生物可降解无纺布材料研究进展

随着人们对于绿色环保理念的重视,生物可降解无纺布材料因兼备性能优异、环境友好且用途广泛等优势,不仅是现阶段的研究热点,未来也极具发展潜力。本文按照天然高分子型、微生物型和化学合成型3种不同原料来源,对可降解聚合物无纺布的性能特点和国内外研究现状进行了概述和分析,重点介绍了几种常见的脂肪族聚酯类合成型可降解无纺布材料,并展望了未来发展趋势。

静电纺丝HNTs/PBST复合纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能研究

采用静电纺丝工艺,以可生物降解的聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)为原料,改性埃洛石纳米管(HNTs)为驻极体,制备了HNTs/PBST复合纳米纤维膜,探讨了HNTs对PBST纳米纤维膜的形貌、结构及空气过滤性能的影响。实验结果表明,改性HNTs添加量为10%(w)即可使PBST纳米纤维直径细化,协同增强了纳米纤维膜的物理筛分效应及静电吸引能力,显著提升了材料的综合过滤性能,HNTs/PBST复合纳米纤维膜对PM0.3的过滤效率高达96.67%,且过滤阻力仅为90.5 Pa。

全纳米纤维离电式柔性压力传感器的制备及性能研究

为解决传统的电容式压力传感器灵敏度低的问题,基于聚丁二酸丁二醇酯对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)和离子液体(ILs),采用静电纺丝技术制备离子介电层(ILs/PBST),并利用离电式压力传感机制开发了一种灵敏、透气的全纳米纤维离电式柔性压力传感器。该器件具有超高灵敏度(902.4 kPa-1,0~6 kPa)和快速响应/恢复时间(147 ms/147 ms),能够快速稳定地监测多种人体运动及生理信号。此外,三维多孔纳米纤维网络赋予其良好的透气性,确保其长期佩戴的舒适性,该器件有望应用在智能医疗领域。

基于并联蛇形流道的动力电池冷媒直冷热管理系统研究

对于使用冷媒直冷的动力电池热管理系统,制冷剂在管道内流动沸腾,管道过长造成电池包底部冷板流道内存在过热段,进而导致电池包的温差以及电池本身垂直方向上的均温性较差。本文针对一个含有48个方形电池的电池包,设计了两种并联蛇形流道结构的直冷板置于电池包底部来改善单蛇形流道所造成的电池包温度均匀性较差的问题。比较了电池包在30℃初始温度下1C倍率充/放电结束时三种直冷板流道内的平均温度和温度均匀性;比较了这三种流道结构下电池包的最大温度以及最大温差,分别分析了三种流道结构的电池包在水平方向上和竖直方向上的温度均匀性,并且提出了一种在电池包上层增设一个环绕小冷板的形式来优化电池包竖直方向的温差。分析结果表明,底置冷板的方式可以将电池包的最高温度控制在40℃以下并且可以保证电池包水平方向的温度均匀性,但电池包竖直方向上的温差过大,通过加设上层小冷板可以保证电池包竖直方向上的温差在整个充放电过程中位于5℃以下,满足电池包的温控要求。

基于变分模态分解的多缸柴油机缸套振动差异分析

多缸柴油机缸套振动噪声响应的差异导致缸套润滑、磨损及穴蚀现象不同,引起缸套可靠性差异并缩短整机使用寿命,研究差异的产生原因有助于柴油机的维护与设计优化。内燃机振动噪声的主要来源是燃烧冲击与活塞二阶运动引起的缸套敲击,而多缸柴油机缸套振动噪声的差异主要来源于活塞敲缸。以某重型六缸柴油机为研究对象,基于变分模态分解技术对多缸振动响应差异开展了溯源分析。建立了活塞敲缸动力学计算模型并通过试验验证了参数设置的合理性,通过变分模态分解从振动响应中提取了主要频率成分与相关模态。结果表明:多缸柴油机各缸振动幅值分布趋势一致,缸套中上部的振动最剧烈;各缸振动差异与机体模态特性有关,缸套间振动差异与机体第7阶模态振型趋势一致,体现为第6缸振动最强,第2缸振动最弱。

销轴表面织构化对凸轮-滚轮打滑影响的试验研究

为改善内燃机中凸轮-滚轮/滚轮-销轴系统的摩擦学性能从而降低配气机构功耗,在销轴表面设计三角形矩阵织构,采用自主开发的凸轮-滚轮转速测量系统测量滚轮的打滑特性及销轴织构对滚轮打滑的影响。结果显示,滚轮打滑随转速增加先增加后降低,高油温和高载荷能抑制滚轮打滑;充分供油条件下销轴表面织构能有效降低滚轮的打滑。非充分供油高转速条件下,随时间的增加润滑油流失,导致配有普通销轴的滚轮打滑率增加;而带有表面织构的销轴,通过三角形矩阵织构引导供油口润滑剂的流动及润滑剂的存储,能有效改善销轴与滚轮之间的润滑状态,降低滚轮的打滑率,而且打滑率随时间增加无明显上升。

气液两相条件下迷宫密封泄漏分析与试验研究

为解决大型船用柴油机曲轴箱轴端漏油问题,通过仿真和试验对气液两相条件下迷宫密封的泄漏行为开展研究。基于FLUENT软件进行迷宫密封流场仿真,利用离散相模型开展油滴逃逸行为分析,揭示迷宫密封在气液两相环境中的密封机理和泄漏规律。在试验器上模拟了曲轴箱密封的实际结构和工况条件,测量了不同转速条件下的漏油速率,研究了密封装置中的不同结构特征的功能作用,最终提出了两种改进措施并验证了措施的有效性。研究结果表明:交错迷宫结构与直通型迷宫结构相比可以更显著地减少空气泄漏,增加交错迷宫结构可大幅减少空气对液相介质的向外输运,此外,合理利用迷宫结构进行回油亦能显著减少滑油泄漏。

内燃机凸轮-滚子接触副时变非牛顿润滑分析

建立了内燃机凸轮-滚子副非牛顿时变乏油润滑模型,用膜厚比讨论每个凸轮旋转角度的润滑状态。首先,研究滚子打滑情况下接触副的润滑问题,分析了不同滑滚比对膜厚比的影响,发现滑滚比越大,膜厚比小于1.5的凸轮旋转角度越多。讨论了供油膜厚对膜厚比的影响,获得了膜厚比大幅下降的临界供油膜厚。最后,考虑实际工作温度下润滑油黏度的变化,探究了不同黏度对润滑状态的影响,发现黏度为0.01 Pa·s时,部分角度的润滑状态进入边界润滑,且某些工况下摩擦系数随润滑油黏度降低而逐渐降低。

内燃机排气凸轮-滚轮副异常工况下热弹流润滑分析

以某型号内燃机排气凸轮-滚子副为研究对象,建立有限长线接触条件下瞬态热弹流润滑数学模型及完全数值求解方法。依据实际载荷谱等工作参数下,给出凸轮-滚子间的滑动模型,获得凸轮-滚子副在凸轮旋转周期内润滑特性,并分析凸轮与滚子之间的打滑、滚轮偏斜和滚轮凸度对接触副润滑的影响。结果表明:打滑导致接触区温度和摩擦因数明显升高,从而弱化接触区润滑状态;滚子偏斜时油膜厚度明显减小,增加润滑失效的可能性。研究表明,在设计滚子凸度时考虑滚子偏斜问题的影响,可以在一定程度上缓解其负面影响。研究结果为凸轮-滚子副的润滑设计提供了一定的理论依据。

基于主题序列模式的旅游产品推荐引擎

旅游产品推荐是当前推荐系统研究领域中的新兴议题之一.由于旅游产品描述信息维度多样复杂、"用户-产品"关联矩阵极为稀疏且冷启动问题突出,已经在电子商务领域获得成功的协同过滤推荐往往难以直接被应用于旅游产品推荐.提出基于主题序列模式的旅游产品推荐引擎SECT,试图通过在线旅游网站点击日志的挖掘产生推荐.首先,从页面语义描述文本中挖掘主题,以在泛化层面捕捉用户行为模式;其次,从页面访问时间序列数据中挖掘频繁序列模式及其候选产品集,形成序列模式库;最后,提出Markov n-gram模型,完成用户实时点击流与模式库匹配计算.为了提升在线匹配计算的效率,设计一种新的多叉树数据结构PSC-tree用于存储历史模式库,并与在线计算模块无缝衔接.在真实旅游数据集上的实验结果表明:该推荐引擎比传统推荐算法具有更优越的性能,而且能有效提升冷启动用户的推荐率和准确率.此外,针对长尾物品的推荐,SECT也优于基准算法.

生物可降解脂肪芳香共聚酯PBST支链化增韧改性PLA的研究

以1,4-丁二酸、1,4-丁二醇、对苯二甲酸为原料,自主研发合成了生物可降解脂肪芳香无规共聚酯--聚(丁二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇)酯(PBST),以PBST为增韧改性剂,对脆性聚乳酸(PLA)进行了共混增韧改性研究,采用与直链PBST和支链PBST共混的方式,制备了强度韧性俱佳的PLA共混物。实验结果表明,经过扩链改性的PBST可与PLA在共混物界面更好的反应和相容,有效增容了两种聚合物材料,从而实现两种材料性能的最优化结合。

稀土催化剂用于对苯二甲酸乙二醇酯的聚合及高结晶度聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备

利用稀土催化剂RE合成了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),通过小试和放大试验研究了RE催化剂的催化效果,并与传统锑系催化剂进行了对比。同时,探索了在RE催化剂中加入结晶成核剂,通过原位聚合合成高结晶度PET。采用DSC方法分析了该PET的非等温结晶性能。实验结果表明,与传统锑系催化剂相比,RE催化剂可以明显加快反应进程,降低聚合反应温度,提高PET的分子量。稀土催化剂在制备PET时,不仅起催化聚合作用,还对PET具有结晶促进的作用,所得PET的结晶度和结晶温度均高于传统锑系催化剂制备的PET。通过原位聚合可制备高结晶的PET树脂,极大地改善了PET树脂的热成型加工能力,有望作为工程塑料使用。

基于异质图表达学习的跨境电商推荐模型

跨境电商产品推荐已经成为电子商务领域新兴的研究议题之一。由于电商产品信息复杂多样、“用户-产品”关联矩阵极为稀疏并且冷启动问题突出,因此传统的协同过滤推荐模型很难奏效。而改进的深度协同过滤模型,只考虑了用户对产品的“显式”和“隐式”的反馈信息,忽视了由用户与项目组成的图结构信息,推荐性能很难满足平台和用户的要求。为了解决这些难题,该文提出基于异质图表达学习的图神经网络模型(HGNR)用于个性化的跨境电商产品推荐,该模型具有2个显著的优势:(1)构造“用户-产品-主题”3部图作为模型的输入,通过图卷积神经网络(GCN)在异质图上进行高质量信息传播和聚合;(2)能够获取高质量的用户和产品表征向量,实现了用户和产品复杂交互关系的建模。在真实的跨境电商订单数据集上的实验结果表明,HGNR模型不仅在推荐性能上表现出色,还能有效提升冷启动用户的推荐准确率,与9种推荐基准算法相比,HGNR在评价指标HitRate@10,Item-coverage@10,MRR@10上至少提升了3.33%,0.91%,0.54%。

平衡率对柴油机曲轴轴承润滑与振动特性的影响

在柴油机强化设计过程中,曲轴的不平衡惯性力会引起轴颈倾斜加剧,因此研究平衡率对曲轴振动和主轴承、连杆轴承润滑特性的影响尤为必要。基于含机油填充率的平均Reynolds方程、Greenwood⁃Tripp粗糙接触和平衡率计算理论,计入表面粗糙度和弹性变形等因素的影响,以12V150柴油机为例分析不同平衡率对曲轴润滑与振动特性的影响。结果表明:在一个工作循环内,随着平衡率的增加,主轴承和连杆轴承的最小油膜厚度在大部分时间内均有所增加,最大油膜压力和摩擦损失功在大部分时间内均有所减小,而主轴颈和连杆轴颈水平弯曲振动和自由端扭转振动在大部分时间内整体减小;在高功率密度柴油机曲轴轴承润滑设计及振动控制中,应综合考虑曲轴平衡率的影响。

生物可降解共聚酯PBST的合成、结构性能及应用研究进展

综述了以琥铂酸、1,4-丁二醇和对苯二甲酸为原料制备的生物可降解共聚酯PBST的聚合工艺、产品结构和性能、产品的应用等研究进展及产业化现状。作为综合性能最好的生物降解塑料,PBST最有希望成为传统塑料的替代品,在农膜、购物袋、保鲜膜、一次性制品等领域发挥更大的作用,也有望在医疗卫生领域,发挥更加突出的作用。

低接触双向隔离式血液标本采集装置设计及其在临床中的应用效果

目的设计低接触双向隔离式血液标本采集装置,并观察在临床中的应用效果。方法选取2021年1—12月医院经低接触双向隔离式血液标本采集装置采血的患者230例作为观察组,选取2020年1—12月医院经常规血液标本采集流程采血的患者230例作为对照组。两组患者由医院医务人员46名进行血液标本采集工作。观察组采用低接触双向隔离式血液标本采集装置采血,对照组采用常规操作血液标本采集流程采血。比较两组患者对血液标本采集工作的满意度,比较46名医务人员低接触双向隔离式血液标本采集装置使用前后的满意程度。结果观察组患者对血液标本采集工作的满意程度高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。46名医务人员在低接触双向隔离式血液标本采集装置使用后的满意程度高于使用前,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论低接触双向隔离式血液标本采集装置应用于临床中可提高医患双方满意程度。

计及轴颈倾斜的径向滑动轴承湍流润滑分析

分析了轴颈倾斜状态下,径向滑动轴承的湍流润滑性能.基于轴颈倾斜的统一Reynolds方程和能量方程,应用有限差分法求解了不同轴颈倾斜方位角、轴颈倾斜度、偏心率和平均雷诺数下的径向滑动轴承湍流润滑性能.结果表明:轴颈倾斜方位角α=0°时,随着轴颈倾斜度的增大,轴承油膜的压力峰向轴承一端移动,轴承一端的轴向油膜温度梯度增大;α=90°时,随着轴颈倾斜度的增大,轴承油膜压力逐渐出现双峰分布,且向轴承两端移动,轴承两端的轴向温度梯度也不断增大.在相同轴颈倾斜度增量下,轴承最大油膜压力、最高油膜温度、承载力和稳定工作力矩的增量随轴承中央截面偏心率的增大而增大.相同轴颈倾斜度增量下,轴承最大油膜压力增量、最高油膜温度增量、承载力增量、摩擦系数减量和稳定工作力矩增量随平均雷诺数的增大而增大.可见,径向滑动轴承湍流润滑分析中有必要考虑轴颈倾斜因素的影响.

TBM盘形滚刀破碎饱水岩石实验研究

为了研究岩石饱水情况下全断面岩石掘进机(TBM)盘形滚刀的破岩特性,通过控制不同的切削参数组合(刀间距、贯入度),选用砂岩开展干燥与饱水条件下的滚刀直线破岩实验,并利用三向力传感器对滚刀受到的三向力进行测定。对比分析切削参数对破岩载荷、切削系数和比能耗的影响。实验结果表明:1)随着刀间距的增大,垂直力和滚动力逐渐增大,侧向力具有较大的离散性,且岩石饱水后滚刀破岩的垂直力和侧向力分别下降20%~35%和8%~33%,滚动力则变化不大;2)三向力均随着贯入度的增加而增加,且饱水条件下的三向力小于干燥条件下的三向力,饱水后垂直力下降25%~33%,滚动力和侧向力则差别较小;3)随着刀间距与贯入度的增加,干燥与饱水条件下的岩石切削系数均增加,且饱水组大于干燥组;4)对于饱水组和干燥组,实际比能耗随着S/P的增大先降低后升高,当S/P=20左右使得比能耗最低,但饱水后的实际比能耗高于干燥组,在S/P=20时增加17%左右。

曲轴平衡率对主轴承润滑特性的影响

针对某型柴油机功率提升后主轴承润滑性能恶化的现象,考虑轴颈与轴瓦表面粗糙度、曲轴与轴承座弹性变形的影响,建立了12 V90°柴油机主轴承的润滑分析计算模型.根据弹性流体动力润滑、轴承动力学及平衡率计算理论,分析了不同曲轴平衡率对主轴承的润滑性能的影响.采用正交试验研究了平衡率、轴承宽度及轴承间隙对最小油膜厚度、最大油膜压力、平均摩擦损失功和峰值粗糙接触压力的影响,并提出了改进方案.结果表明:曲轴平衡率对主轴承润滑性能有很大的影响,对最小油膜厚度、最大油膜压力和峰值粗糙接触压力的影响权重与轴承间隙相接近,均低于轴承宽度;平衡率对平均摩擦损失功的影响权重最大;相比轴承宽度、轴承间隙等影响因素,曲轴平衡率在强化柴油机主轴承润滑设计阶段也应重点考虑.

表面形貌对活塞环密封及摩擦性能的影响

综合考虑活塞环表面形貌、弹性变形、运动面型线影响,建立柴油机活塞环-缸套摩擦副的弹性流体动压润滑计算模型,分析活塞环表面纹理方向及粗糙度大小对活塞环窜气及摩擦功耗的影响。研究发现,随着转速的提升,活塞的窜气量及摩擦功耗会加剧,导致发动机效率降低;活塞环-缸套摩擦副的表面纹理方向影响窜气量和摩擦功耗,采用活塞环横向纹理和缸套纵向纹理配合时,对活塞环窜气量及摩擦功耗的改善效果较好;活塞环和缸套的表面粗糙度对密封和润滑特性有较大影响,当缸套表面粗糙度增大时,窜气量先减小后增大,摩擦功耗先增大后减小,而在一定范围内,当活塞环表面粗糙度增大时,窜气量和摩擦功耗都减小。