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氟化丙烯酸酯两亲共聚物的合成及其在易去污织物中的应用

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氟化丙烯酸酯两亲共聚物的合成及其在易去污织物中的应用

作者：蒋智勤浙江大学

学位级别：硕士

由于洗衣剂的过量使用,洗衣废水中的表面活性剂对生态环境乃至人体健康构成了重大威胁。既具有优异的易去污性能又具有一定的拒水/拒油性能的织物能够在减少洗涤次数的同时,减少每次洗涤所需的洗衣剂用量和用水量,能够满足减少表面活性... 详细信息

由于洗衣剂的过量使用,洗衣废水中的表面活性剂对生态环境乃至人体健康构成了重大威胁。既具有优异的易去污性能又具有一定的拒水/拒油性能的织物能够在减少洗涤次数的同时,减少每次洗涤所需的洗衣剂用量和用水量,能够满足减少表面活性剂使用的环保需求。本课题针对氟化丙烯酸酯两亲共聚物的合成工艺和配方进行了改良和优化,对其涂层易去污机理进行了剖析解释,最终制得了实用、耐用的氟化丙烯酸酯易去污涂层。本论文针对国内现有氟化易去污涂层在理论机理方面缺失的问题,首先采用细乳液聚合方法,合成了 5种不同亲疏水比例的氟化丙烯酸酯二元两亲共聚物乳液,研究了亲疏水相互作用对聚合物膜表面性质以及水诱导表面重组能力的影响。研究表明,氟化两亲共聚物组成中,当含氟组分占比更多时,亲疏水相互作用达到平衡状态,导致微相分离程度较低,对应较强的分子链活动性,最终使得涂层表面具有强的水诱导表面重组能力;而当亲水组分占多数时,疏水段和亲水段之间会发生强烈的排斥作用,导致共聚物侧链发生强微相分离,使得氟化片段在聚合物膜表面强富集而团聚成“氟块”,分子链的活动性受限,因此水诱导表面重组能力较弱。当亲疏水比基本相当时,干态时的微相分离程度和水诱导后的表面重组能力介于上述两种情况之间。二元共聚物乳液整理后织物的应用试验进一步证实了这种聚合物膜的表面现象与对应织物的易去污性能之间存在相关性。并确定F75（氟化单体的质量用量为总单体用量的75%）的亲疏水单体比例是应用于易去污织物涂层时的最佳选择,其涂层具有较低的表面自由能（γs=9.18 mN/m）和最佳的水诱导表面重组能力(△=1.61 mN/m),对应织物的初始易去污等级=4,初始易去污效果良好,可惜的是耐洗性方面仍存在不足。之后为弥补二元共聚物的不足,先是对合成工艺进行优化,采用了先溶液聚合后加水自乳化的方法,避免了表面活性剂的使用,也将有助于涂层耐水性的提升;其次添加了预阳离子性单体和交联用单体,对合成配方进行了优化。通过调整交联单体的种类和用量设计了两种乳液H和H+G,研究了辅助单体的添加对其聚合物形态和涂层表面性质的影响。实验表明,由于强亲水性离子性单体的添加,两种聚合物的微相分离程度均有显著提升。H和H+G样品在DSC中均表现有熔融峰存在(T=7.6℃,T+G=2.7℃)。这导致分子链的活动性受限,表面重组能力相比二元共聚物F75（与H和H+G的亲疏水比例相似,故选为对照组）大大减弱。值得注意的是,虽然H和H+G的表面重组能力较弱,但离子性单体的强亲水性却也使得较少部分的迁移反能实现更大程度的表面亲水化,其中H涂层水诱导后的表面自由能增大了 2.07 mN/m,变化程度超过了二元共聚物F75(△=1.61 mN/m),而H+G涂层的变化程度相对较小(△=1.60 mN/m),但也和F75基本相当。最后将改良所得的氟化易去污涂层用于织物,表征了织物的应用性能,并与二元共聚物乳液整理后代表织物进行比较,探索易去污效果的实现机制。实验表明,在辅助单体和耐洗策略的帮助下,改良所得的织物应用性能均得到提升;特别是H加架桥剂（H+Linker）混合整理的织物,其涂层能在织物纤维表面均匀分布而不会严重堵塞纤维间的空隙,涂层三防性能、易去污及耐洗性能（对于玉米油,S.R.R.5-棉=4+,S.R.R.5-春亚纺=4-）和耐磨性能（200次磨损循环后两种织物的水接触角均在136°以上）都得到了高度改善,能满足实际应用需要。同时根据渗透试验,总结出了织物易去污效果的实现机制,对织物涂层提出两点要求:一是要能均匀地包覆织物纤维,从而将污物阻隔在整簇纤维之外,避免完全污染;二则是要能实现水诱导的表面亲水化,有利于清洗剂的润湿与更好的清洗。两者缺一不可。而这一机制的确定,也再次证明了开发氟化丙烯酸酯两亲共聚物用于易去污织物领域的正确性。

关键词：全氟丙烯酸酯聚醚丙烯酸酯低表面能易去污织物拒水拒油织物

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风光储联合并网控制策略研究

风光储联合并网控制策略研究

作者：郝利勤太原科技大学

学位级别：硕士

随着人们环保意识的养成,科技水平的提高,新能源在电力行业的地位逐年提高,风光储联合并网的概念深入人心。但是在实际的应用中,风光储联合并网的新能源场站却并不常见。造成这一现象的原因有储能技术的不完善,成本较高,风光发电条件的... 详细信息

随着人们环保意识的养成,科技水平的提高,新能源在电力行业的地位逐年提高,风光储联合并网的概念深入人心。但是在实际的应用中,风光储联合并网的新能源场站却并不常见。造成这一现象的原因有储能技术的不完善,成本较高,风光发电条件的不统一等。因此,本文对风光储一体化并网控制策略进行了研究,并利用现代化算法对风光储一体化系统的电压无功进行了优化。具体研究内容如下:首先,针对风力发电并网的控制策略,本文利用公式搜索实现MPPT,找到最大功率点所对应的风机叶尖速比,控制变流器输出,使得风机始终工作在最大功率点。机侧逆变电路采用转速电流双闭环控制策略,均采用PI控制器。形成整流桥的控制信号,使风机保持为最大功率时的转速,则风机始终以最大功率运行。网侧采用电压电流双闭环控制,形成矢量调制信号,实现逆变并网。电压外环采用PI控制,电流内环采用滑膜电流控制。其次,针对光伏发电并网的控制策略,本文使用电导增量法实现MPPT,形成Boost电路的控制信号,使得直流侧电压保持稳定,保证并网的顺利进行。网侧逆变电路采用电压电流双闭环调制,电压外环采用PI控制器,电流内环采用三矢量电流模型预测控制策略。然后,对储能系统进行设计,实现风光功率过剩时的储能和功率不足时的供能。通过电压电流双闭环得到Buck-Boost混合电路的占空比,采用反PWM控制方式,实现功率流动的双向控制。逆变电路采用电流功率双闭环调制。分别对风光和风光储联合并网仿真建模。分析验证了风光储联合并网在电压平滑性,谐波含量,并网功率状况等方面的优越性。但是在电压无功方面不是特别理想。最后,在最不利于电压无功的场景,风光储厂群站联合并网情况下,加入SVG电站,结合NPSO算法,进行多约束条件下的电压无功优化。验证采用该方法在电压稳定性、功率损耗等方面的优越性。

关键词：风光储联合并网最大功率跟踪并网控制多约束无功优化

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村镇砌体结构教学楼抗倒塌性能研究

村镇砌体结构教学楼抗倒塌性能研究

作者：郭倩勤南昌大学

学位级别：硕士

2008年汶川大地震造成了大量教学楼破坏,部分教学楼破坏严重甚至倒塌,导致了严重的师生伤亡。砌体结构教学楼一般具有开间和进深较大,含墙率低等不利于结构抗震的特点,现行抗震设计规范针对大开间砌体结构的地震破坏模式设计缺少特别规... 详细信息

2008年汶川大地震造成了大量教学楼破坏,部分教学楼破坏严重甚至倒塌,导致了严重的师生伤亡。砌体结构教学楼一般具有开间和进深较大,含墙率低等不利于结构抗震的特点,现行抗震设计规范针对大开间砌体结构的地震破坏模式设计缺少特别规定,砌体教学楼在强震作用下的抗震能力和抗倒塌安全性引起了学者广泛关注。本文以一栋具有实际震害的砌体结构教学楼为研究对象,对其震害特征、倒塌机理以及抗倒塌能力进行研究,主要研究内容和结论如下:(1)基于历史震害资料,总结了砌体结构教学楼的结构特征和典型震害,对震害原因进行了初步分析,并根据原因提出了一些抗震建议。(2)根据前期调研数据,选取了一栋在汶川地震中具有实际震害的砌体结构教学楼作为研究对象,采用ABAQUS软件建立了该结构的三维实体模型;开展了模态分析、弹塑性时程分析和倒塌模拟,通过对比分析结构的自振周期、震害特征以及倒塌模拟,验证了有限元模型的合理性;详细分析了该教学楼在不同烈度下的加速度和层间位移角等参数的响应规律,以及损伤及倒塌情况。(3)基于拆除构件法探究了砌体结构教学楼在地震作用下某片墙体突然失效而退出工作对剩余结构抗倒塌性能的影响,得到砌体结构不同位置墙体的重要程度和倒塌顺序。结果表明,拆除整片墙体对各墙体的整体稳定性产生显著影响,所拆除部位上层结构将在地震作用下迅速发生倒塌;纵墙局部的拆除对整体结构影响较小;边角大开间纵墙、小开间横墙、大开间横墙、小开间纵墙对结构抗倒塌性能的影响依次减弱。(4)根据砌体教学楼结构特性以及倒塌特点,选取了内钢框架加固方法对算例结构进行加固,并进行抗震性能分析。结果表明,该加固方式有利于提升结构整体性,增加冗余度,能有效防止横墙在强震下突然破坏而完全失效,保障砌体结构教学楼实现裂而不倒的抗震设防目标。

关键词：砌体结构教学楼抗倒塌弹塑性时程分析倒塌模拟加固

黔东南州民间文学在当地初中语文教学中的应用研究

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黔东南州民间文学在当地初中语文教学中的应用研究

作者：吴丽勤贵州师范大学

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伴随基础教育课程改革的纵深发展以及新课标实施的不断推进,课程资源正日渐显示其不容忽视的地位。在这一背景下,语文教学资源的挖掘与应用日益成为教育工作者关注的焦点。民族民间文学作为地方文化的重要载体,是当地学生的文化背景和... 详细信息

伴随基础教育课程改革的纵深发展以及新课标实施的不断推进,课程资源正日渐显示其不容忽视的地位。在这一背景下,语文教学资源的挖掘与应用日益成为教育工作者关注的焦点。民族民间文学作为地方文化的重要载体,是当地学生的文化背景和情感语境。将民族民间文学转化为语文教学资源,并应用于当地语文教学中,不仅能推动语文教学改革,促进教师专业化发展,对于提高学生的语文素养,培养学生热爱家乡、服务家乡的情感也具有重要意义。以黔东南州为例,本文探讨如何将侗族民间文学应用于当地初中语文教学中去。本文除绪论和结语以外,主体部分共分三章。绪论部分阐明研究缘起及研究意义,梳理研究现状,介绍研究方法,并对与选题相关的概念进行界定。第一章分别从侗族民间文学应用于当地语文教学的“必要性、理论指引、现实基础”三个方面,论述了侗族民间文学应用于当地初中语文教学的可行性。第二章基于实地调查,详细探讨侗族民间文学在黔东南州初中语文教学中的应用情况,并着重对当地现存问题进行归因研究。当前,侗族民间文学在当地初中语文教学中的应用呈现出“师生对侗族民间文学兴趣浓厚、语文教学中侗族民间文学缺失、侗族民间文学配套教学资源匮乏”的特点;究其原因,主要是“语文教学资源开发意识薄弱、缺少有效应用策略及经验、教育功利化阻碍了教学资源应用”三方面。第三章围绕“缺少有效应用策略及经验”这一问题,结合已有研究成果与教学实践,探寻统编版初中语文教材与侗族民间文学的契合点,提出侗族民间文学在当地初中语文教学中的三大应用策略,分别为:将侗族民间文学融入语文课堂教学;以侗族民间文学承载语文课外实践;借助侗族民间文学创新语文作业设计。在论文结语处,分析本次研究的得失,并对侗族民间文学在当地初中语文教学中的应用前景进行展望。

关键词：黔东南州侗族民间文学语文教学资源初中语文教学应用

外源硫化氢对盐胁迫下谷子幼苗生理及根系离子流的影响

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外源硫化氢对盐胁迫下谷子幼苗生理及根系离子流的影响

作者：丁玉勤太原师范学院

学位级别：硕士

灵芝发酵红薯渣改性可溶性膳食纤维降淀粉消化率的研究

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灵芝发酵红薯渣改性可溶性膳食纤维降淀粉消化率的研究

作者：岑勤贵州大学

学位级别：硕士

基于多节点阵列结构的高精度薄膜温度传感器研究

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机械工程学报 2024年第4期60卷 92-100页

作者：田边刘江江张仲恺刘兆钧马荣林启敬蒋庄德西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710043

针对液压系统中的智能感知需求,提出一种新型微机电系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)薄膜温度传感器,其具有微小体积的同时兼具较高的测温精度,可实现液压元件及系统中油液温度信号的精确感知。开发出基于高分子聚合物-金属... 详细信息

针对液压系统中的智能感知需求,提出一种新型微机电系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)薄膜温度传感器,其具有微小体积的同时兼具较高的测温精度,可实现液压元件及系统中油液温度信号的精确感知。开发出基于高分子聚合物-金属-陶瓷材料的新型测温材料体系;提出一种多节点的三维阵列式电极结构。针对三维立体曲面高分子聚合物基底上的热电薄膜沉积难题,基于MEMS磁控溅射技术,实现曲面基底上薄膜的图形化转移。测试结果表明,所制备的多节点型薄膜温度传感器在-60~200℃量程内的灵敏度系数可达42μV/℃,从-60~100℃的静态测试中,温度时间漂移率为0.012℃/min,重复性误差为0.32%,最大迟滞为1.3%,满量程误差小于0.5%FS。同时采用脉冲激光法测得传感器的动态响应时间优于0.24 ms。在综合性能测试中,传感器在高速热气流冲击下仍有较高的温度分辨率,同时在不同工质中均可长时间正常工作24 h以上,可满足实际液压系统中长时间保持密封性与稳定性的测温需求。

关键词：液压系统薄膜热电偶多节点结构曲面成膜性能研究

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苹果霉心病不同光谱检测方式对比研究

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 883-890页

作者：张仲雄刘昊灵魏子朝浦育歌张佐经赵娟胡瑾西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西杨凌712100

苹果霉心病是一种对消费者健康产生威胁的水果内部病害,在苹果进入消费市场前实现霉心病的快速无损检测有助于提升苹果品质和保障消费者安全。近年来,可见/近红外光谱技术凭借其快速无损、操作简单、成本低和批量在线检测等优势,被广泛... 详细信息

苹果霉心病是一种对消费者健康产生威胁的水果内部病害,在苹果进入消费市场前实现霉心病的快速无损检测有助于提升苹果品质和保障消费者安全。近年来,可见/近红外光谱技术凭借其快速无损、操作简单、成本低和批量在线检测等优势,被广泛用于水果品质无损检测研究中,而根据实际检测需求进行光谱检测方式选择是开展水果光谱无损检测的关键步骤,为探寻苹果霉心病光谱无损检测中最佳的检测方式,首先基于实验室自主搭建的苹果漫反射、漫透射和透射光谱采集系统分别获取了243个苹果样本的三种光谱数据,然后采用一阶导数(FD)、归一化(NOR)、 S-G平滑(S-G)、多元散射校正(MSC)和标准正态变量变化(SNV)五种方法对光谱数据进行预处理,其次将局部线性嵌入(LLE)、多尺度分析(MDS)、分布邻域嵌入(SNE)和t分布邻域嵌入(t-SNE)四种流形学习方法用于光谱数据降维,并与传统的主成分分析(PCA)降维方法比较,最后基于降维后数据建立了最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法的苹果霉心病分类模型。结果表明:在三种不同的光谱检测方式中,透射检测方式优于漫透射检测方式,漫透射检测优于漫反射检测方式。在五种不同的光谱降维方法中,基于SNE的降维方法在三种不同的光谱数据中都优于其他降维方法,最终以透射检测方式结合SNE降维方法构建了最优的苹果霉心病判别模型,其校正集和测试集的准确率分别为99.52%和97.14%。该研究对苹果霉心病光谱无损检测研究中的实验平台搭建和检测装备研发提供了指导。

关键词：苹果霉心病可见/近红外光谱检测方式光谱降维流行学习

多结构型任务驱动的上门服务调度优化模型与自适应大规模邻域搜索算法

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控制与决策 2024年第3期39卷 947-955页

作者：展月姜兆勤刘振元华中科技大学人工智能与自动化学院武汉430074

研究一类特殊的上门服务调度问题,该问题具有一般上门服务调度问题的要求,即要求可能具备不同技能水平的服务人员从同一站点出发,按路径执行被分配的任务后返回站点.被分配的任务在已有研究中对应图内点,而现实中的上门服务任务还可能... 详细信息

研究一类特殊的上门服务调度问题,该问题具有一般上门服务调度问题的要求,即要求可能具备不同技能水平的服务人员从同一站点出发,按路径执行被分配的任务后返回站点.被分配的任务在已有研究中对应图内点,而现实中的上门服务任务还可能具备内部结构(称为多结构型的任务),因此,在这类问题中路径的生成过程无法由任务序列本身确定,需要考虑任务指派和含出入点选取的路径规划的协同优化.通过分析此类问题特征,建立以总拖期最小化为目标的混合整数规划模型.通过分析模型的解的层次性特点,提出基于自适应大规模邻域搜索框架的启发式算法.通过多种规模对比实验发现,所提出算法适用于大规模问题和即时性要求,即在小规模算例下平均求解结果与精确解接近;在中、大规模算例下平均求解结果相较于一般贪婪算法产生显著优化.因此,所提出模型和算法可为多结构型任务驱动的上门服务调度提供参考.

关键词：上门服务拖期惩罚多结构型任务劳动力调度和路径规划问题自适应大规模邻域搜索