东华大学学报(自然科学版)

纤维与材料工程

  • 蟹腿关节壳聚糖的纺丝成形工艺及醇脱水处理对纤维结构性能的影响

    李敬;胡广敏;林亮;卓猛;吉亚丽;孙宾;

    研究了蟹腿关节壳聚糖溶液的流变行为,以及该种壳聚糖湿法纺丝成形中喷丝头拉伸倍数、凝固浴组成、干燥温度和脱水介质对壳聚糖纤维结构性能的影响。结果表明,最佳成形条件:喷丝头拉伸倍数为1.05,凝固浴为NaOH质量分数为10%的溶液和乙醇的复配液(体积比为6∶4),干燥温度为70℃。在此条件下制备得到的壳聚糖初生纤维力学性能较好,进一步分别以甲醇和乙醇溶液作为脱水剂对初生纤维进行浸泡脱水处理。结果表明:经醇脱水处理后,壳聚糖纤维的直径和平衡溶胀率减小、强度和结晶度增大,并且纤维表面更加致密,丝束之间易于分离;甲醇溶液脱水处理效果更好,可使壳聚糖纤维的断裂强度提高24.1%。

    2020年03期 v.46;No.247 341-347+375页 [查看摘要][在线阅读][下载 2381K]
  • ATRP改性水刺黏胶纤维的制备及其Fe~(3+)离子吸附性能

    凤权;刘锁;武丁胜;李鑫;王雅倩;

    采用原子转移自由基聚合技术,以甲基丙烯酸羟乙酯为接枝单体对水刺黏胶纤维进行接枝改性。利用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪测试并分析改性前后水刺黏胶纤维表面形态及化学结构变化,采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定溶液中Fe~(3+)离子浓度,以探究改性水刺黏胶纤维对Fe~(3+)离子的吸附性能。研究结果表明,改性水刺黏胶纤维对Fe~(3+)离子饱和吸附量达到271.3mg/g,同时其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子层吸附。

    2020年03期 v.46;No.247 348-351+382页 [查看摘要][在线阅读][下载 1160K]
  • 尼龙612及其共聚物聚合反应动力学

    产文涛;曲希明;俞昊;姜锋;于春晓;

    使用自制的聚合装置对尼龙612及尼龙612/6共聚物的聚合反应动力学进行研究,聚合时间为80~200min,温度分别为230、240、250℃。结果表明:尼龙612在聚合过程中符合二级反应动力学,在上述3种反应温度下,聚合反应速率常数分别为0.019 4、0.024 7、0.031 2kg/(mol·min),聚合反应活化能为49.10kJ/mol;尼龙612/6共聚物的聚合反应级数为三级,3种反应温度下聚合反应速率常数依次为0.775 1、0.782 2、0.790 1kg~2/(mol~2·min),反应活化能为2.10kJ/mol;在常压恒温聚合阶段,己内酰胺的加入使得尼龙612/6共聚物具有更高的转化率,此时酸催化反应占据优势。

    2020年03期 v.46;No.247 352-356页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K]

纺织与服装工程

  • 多通道转杯纺羊毛织物的Stearns-Noechel配色模型

    徐亚亚;杨瑞华;邓茜茜;

    为利用多通道转杯纺纱机实现对羊毛纤维的混合与成纱一体式生产,并研究羊毛混色织物的混色规律,采用红、黄、蓝3种颜色的纯羊毛粗纱,根据不同配色比例纺制出混色纱线,再分别织造针织平纹织物和机织斜纹织物,测量其光谱反射率。建立关于多通道转杯混色织物的Stearns-Noechel配色模型,并计算模型参数M,得到由赋值法得出的M_1和基于M与波长分段线性相关理论得出的M_2。结果表明:试验中两种织物结构对多通道转杯混色织物模型参数的取值影响不大;M的取值分布与波长之间的线性相关性不高;由上述2种模型参数预测得到的混色织物平均色差均小于1;由赋值法得到的参数M_1预测的样本色差均小于0.5,在预测配色中运用更为简便。

    2020年03期 v.46;No.247 357-361页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K]
  • 青酶加固蚕丝织物的性能表征及寿命评估

    赵素花;李梦娟;刘洪玲;于伟东;

    为提高丝织物的力学性能,通过液态谷氨酰胺转氨酶——青酶(TGase)催化酪蛋白酸钠(casein sodium,SC)生成生物大分子聚合物,并与丝织物上的蛋白质交联位点进行交联,再将丝素蛋白(silk fibroin,SF)溶液喷涂在丝织物的表面,制得青酶加固丝织物。对加固丝织物的表观形貌、力学性能、色差以及红外光谱进行测试,结果表明,当SF质量分数为1.0%时,加固后丝织物的断裂应力相比未处理样增加了20.89%,达到了最佳加固效果并且不会影响丝织物的色差。通过保存指数(preservation index,PI)评估加固丝织物的保存寿命,结果表明,高温、高湿环境会造成PI值降低,导致丝织物降解。该方法有望用于纺织文物的保护和增强。

    2020年03期 v.46;No.247 362-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 3258K]
  • 边部涂胶针织物拉伸曲褶模拟

    刘振磊;岳晓丽;陈慧敏;

    针对针织物卷边问题,以边部涂胶的纬平针织物为研究对象,建立边部涂胶针织物的有限元模型。采用数值模拟方法对边部涂胶针织物的拉伸变形进行分析,提出用于评价曲褶变形的指标,并通过对比模拟和试验结果验证了有限元模型的正确性。研究不同涂胶工艺参数对曲褶变形的影响,并采用正交试验方法找到最优的涂胶工艺参数。结果表明,在涂胶三角形顶角为50°、涂胶针织物厚度为0.35mm、涂胶三角形间距为29mm、胶体弹性模量为1.75 MPa时,边部涂胶针织物的曲褶变形最小。

    2020年03期 v.46;No.247 370-375页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K]

化学化工与生物工程

  • CdS-MoS_2-WS_2的微波法制备及其可见光分解水制氢性能

    刘爱丽;孙彬淑;凌棚生;陈丽芸;蒋伟忠;

    采用微波辅助快速一步还原二硫代氨基甲酸盐混合物的方法,合成了尺寸均匀的CdS-MoS_2-WS_2纳米光催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)等手段对样品进行表征,考察了材料的可见光分解水制氢性能。结果表明:负载了MoS_2和WS_2双助催化剂的CdS复合材料CdS-MoS_2-WS_2,其最佳产氢速率可达5.1mmol/(h·g),是纯CdS光催化产氢速率的63倍,且复合材料的产氢活性稳定持续60h;一步法微波快速合成方法使得MoS_2和WS_2两种助催化剂和CdS紧密地结合在一起,实现了电子-空穴对的快速分离,从而极大提升了光催化剂的制氢性能。

    2020年03期 v.46;No.247 376-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 3634K]
  • 多羰基聚酰亚胺正极材料的制备及其电化学性能

    李珺;赵昕;巴兆虎;董杰;张清华;

    以3,3′,4,4′二苯酮四酸二酐(BTDA)和2,6二氨基蒽醌(DAAQ)为原料,采用溶剂热合成法制备多羰基聚酰亚胺(BTAQ)。通过改变溶剂的种类得到不同表面形貌的聚合物,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振仪(NMR)、扫描电子显微镜(SEM)等对其结构与形貌进行表征。将得到的聚合物作为锂离子电池正极材料,进行恒流充放电、循环伏安(cyclic voltammetry,CV)、交流阻抗等测试,以研究其电化学性能。结果表明,当聚合物溶液固含量为5%,并以N,N二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂时,所获得的聚合物可形成由均匀片状结构组成的"灯笼形"球体结构。这种结构有利于材料与电解液的充分接触,可加快离子的传输速率,从而提高多羰基聚酰亚胺的电化学性能,表现为较高的比容量和循环稳定性。在50mA/g的电流密度下,聚合物的首次放电比容量达到230.4mA·h/g,50圈充放电循环后保持在33.2mA·h/g,经过最高为500mA/g的不同电流密度充放电后,该材料表现出较好的倍率性能。

    2020年03期 v.46;No.247 383-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 5196K]
  • 空间太阳电池阵贴装胶黏剂的流变特性

    郭延回;李培波;孙以泽;孙敬文;陈砚朋;

    采用稳态、动态和瞬态的试验方法,深入研究空间太阳电池阵贴装胶黏剂的流变特性。稳态测试结果表明:胶黏剂属于剪切变稀型非牛顿流体;加入银粉和固化剂的胶黏剂C黏度值最低、流动性最好。动态测试结果表明:银粉和固化剂的加入增强了胶黏剂的黏性行为;胶黏剂C始终表现出较强的黏性行为,具有稳定的黏弹性。瞬态测试结果表明,胶黏剂均具有显著的触变性能。

    2020年03期 v.46;No.247 391-394+400页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K]

计算机与信息工程

  • 基于局部二进制模式的交叉纤维分离算法

    洪津津;王荣武;

    针对光学显微镜采集的纤维图像存在很多纤维交叉现象的问题,提出一种基于局部二进制模式(local binary pattern,LBP)特征的交叉纤维分离算法。通过分割灰度图像提取得到目标纤维区域,经形态学处理,计算交叉点处各个纤维灰度像素的圆形LBP特征之间汉明距离,依据同一根纤维的汉明距离差异较小的原理完成纤维的配对,进而实现交叉纤维的有效分离。为验证算法的准确性,选用不同批次的羊毛纤维,在分离交叉纤维后,根据距离变换公式计算纤维的直径及其变异系数,并与标准测试值进行对比。试验结果表明,该算法具有较高的准确性。

    2020年03期 v.46;No.247 395-400页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K]
  • 基于区域生长法的QFP芯片引脚缺陷检测算法

    陈广锋;王琳霞;席伟;周敏飞;

    为降低贴片机的废品率,提出了基于机器视觉的小型方块平面封装(quad flat package,QFP)芯片引脚缺陷检测算法,以在贴装前对芯片的引脚进行质量检测。利用区域生长法获取引脚的总数及各个引脚主体部分的形心坐标及面积。通过与实际引脚总数进行对比,判断是否存在引脚缺失的缺陷,并和实际引脚的间距、面积的设定值进行对比,当测定值超过设定值一定范围时,认为该芯片存在引脚位置偏移以及高度偏移等缺陷,从而吸取新的芯片进行判断,实现持续自动的测试。测试结果表明,该方法具有检测速度快、误检率低的优点,可以较好地满足生产工艺要求。

    2020年03期 v.46;No.247 401-407页 [查看摘要][在线阅读][下载 2090K]
  • 基于卷积神经网络与显著性特征的皮革缺陷检测

    丁彩红;黄浩;彭明;

    针对目前皮革缺陷形态多样、检测难度高的问题,提出卷积神经网络与显著性特征组合的检测方法。以9种常见的皮革缺陷为检测目标,应用卷积神经网络方法对其进行初步检测,结果表明此方法对其中几种缺陷的检测准确性不够。对皮革缺陷的几何和灰度特征进行数理统计,归纳出缺陷显著性特征描述,提出以卷积神经网络为主、显著性特征为辅的组合检测方法。通过试验验证得出,组合检测方法的准确率可达90%以上,相比卷积神经网络法,检测准确率有所提升且平均处理时间的增幅很小,可满足实际皮革缺陷检测需求。

    2020年03期 v.46;No.247 408-413页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K]
  • 考虑物料需求关联与周转率的仓储货位优化方法

    周亚云;项前;余崇贵;陈东;管树林;

    在仓储配送中心常见的"波次拣货、整体补货"的分区拣选环境中,为减少整体作业时间,基于谱聚类(spectral clustering,SC)算法及货位指派规则,提出了综合考虑物料需求关联与周转率的货位优化方法。构建了物料关联性计算模型、物料相似性度量模型、聚合类存储优化模型及物料存储优化模型,通过肘方法确定聚类的最佳簇数后,在基于拉普拉斯矩阵分解的SC算法中引入KMeans++算法对物料进行聚类,以降低初始聚类中心点选择的随机性,最后基于货位指派规则对聚合类及货位的布局进行优化调整。试验结果表明,考虑物料需求关联与周转率的货位优化方法,不仅能够有效缩短订单拣选路径,而且可以提高订单拣选效率。

    2020年03期 v.46;No.247 414-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]

机械与制造工程

  • 质子交换膜燃料电池接触电阻对组装误差的全局敏感性分析方法

    刘羽;张洁;籍庆辉;吕佑龙;

    针对新能源汽车行业中具有广泛应用前景的质子交换膜燃料电池,研究电池组装误差对电池接触电阻的影响规律,以提高燃料电池输出性能。建立燃料电池组装过程的力学仿真模型,计算各种装配工况下的电池接触电阻。考虑多种组装误差项的协同变化特点,提出改进的全局敏感性分析方法,并以组装误差影响下接触电阻的变化方差为依据,计算各组装误差项对接触电阻的影响系数。结果表明,改进的全局敏感性分析方法获得了较高的分析效率,并且金属极板的尺寸误差是影响接触电阻的关键组装误差。

    2020年03期 v.46;No.247 421-427页 [查看摘要][在线阅读][下载 2094K]

环境与科学工程

  • 拓展型绿色屋顶的热工性能

    徐晓莹;付海明;

    为探究拓展型绿色屋顶的热工性能,在东华大学综合实验楼上进行绿色屋顶与普通屋顶的对比试验,采用稳态叶片平衡理论对试验植物的叶片温度进行计算。结果表明:绿色屋顶可以减小屋顶结构层的温度升高幅度,且1d内绿色屋顶的平均温度比普通屋顶低3~7℃;验证了绿色屋顶在特定时期出现的逆流特性,且试验期间绿色屋顶植物层的平均热阻为0.56 W/(m·K);稳态叶片平衡理论计算结果与测试结果基本吻合。

    2020年03期 v.46;No.247 428-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 2236K]
  • 不同送风方式下冷风侵入的动态变化过程

    袁泽安;叶筱;亢燕铭;钟珂;

    采用数值模拟的方法,对比研究了碰撞射流通风(impinging jet ventilation,IJV)与混合通风(mixing ventilation,MV)供暖情况下冷风侵入时室内热环境的动态变化。结果表明:相比IJV供暖房间,MV供暖房间室内会在高度方向形成明显的热力分层现象,因此IJV的供暖能量系数明显高于MV;IJV和MV供暖房间近门处的气温受外门启闭的影响均会出现周期性波动,但是IJV供暖房间的冷风侵入范围和强度均远小于MV供暖房间。

    2020年03期 v.46;No.247 435-441页 [查看摘要][在线阅读][下载 2785K]
  • 树冠流动阻力风洞试验与数值模拟

    谢志豪;付海明;

    为深入分析树冠结构形态参数和风速对树冠流动阻力的影响,通过风洞试验和数值模拟对5种具有典型形态特征的树种(荷花木兰、桂花、枫香树、樟树及腊梅)的流动阻力进行研究,探讨树冠叶面积指数(leaf area index,LAI)和风速对树冠流动阻力的影响规律。通过对试验数据进行多元回归分析,得到5种树冠流动压力损失与叶面积指数和风速的多元关系表达式。将树冠视为多孔介质,并由试验所得树冠流动阻力确定多孔介质流动的黏性和惯性阻力系数。采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)进行数值模拟,结果表明,忽略多孔介质内部的速度流态分布时,多孔介质区域模型可较好地描述树冠流动压力损失,且树冠流动压降模拟结果与试验结果吻合较好。

    2020年03期 v.46;No.247 442-449页 [查看摘要][在线阅读][下载 4243K]
  • 三维树冠的结构参数与阻力特性的关系

    宋明辉;付海明;

    为深入研究树冠结构形态参数对树冠流动阻力的影响,采用风洞试验对八角金盘、构树、女贞、木芙蓉及梧桐5种树冠结构差异较大的典型树种进行研究,探讨树冠层结构参数中填充率与叶面积指数、光学孔隙率、分形维数之间的关系。采用多元回归分析法,给出5种树冠流动阻力与光学孔隙率和风速的关系表达式。结果表明:叶面积指数与填充率呈线性关系,光学孔隙率、分形维数均与填充率呈幂指数函数关系;树冠流动阻力与光学孔隙率和风速呈非线性关系。

    2020年03期 v.46;No.247 450-456页 [查看摘要][在线阅读][下载 3020K]
  • 梅雨季节下重力循环柜性能实测研究

    葛玉箫;梁珍;于英娜;

    通过搭建重力循环柜试验平台,测试重力循环柜在梅雨季节下的供冷除湿情况。选择江苏昆山作为高湿地区代表,研究供水温度、供水流量等变量对重力循环柜运行性能的影响,并探究供水温度和供水流量对毛细管壁温升、室内温湿度、室内人体热舒适和室内环境响应速度的影响。结果表明:在梅雨季节,重力循环柜的供冷除湿性能稳定良好,供冷量为1 200~1 800 W,除湿量为0.5~1.0kg/h;室内温度为23~24℃,相对湿度为50%~65%;室内环境响应速度较快,当改变房间的设定温、湿度时,调节供水温度比调节供水流量更有效。

    2020年03期 v.46;No.247 457-462+478页 [查看摘要][在线阅读][下载 2929K]

经济与管理工程

  • 基于行为意向中介效应的可持续消费认知与服装再利用行为的关系

    梁建芳;和嘉伟;

    针对国内服装再利用中的困境,以城市居民为切入点,运用PROCESS程序(PROCESSModel 5)进行回归分析,研究我国城市居民可持续消费认知与服装再利用行为之间的关系以及行为意向的中介作用。结果表明:可持续消费认知对行为意向、服装再利用行为均具有显著的正向影响,行为意向对服装再利用行为也同样具有显著的正向影响;行为意向在可持续消费认知和服装再利用行为之间起部分中介作用;学历在可持续消费认知和服装再利用行为之间起有条件的调节作用。在此基础上,提出了解决服装再利用困境的具体建议。研究结果对于寻求我国服装再利用的方法和途径以及国家相关政策的制定具有一定的理论参考价值。

    2020年03期 v.46;No.247 463-471+478页 [查看摘要][在线阅读][下载 1922K]
  • 在线社群中成员互动参与对组织忠诚的影响

    严新锋;陈李红;许衍凤;

    运用实证研究的方法,通过问卷调研和数据统计分析,研究在线社群促进员工之间联系和交流的机理,探索在线社群在提高员工的忠诚度和满意度中的作用。结果表明:在线社群互动参与对组织内成员忠诚的形成有直接促进作用,社群契合在社群互动参与中对成员组织忠诚的影响有中介作用;在线社群中成员互动参与能够使成员和社群之间的联系更密切,即关系得到强化,从而使成员和组织之间在认知、情感和行为上形成契合,最终积极影响成员的组织忠诚。因此,有效管理组织内部在线社群,有助于增强组织的凝聚力,提高员工的组织黏性,增强员工的组织忠诚度并降低离职率。

    2020年03期 v.46;No.247 472-478页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]

基础科学

  • EAST托卡马克上共振磁扰动对边界电子热输运的影响

    马群;孙有文;钟方川;赵海林;王辉辉;石同辉;

    在共振磁场扰动(resonant magnetic perturbation,RMP)控制边界局域模(edge localized modes,ELMs)的试验中,在ELMs被缓解的条件下,研究了RMP对电子热输运的影响。结果表明,RMP对等离子体的输运增强集中在边界位置。从电子回旋辐射诊断给出的电子温度中观察到,ELMs的每次爆发均会引起边界电子温度的崩塌且崩塌沿等离子体径向向内传播,传播速度不受RMP影响。通过指数函数拟合方法,对电子温度崩塌后的恢复过程进行分析,得到了恢复特征时间,并用该恢复特征时间近似表征输运特征时间。在RMP投入期间,边界位置处的恢复特征时间变短,电子热输运增强。输运的增强因子沿径向向外增大,在边界处达到3.5。

    2020年03期 v.46;No.247 479-485页 [查看摘要][在线阅读][下载 4396K]
  • 昼光模拟器的本征光谱分辨灵敏度和光谱优化

    张国照;何国兴;

    为优化昼光模拟器色度学指标,研究了将同色异谱指数转换为本征光谱分辨灵敏度的计算方法,基于国际照明委员会标准提供的光谱功率分布数据计算每段光谱对色度学指标的影响。模拟发现有6个峰值波长对色度学指标影响较大,进一步对半高宽进行优化,使得此6个峰值波长可模拟出BB级的效果,最后通过优化峰值波长使LED(light emitting diode)昼光模拟器达到AA级。

    2020年03期 v.46;No.247 486-491页 [查看摘要][在线阅读][下载 2006K]
  • 发射光谱结合碰撞辐射模型诊断常压容性耦合等离子体

    王墅;黄晓江;丁可;苗晓莉;

    建立了一个适用于常压容性耦合氩等离子体诊断的简单碰撞辐射(collision radiation,CR)模型,将发射光谱(optical emission spectrum,OES)与CR模型结合,测量常压容性耦合氩等离子体的电子温度(T_e)、电子密度(n_e)等重要参数,并和由一维混合整体模型(hybrid global model)模拟得到的电子温度和电子密度进行比较。结果表明:由两种方法得出的Te和ne随射频源功率变化的趋势基本一致,表明CR模型是正确的,故OES结合CR模型的方法可用于常压容性耦合等离子体的诊断。

    2020年03期 v.46;No.247 492-496页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
  • 低温等离子体表面改性提高聚四氟乙烯黏结性能

    李高原;赵建钢;郭颖;

    探究不同气体氛围、等离子体放电功率和处理时间对聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)表面黏附性和亲水性的影响,以表征其黏结性能。使用场发射扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscopy,FE-SEM)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)表征分析PTFE膜黏结性能改善的机理。结果表明,等离子体处理能提高PTFE膜的表面亲水性,经不同气体等离子体处理后PTFE表面黏附性均有显著提升。FE-SEM分析表明PTFE膜表面粗糙度增加,这是促使其黏结性能提升的原因之一;XPS显示等离子体处理后PTFE膜表面引入新的含氧、含氮基团,这是黏结性能提升的主要原因。

    2020年03期 v.46;No.247 497-503页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
  • 一类高阶非线性随机时滞微分方程的一般衰减速率分析

    尤苏蓉;孙书嬛;

    分别讨论了高阶非线性常时滞和中立型随机微分方程以一般衰减速率渐近稳定所需满足的条件。在系数满足局部Lipschitz条件和基于Lyapunov函数的Khasminskii型条件下,证明了方程存在唯一解并且依一般衰减速率稳定。通过算例验证了所得结论的有效性。

    2020年03期 v.46;No.247 504-510页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K]

  • 《东华大学学报(自然科学版)》征稿简则

    <正>《东华大学学报(自然科学版)》是由国家教育部主管和东华大学主办的以纺织、服装、纤维材料科学及相关学科为特色的学术性期刊(双月刊)。从2008年起本刊栏目设有纤维与材料工程、纺织与服装工程、化学化工与生物工程、计算机与信息工程、机械与制造工程、环境科学与工程、经济与管理工程、基础科学,主要刊登本校师生的科学研究成果,适量刊登校外作者的优秀科技论文。本刊以高校师生、科研人员、工程技术人员及其他相关人员为读者对象。为保证刊物质量,根据国家标准和本刊的编排规则,特制定本简则。

    2020年03期 v.46;No.247 511页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
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