Preparation and Characterization of Resistive Strain Sensor Based on Braided Skin-Core Rope

This study proposed a new yarn-like strain sensor on the basis of the braided skin-core rope,and investigated the effect of braiding structures on the sensing properties of sensors.The morphology and electromechanical properties of the strain sensor with different braiding structures were compared and evaluated.The results show that the sensing performance of the sensor from a braided skin-core rope depends on both the number of yarns in braiding and the metallized process of braided rope.Generally,the present stretchable skin-core rope-based sensor provides a basis for the formation of a highly sensitive sensing structure.

高温环境下消防员热生理模型构建优化及预测研究

为研究消防救援人员在高温环境下训练及救援作业时的热生理响应,本文基于人体温度调节机制,对二节点模型中人体表面积、服装性能、人体与环境的对流换热系数进行修正,并控制最大血流速度,选定皮肤、核心调定温度构建适用于消防救援作业的热生理模型。通过与文献中的人体热生理试验数据进行对比,验证改进的热生理模型的预测精度,并利用已验证的模型预测消防员高温环境(40℃和60℃)下作业时的核心温度和安全持续作业时间。结果表明:在4个不同试验工况下,核心温度和皮肤温度模拟值与试验值的最大误差分别小于1.24℃和1.57℃,构建的热生理模型有较高可靠性;通过预测消防员在2个高温工况(40℃,相对湿度50%;60℃,相对湿度50%)下的核心温度变化,发现40℃和60℃下救援人员安全持续作业最长时间分别为12 min和6 min。

谐波激励下软磁复合材料磁芯损耗的有限元计算

为精确、快速地计算谐波激励软磁复合材料(SMC)的磁芯损耗,将有限元模型法与数学模型修正系数法相结合,分别在介观和宏观尺度下建立SMC单个颗粒及实际环形样件的三维有限元模型。基于有限元模型计算谐波激励多变量条件下(如谐波的含量、相位和阶次等)SMC的磁芯损耗,与环形样件法的试验测量结果对比。结果表明:计算与测量结果一致,满足工程精度要求。与磁芯损耗的纯数学模型计算方法相比,有限元模型不仅能考虑磁滞回线局部小回环对SMC磁芯损耗的影响,且考虑集肤效应对涡流损耗的影响。测试发现,SMC的磁芯损耗随谐波含量和阶数增加而增大,受谐波相位的影响很小。

SEBS增韧PPE/PS合金的热氧老化性能

系统研究了高温热氧老化对苯乙烯-乙烯-丁烯三嵌共聚物(SEBS)增韧聚苯醚(PPE)/聚苯乙烯(PS)合金结构与性能的影响,发现150℃老化2000 h后拉伸强度基本保持不变,但缺口冲击强度下降较为明显,主要原因在于PPE的热氧交联阻碍了SEBS的空洞化,因此增加SEBS含量有助于提升老化性能的保持率。进一步,本工作对于老化缺口冲击样条皮芯结构及其形成原因进行了研究,确定了老化发生的主要位置以及皮芯结构的产生原因,证明皮层在氧气存在下发生交联可以阻止氧气的进一步侵入,而芯层结构在热老化的条件下没有发生明显变化。

低强度LVPET/COPET皮芯复合长丝的制备及性能研究

可手撕纺织品作为近年来新型纺织材料的研究热点之一,人们对其可撕裂性能和服用性能提出了更高的要求。文章分别以低黏度聚酯(LVPET)和水溶性聚酯(COPET)作为皮层和芯层,通过熔体复合纺丝工艺制备低强度皮芯复合FDY长丝。通过光学显微镜观察复合纤维的横截面皮芯结构形态,确定合适的原料组分配比,优化了纺丝温度、牵伸倍数、纺丝速度等工艺参数;进一步地,对所制备纤维的取向度及拉伸性能进行了测试分析。研究结果表明,LVPET与COPET螺杆挤出机各区温度分别为285℃/285℃/285℃/285℃/285℃和284℃/284℃/284℃/284℃/285℃,LVPET与COPET纺丝箱体温度分别为282℃和280℃,第二热辊温度为90~115℃、LVPET与COPET的质量比为50︰50、牵伸倍数为2.7、纺丝速度为3000 m/min时,制得的171 dtex皮芯型复合长丝的可纺性及力学性能良好,满足可手撕纺织品对纤维强度的要求。

熔纺PE/PP复合超细FDY丝的制备工艺

采用聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)切片为原料,使用双螺杆挤出机并配以特定的纺丝组件,通过双组分熔体复合纺丝法成功制备了PE/PP皮芯型复合超细全拉伸丝(FDY丝)。为获得高质量的超细FDY丝,对纺丝工艺条件进行了探讨与优化,确定了干燥条件、螺杆温度、纺丝温度、牵伸温度、牵伸倍数、定型温度、卷绕速度等主要工艺参数;并对FDY丝的取向度、力学性能、线密度进行了测试分析研究。结果表明:当PE(皮层)与PP(芯层)质量配比为40∶60时,光学显微镜下复合纤维横的截面形态能呈现出完整且均匀的皮芯型结构;当PE螺杆挤出机各区温度为202,206,206,206,206℃,PP螺杆挤出机各区温度为258,260,260,260,260℃,PE纺丝箱体温度为206℃,PP纺丝箱体温度为248℃时,复合纤维纺丝过程稳定且纤维成型良好;当牵伸温度为60℃、牵伸倍数为4.15倍、定型温度为105℃、卷绕速度为3200 m/min时,FDY丝的可纺性、取向度以及力学性能良好。在最佳纺丝工艺条件下制备的规格为144 dtex/288 f皮芯型复合超细FDY丝能够满足超细纤维对直径和力学性能的要求。

临近空间飞艇蒙皮三维形变多芯光纤重构技术

为解决临近空间飞艇气囊形态实时监测问题,提出了基于温度自解耦多芯光纤传感器的气囊蒙皮三维形变重构方法。根据飞艇气囊三维形态特征,设计了多芯光纤传感器布局和布设方式。将多芯光纤传感结构与Frenet-Serret方程相结合,建立了具备温度自解耦功能的蒙皮三维形变重构算法。以飞艇气囊柔性复合蒙皮为试验对象,设计并集成建立了蒙皮三维形变多芯光纤重构试验系统。试验分析了温度变化环境下多芯光纤传感器三维形变重构精度以及不同弯曲度下蒙皮三维形变型面重构精度,验证了所提方法的有效性。研究结果表明:利用多芯光纤传感器和温度自解耦方法能够在大变温环境下准确重构气囊蒙皮形变,蒙皮三维型面重构误差平均值小于1.5%,所提方法在临近空间飞艇气囊形态实时监测领域具有应用前景。

地铁车厢热环境下乘员热舒适及人体温度影响因素研究

采用现场实测和问卷调研的方式对地铁车厢的热环境参数及乘员的主观热感觉进行了调研,分析了车厢热环境参数对地铁乘员热舒适的影响.引入二节点模型对地铁空调车厢乘员的核心温度和皮肤温度进行建模,采用有限差分法在时间单元内对耦合的非线性常微分方程组进行离散并利用MATLAB软件编程迭代求解.将实测的1070组实验数据与计算结果与进行对比.结果发现,二节点模型对地铁空调车厢人体温度的预测精度较高,可用于分析在车厢环境下的人体温度影响因素.人体特征与空调车厢热环境参数共同决定了人体温度的变化,且各因素的影响能力由大至小分别为环境温度、平均辐射温度、人体代谢率、服装热阻、相对湿度和风速.计算方法和主要结论可为地铁空调车厢乘员热舒适研究提供理论参考.

防脱散氨纶对纬编棉织物尺寸稳定性的影响

为了改善纬编棉氨面料的尺寸稳定性,利用皮芯结构的防脱散氨纶为原料设计平纹和单面珠地网眼面料。分别对防脱散氨纶的力学性能进行测试,并对纬编棉氨面料的缩水率、防脱散性能、弹性回复性能、卷边性能进行表征。结果表明,防脱散氨纶可以实现与棉纱之间的黏合,当面料组织结构为单面珠地网眼组织时,防脱散氨纶面料的经向缩水率和纬向缩水率分别比普通氨纶面料降低20.5%和73.3%,可以在很大程度上改善面料的尺寸稳定性,使面料不易脱散,并可改善面料卷边性。

中医药治疗EGFR-TKI相关皮疹结局指标及评价工具的现状分析

目的分析中医药治疗表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)相关性皮疹随机对照试验(RCT)中结局指标的使用情况。方法检索7个数据库,按照纳排标准筛选文献,汇总结局指标进行分类、频次统计与分析。结果初检出2241篇文献,最终纳入40篇。按功能属性分为症状/体征(37.97%)、生活质量(17.65%)、安全性评价(13.37%)、中医症状/证候(16.58%)、远期预后(1.60%)、血生化指标(9.09%)、其他(3.74%)七个指标域。目前中医药治疗EGFR-TKI相关皮疹的临床试验偏倚风险较高;测量时点差异大,缺乏考虑皮疹严重程度;复合结局指标、安全性评价的报告过度简化;缺乏治疗时间窗和全程观察;皮疹分级标准缺乏统一性;生活质量评价工具的功能相对单一。结论目前中医药治疗EGFR-TKI相关皮疹RCT结局指标的使用尚不规范,未来应推广采用国际标准的评价工具,同时构建具有中医治疗特色的症候核心指标集。

单/双组份PLA短纤维的制备及非织造应用研究

采用两种不同熔点的纤维级聚乳酸切片,通过熔融纺丝法制备单组分聚乳酸短纤维和双组份皮芯结构聚乳酸短纤维,并采用单组分和双组份聚乳酸短纤维,通过热风黏合法制备聚乳酸非织造材料。通过熔体黏度降和纤维断裂强度的变化研究纺丝温度和后牵伸倍率对纤维性能的影响,通过无纺布的断裂强力和厚度的变化研究单/双组份聚乳酸短纤维的配比和热风温度对无纺布性能的影响。结果表明:当控制单组分聚乳酸的纺丝温度230℃时,纤维可纺性良好,制得单组分聚乳酸纤维纤度1.67~2.70 dtex,断裂强度2.87~3.56 cN/dtex;当控制双组份聚乳酸的纺丝温度225℃时,纤维可纺性良好,纤维皮芯界面清晰,最终制得双组份聚乳酸纤维纤度1.67~2.42 dtex,断裂强度2.72~3.36 cN/dtex;将单/双组份聚乳酸短纤维按质量比1∶1共混且控制热风温度在110~118℃时,所得热风无纺布的横向强力23.9~26.21 N,纵向强力25.48~29.77 N,手感柔软蓬松。

聚丙烯腈预氧化纤维碳化中的结构演变与碳纤维微观结构

利用DSC/TG、FT-IR、XRD、元素分析、SEM、TEM和HRTEM系统研究了聚丙烯腈预氧化纤维碳化中的结构演变与碳纤维微观结构。结果表明,中温碳化时,未环化的—C≡N基团继续反应。高温碳化进一步脱H、脱N形成C六元环结构。T-700碳纤维的002衍射峰强度明显高于自制碳纤维,层面间距d002小、石墨网堆叠厚度Lc大、结晶度高。碳纤维呈皮芯结构,表皮由片层堆叠而成,结构致密,含大量纳米级微晶的石墨层结构沿纤维轴取向好,而芯部结构疏松。碳纤维皮芯结构的非均质性由原丝和预氧化纤维的结构演变而来。碳纤维分子结构中存在条带结构和球形结构。条带结构的碳层与原丝分子链条带结构状态十分相似。球形结构的碳网面围绕球心排列,与预氧化纤维的球形结构类似,表明原丝至碳纤维的结构转化过程中纤维分子链结构的变化有密切相关性。

大豆蛋白质纤维的结构研究(Ⅲ):共混结构

对大豆蛋白质纤维 (PVA SPF)的形态结构、共混结构以及各级原纤结构进行了研究 ,PVA SPF的横截面呈多种不规则的非圆形 ,纵向表面较光滑 ,伴有某些条纹和沟槽。与一般湿法纺丝成纤的结构不同 ,PVA SPF不呈皮芯结构 ,只有 0 2 μm左右的表皮层 ,应视为全芯层结构。在共混结构中大豆蛋白呈分散相 ,聚乙烯醇呈连续相 ,分散相的分布是随机的、均匀的 ,但纤维的表皮层是聚乙烯醇组分构成的 ;在各级原纤结构中 ,PVA SPF存在着明显的巨原纤结构 ,直径为 1μm左右。

聚丙烯腈基碳纤维皮芯结构的形成与演变

皮芯结构是一种缺陷结构,存在于从PAN初生纤维到碳纤维的各个阶段,严重影响了最终碳纤维的力学性能。综述了PAN基碳纤维皮芯结构的研究进展,探讨了皮芯结构形成与演变的机理,结合自己的研究结果评述了工艺条件对皮芯结构形成与演变的影响,以期为减弱甚至消除皮芯结构提供理论指导。

用RAMAN光谱研究碳纤维皮芯结构随热处理温度的演变规律

用Raman光谱研究碳纤维经不同温度热处理后其皮芯结构的演变规律。结果发现:随着热处理温度的提高,碳纤维表面和内部的Raman光谱具有相似的变化趋势。同时,表征碳纤维表面和内部石墨化程度的Rs与Rc值均越来越小,且Rs值减小得更快,说明碳纤维的石墨化程度越来越高,并且表面的石墨化程度提高的更快,这是因为碳纤维表面和内部的碳有着不同的石墨化物性。前者接近于软碳,易于石墨化;后者接近于硬碳,难于石墨化,可能是树脂碳。文章提出并采用皮芯结构因子Rsc(=Rs/Rc)来表征了碳纤维的皮芯结构程度。当Rsc等于1时,碳纤维是完全均质的。随着热处理温度的升高,碳纤维的Rsc趋向于零,说明其皮芯结构越来越严重。碳纤维的皮芯结构加重是最终导致其抗拉强度不断降低的原因之一。

网状和皮芯结构对生产高性能碳纤维组织演变的影响

为了研究聚丙烯腈纤维各级超分子结构形态及结晶的微观形态 ,弄清楚制备碳纤维的过程与所得到纤维结构和性能的关系 ,用透射电子显微镜分析了凝胶网络和皮芯结构的形成及预氧化和炭化过程中纤维结构的演变历程。结果表明 :原丝具有明显的皮芯结构 ,外表层凹凸不平 ,从表层至心部是一层过渡区 ,表层的片层较心部的薄且致密。碳纤维网络骨架间接点的密集程度和原丝的密集程度有直接关系 ,原丝网络骨架的接点密集度低及晶粒组织大 ,随后得到的最终碳纤维密集度低及晶粒组织也大 ,其强度和模量明显高。碳纤维强度主要是纤维中弥散分布的“小晶区”做出的贡献 ;原丝微观结构中 ,“晶区”数量、大小和弥散分布情况以及构成三维空间网络结构的致密程度决定了预氧丝和碳纤维的性能。

MJ系列碳纤维微观结构的剖析

利用SEM、XRD和Raman光谱研究了高强高模PAN基碳纤维M40J、M55J、M60J的表面形貌和微观结构参数。结果表明:3种纤维的表面均存在沟槽,说明其原丝可能均为湿法纺丝。但沟槽的深度与均匀性又有所不同。XRD结果显示:M40J的石墨化程度最低,M55J次之,M60J最高。Raman光谱数据显示,M40J的RS、RC、RSC值均相对较大,M55J次之,M60J最小。说明M60J的表面和内部的石墨化程度均较高,但皮芯结构也最严重,这可能是导致其抗拉强度较低的原因之一。

1-MCP对八月红梨防褐保鲜的效应

通过测定1-甲基环丙烯(1-MCP)处理的八月红梨果实不同部位酚类物质含量、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性、脂肪氧合酶(LOX)活性和膜透性,果实常温呼吸强度和乙烯释放速率,以及果实品质和品味,研究1-MCP对八月红梨的防褐保鲜效应。结果表明:1.0μl/L 1-MCP处理可使果实保持较高的硬度、可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量,明显降低果实的呼吸强度和乙烯释放速率;1-MCP处理的果实酚类物质含量、相对电导率和LOX活性均低于对照,但PPO、POD活性均高于对照;1-MCP能完全抑制八月红梨果实黑皮病的发生,显著降低果心褐变率,推迟果实的后熟和衰老,延长贮藏和货架期。结果还表明:酚类物质含量和POD活性均为果皮大于果心、果肉;PPO活性为果皮、果心大于果肉,果心褐变时间较果皮早,褐变程度较果皮重;八月红梨组织褐变是果实衰老造成的,组织褐变与酚类物质含量呈显著正相关,与PPO活性变化无显著相关。

聚丙烯腈预氧丝皮芯结构的影响因素与防控措施

在恒温和梯度升温两种模式下,对不同纤度、横截面形状的3种聚丙烯腈原丝进行了预氧化处理,采用扫描电镜、光学显微镜、元素分析等技术研究了预氧丝的皮芯结构及氧元素的扩散。结果表明,对于恒温模式,在250℃加热1h的预氧丝已经产生了明显的皮芯结构,而对于梯度升温模式,直到275℃才开始出现皮芯结构;原丝的横截面形状不影响氧的扩散,在相同加热条件下,肾形截面预氧丝的皮层厚度与圆形截面的相同;原丝纤度越小,越容易获得均质的预氧丝。原丝的细旦化以及适当的梯度升温预氧化工艺是获得优质预氧丝的重要保证。

长丝变形纱的皮芯结构及其参数

在变形纱中,空气变形类和异收缩变形类纱线具有皮芯结构,有必要对其成形原理和结构模型加以概括和总结。借助实验观察和理论分析的方法,认为虽然上述2种变形纱皮芯结构的成形原理不同,但模型都可以描述为紧密网络扭结的芯层和松散圈弧形态的皮层结构。结合EIB实验验证,可以进一步确认变形纱的皮芯结构参数主要包括纱线平均直径、纱芯平均直径和丝圈丝、弧高度等指标,因而也可断定变形纱皮芯结构与变形纱膨松度、变形纱条干均匀度以及变形纱毛羽的各项特性指标有密切关系。