基于深度学习的超大直径盾构姿态预测研究

传统的盾构姿态纠偏措施多是在盾构机实际轴线已经偏离设计轴线之后采取的被动控制措施,具有一定的滞后性,而盾构姿态纠偏不及时会给施工过程和完成后的隧道本身带来严重的危害。为了准确预测盾构姿态偏差,为提前纠偏提供决策支持,本文依托江阴—靖江长江隧道超大直径盾构施工项目,提出一种基于CNN-EMD-LSTM的深度学习模型,该模型既能捕捉时间序列的维度特征和时变特征,又能提高盾构姿态数据分解重构方法的预测精度;通过消融实验对CNN-EMD-LSTM模型中每个部分的重要性进行探讨,并对CNN-EMD-LSTM模型在不同窗口长度、不同滑动步长下的预测效果进行对比。研究结果表明:CNN-EMD-LSTM模型对超大直径盾构姿态的预测效果较好;可以通过调节不同推进区间的压力进行盾构姿态纠偏;CNN-EMD-LSTM模型中各个部分按重要性从大到小排序依次为EMD、CNN、LSTM;窗口长度过大或过小都会增大模型预测误差,而滑动步长越小模型的预测效果越好。

碳纳米材料在PU纱线基柔性应变传感器中的应用

聚氨酯(PU)纱线基柔性应变传感器具有质轻柔软、透气性好、力学性能优异、传感性能良好、廉价易得等优点,但存在灵敏度与应变范围的非线性关系以及滞后性的问题。本文首先介绍了碳纳米材料/PU纱线基柔性应变传感器的构成,并分析了各构成部分对传感器性能的影响机理。在此基础上,根据PU传感纱线制备方式的不同,分别对均质PU纱类、涂层PU纱类和结构PU纱类三类传感器的研究进展进行了综述,指出选择合理的纺丝原料添加量、纺丝牵伸比、涂覆黏合剂、导电皮层与非导电芯层厚度比、导电皮层对非导电芯层有效包覆率、多维导电网络以及新颖的纱线结构、纱线成型新技术可提高PU导电纱线的传感性能。最后,分析了碳纳米材料/PU纱线基柔性应变传感器存在的问题,对高性能PU基础纱线、高品质碳纳米材料、新型加工及集成技术、研制和应用过程中应满足的基本条件等未来的重点发展方向进行了展望,以期为开发高性能纱线基柔性应变传感器提供参考。

碳基柔性电阻式应变传感器的研究进展

碳基柔性电阻式应变传感器凭借其结构简单、设计灵活、潜在可量产化和综合传感性能优异等特点,在可穿戴柔性电子领域获得了广泛应用。根据不同碳基柔性电阻式应变传感器的应用现状,介绍了炭黑基、碳纳米管基和石墨烯基三种柔性电阻式应变传感器的制备、性能及应用研究。针对碳纳米管基和石墨烯基柔性电阻式应变传感器,按照碳纳米材料宏观结构的组装形式进行了分类(一维纤维或纱线、二维薄膜或织物和三维块体)综述。

非氧化物陶瓷纤维的研究进展

简述了非氧化物陶瓷纤维的分类及特点。综述了各类非氧化物陶瓷纤维的国内外研究现状及技术难点。其中,碳化物陶瓷纤维具有产业化优势,今后需大力发展低氧含量、近化学计量比、高结晶结构类陶瓷纤维;硼化物陶瓷纤维具有耐超高温、抗氧化性优异等独特优势,但存在烧结性差,断裂韧性偏低的不足,而采用先进的烧结技术(热压、闪电烧结和火花等离子体烧结)是一条可行的途径;氮化物陶瓷纤维具有结构功能一体化的优势,目前的研究仍处于实验室研究水平,规模化应用比较困难。展望了非氧化物陶瓷纤维未来的重点发展方向,认为低氧含量、近化学计量比、高结晶结构、良好的机械性能、结构功能一体化将是非氧化物陶瓷纤维未来的发展重点。

涤纶拉链用分散染料三元组合配方的染色性能

选用H-2GFL红玉、S-2RFL黄棕、NP-2G蓝、UN-SE海军蓝、WOT橙200%和FRL红玉6只不同的分散染料对涤纶拉链进行染色,分别探讨了染色温度、染色pH、染料的高温分散稳定性以及提升力对染色效果的影响。在此基础上,选取3组不同的染色配方,测试组合配方的上染同步性。结果表明:UN-SE海军蓝、FRL红玉和S-2RFL黄棕组合的染料配伍性最佳。

耐久性防静电涤纶织物的研究进展

探讨耐久性防静电涤纶织物的研究进展。介绍了防静电的途径和机理。重点总结和分析耐久性防静电涤纶织物的研究情况。织物表面化学改性方法,简单易操作,但成本相对较高,效果一般。涂层整理方法,对基布性能和纤维品种要求不高,但影响织物的透气性和手感。嵌入导电纤维方法,具有最耐久的防静电效果。认为:嵌入导电纤维的防静电涤纶织物,凭借耐久的防静电性及功能多样性等优势,应用前景广阔。

无氟防水剂的研究现状

阐述了防水功能性整理的重要性,介绍了传统含氟防水剂与无氟防水剂的优缺点及分类。详细综述了国内外无氟防水剂的研究现状、生产厂家和发展瓶颈,并对无氟防水剂的发展趋势进行了展望。

镀银导电纱的分布对织物电热性能的影响

为探讨镀银导电纱的分布对导电织物电学性能及电加热性能的影响,以涤/棉混纺纱为经纱,涤纶镀银导电丝为纬纱,织制平纹、斜纹、缎纹3种织物。测试导电纱的电阻、织物方阻及其表面平衡温度,分析不同组织结构织物的电学性能和电热性。结果表明,涤纶镀银纱的电阻随纱线长度呈线性变化;平纹织物经纬纱交织点多,织物较薄,其方阻大;缎纹织物较厚,织物的方阻值较小。在电压U≤1.5 V的条件下,缎纹织物的表面平衡温度最高,斜纹织物的表面平衡温度次之,平纹织物的表面平衡温度最低;且电压越高,缎纹和平纹织物的表面平衡温度的差值越大。

山羊绒粗纺针织物起毛起球特性

在织物起毛起球测试中,茸毛形成、纠缠、脱落的速率影响起毛起球等级。探讨在测试时间5h内三种线密度纱线的山羊绒粗纺针织物起毛起球特性。实验结果表明:测试时间延长,6个织物试样表面的茸毛与毛球增多,且磨掉的茸毛和毛球量也增加;对于织物试样所用的纤维长度,测试时间2h时,纤维长度对织物试样起毛起球等级的贡献不明显;起球测试初期的1h内从试样上磨掉的茸毛和毛球量远小于后期的1h内磨掉的茸毛和毛球量;在5h内,织物试样上磨掉的茸毛和毛球量小于新生成的量。

洗涤因素对莱卡长丝弹性的影响

基于服用莱卡长丝在日常洗涤中弹性损失的问题,通过测试不同条件处理后莱卡长丝的弹性指标,分析了影响莱卡弹性损失的主要因素。采用正交试验,分析不同条件处理后莱卡长丝的弹性变化,得出经不同洗涤条件处理后,莱卡的弹性回复率均有损失;用中性洗衣液处理的莱卡试样,其弹性伸长率变大,用碱性洗衣粉溶液或肥皂溶液处理的莱卡试样,其弹性伸长率变小。洗涤剂种类对莱卡的弹性损失影响显著,洗涤剂浓度和时间对莱卡的弹性损失无显著影响。

浅谈纺织品静电性能的标准与测试方法

阐述了纺织品静电的危害和纺织品静电性能评定的必要性。介绍了纺织品静电性能测试的三种主要方法:感应式测试法、摩擦式测试法和比电阻测试法。在此基础上,对目前使用较多的纺织品静电性能标准与测试方法进行了分析比较,为不同种类的纺织品静电性能评价及其相关应用提供参考。