寿命次数为1.0788×108次,最大损伤值为0.26。最后,通过花梨木椅子的疲劳寿命曲线得:随着应力的增大,椅子的使用寿命在逐渐缩短;在0~6 MPa内,椅子寿命使用次数与疲劳寿命云图最值数据一致。

碳纤维复合材料在轻质化家具设计中的应用

轻质化家具设计,是以减少家具产品的自身物理重量和视觉重量感为其主要目的。碳纤维复合材料的发展和应用为家具的轻质化设计提供了更多可能。笔者首先从材料的特性出发论述了碳纤维复合材料在家具设计中的可能性和优越性。在材料特性的基础上,以结构和造型设计为主要改进点,对家具进行轻质化设计。包括对碳纤维复合材料承载结构构型优化、成型工艺的轻质化,还有家具进行造型设计方面对家具轻盈感的营造,并分别进行了举例说明。

增强-染色复合改性松木的制备及性能研究

以乙二醛-尿素树脂(GU)与酸性染料复配成多效改性剂、采用满细胞法对马尾松进行增强-染色复合浸渍改性,以提高松木速生材的物理力学性能与装饰性能,实现松木速生材高效增值利用。通过对其力学性能、使色彩、微观形貌及化学元素的分析发现:复合改性剂以物理填充及化学结合两种方式与木材发生作用,松木的力学性能明显提高,其表面硬度、抗弯弹性模量、静曲强度和顺纹抗压强度达4.00 KN、8.97 GPa、92.76 MPa和45.11 MPa;GU树脂可改善酸性染料的分散性与渗透性,提升实木染色松木材色的均匀性;综合提升了松木速生材的材料性能与染色材装饰性能,这对其高价值利用具有重要意义。

基于模拟退火算法的MTS型实木家具生产调度优化研究

为解决MTS(库存生产,Make to stock)型实木家具生产调度的问题,提高家具企业的生产效率。通过对MTS型实木家具企业生产实际特点的分析,将具有全局优化性能和强鲁棒性能特点的模拟退火算法运用到家具生产调度中,以实现实木家具生产调度中最小化最大完工时间的优化目标。根据MTS型家具企业生产调研的数据,利用python软件进行模拟退火算法设计并进行仿真实验。结果表明,退火算法能够有效优化MTS型实木家具企业的生产调度,使生产效率提高了8.3%,这对于解决家具生产调度问题有一定的借鉴意义。

自理老人的洗浴家具设计探析

洗浴家具作为洗浴空间重要的组成部分,具有突出的功能性和较高的使用率,洗浴家具在一定程度上影响着老人生活品质。为改善自理老人在使用洗浴家具过程中存在的安全问题以及不良体验,从自理老人身体与心理特征出发,通过分析目前老年洗浴家具存在的问题,总结老年人日常使用洗浴家具的行为习惯、心理状况、洗浴家具痛点,思考老年人对于洗浴家具的功能需求、用户体验需求,探析老年人在使用洗浴家具过程中的关注要素并提出设计方法。

基于响应面法的竹材浸蜡热压改性工艺优化研究

以竹片为基材,利用聚乙烯蜡为改性剂进行竹材浸渍热压工艺改性处理.基于单因素试验,使用响应面法对工艺进行优化,并建立二次多元回归模型.结果表明:热压改性可使得聚乙烯蜡有效地渗透到竹材的内部.热压压力和热压时间为关键因素,其具有显著交互作用.当热压压力、温度、时间分别为2.2 MPa、123℃和8 min时,竹材顺纹抗拉强度达到205.39 MPa,与模型预测值基本相符,相较于素材提高了84.77%.同时,经改性处理后竹材表面的表面憎水性增强,初始接触角(WCA)由70.12°提高到82.26°,且60 s内仅有小幅下降.