本文主要是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分形理論研究靜電紡納米纖維膜孔隙率和孔隙分布,運(yùn)用Matlab軟件研究了孔隙分布關(guān)聯(lián)維數(shù)與阻力的關(guān)系。首先通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了30組靜電紡納米纖維膜的不同工藝參數(shù),并按此在DXES-01全自動(dòng)靜電紡絲機(jī)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)原料聚乙烯醇(PVA)制作了對(duì)應(yīng)的30個(gè)樣本;用TM-3030臺(tái)式掃描電鏡獲取靜電紡絲納米纖維膜的圖像,得出樣本的bmp圖片;我們將得到的靜電紡納米纖維膜的掃描電鏡圖進(jìn)行灰度化和二值化處理,運(yùn)用Matlab軟件計(jì)算出靜電紡納米纖維膜的孔隙率和孔隙分布,把計(jì)算得到的與用壓汞儀測(cè)得的靜電紡納米纖維膜孔隙率進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)孔隙率的實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值之間的比值接近費(fèi)根鮑姆常數(shù)(a=2.5029078750 957…),利用VC++軟件和Matlab軟件計(jì)算得到孔隙分布序列,再用費(fèi)根鮑姆常數(shù),把孔隙分布得到的值擴(kuò)大eα倍,利用G-P算法計(jì)算出靜電紡納米纖維膜孔隙分布的分形維數(shù);在得到分形維數(shù)后,利用Matlab軟件分析了孔隙分形維數(shù)與阻力之間的關(guān)系;最后,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練得到各工藝參數(shù)與靜電紡納米纖維膜孔隙率之間的具體函數(shù)關(guān)系式,分析和研究出靜電紡納米纖維膜最大孔隙率的最佳工藝條件和靜電紡各工藝參數(shù)對(duì)納米纖維膜孔隙率的影響力。
【學(xué)位單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41;TP18;TQ340.64
【部分圖文】：

１－ｌＯＯｎｍ尺度范圍內(nèi)的纖維；廣義上講納米纖維里填充有納米微粒，并且纖維可??以被改性，則可以劃入納米纖維的范疇。本文所研宄的則是狹義上的納米纖維。??目前通過(guò)靜電紡絲法制備納米纖維是最普遍的方法，運(yùn)用原理如圖１所示。這種??方法在國(guó)外２０世紀(jì)９０年代就有人步入研究，２１世紀(jì)初中國(guó)紡織科學(xué)研宄院張??錫偉等人采用此方法制造納米纖維聚丙烯腈纖維氈。靜電紡納米纖維膜優(yōu)越特??性、應(yīng)用廣泛，它在電子器材、生物醫(yī)學(xué)、過(guò)濾、防護(hù)服用材料、吸附、纖維增??強(qiáng)符合材料即傳感器感知膜等領(lǐng)域１１１發(fā)揮者巨大作用。隨著納米技術(shù)的不斷完善??和提高，靜電紡絲作為一種簡(jiǎn)單有效的生產(chǎn)納米纖維的方法，可以大規(guī)模生產(chǎn)納??米纖維材料，靜電紡納米纖維膜的市場(chǎng)發(fā)展前景相當(dāng)看好。因此，對(duì)靜電紡納米??纖維膜的研宄是非常有必要的，然而，靜電紡納米纖維的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜無(wú)序，如??何確定它的性質(zhì)是十分有意義的。??丨丨卜ｃ—。「??Ｆｏｒｃｅ?ｓ°ｌｕｔｉｏｎ?Ｔａｙｉｏｒ?ｃｏｎｅ??Ｎａｎｏｆｉｂｃｒ?Ｍａｔ??ｗ??圖１－１靜電紡絲原理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ??ｉ??

一工原始圖?

后的黑白圖像導(dǎo)入Ｍａｔｌａｂ軟件中，計(jì)算出圖像各個(gè)位置的像素值，生成表格，??每隔１０個(gè)像素測(cè)定該像素對(duì)應(yīng)的平均孔隙率，得到該圖像的孔隙分布。以３號(hào)??樣本為例，對(duì)原始圖像進(jìn)行上述處理后，用Ｍａｔｌａｂ計(jì)算出孔隙分布，如圖２所??示。樣本的孔隙分布結(jié)果如下：２０．５６１９１４６７?２６．３９９５８３７７?２７．７１０７１８?２９．２０９１５７１３??２７．５８５８４８０７?３０．５７２３２０５?２５．０７８０４３７?２７．２６３２６７４３?２８．１４７７６２７５?２８．８１３７３５６９??２９．８１２６９５１１?３０．６３４７５５４６?２６．５４５２６５３５?２７．８２５１８２１?２７．８１４７７６２７?２７．２００８３２４７??２３．７３５６９１９９?２３．２７７８３５５９?２５．６９１９８７５１?２３．０３８５０１５６?２３．００７２８４０８?２８．０５４１１０３??２７．３９８５４３１８?２５．０３６４２０４?２２．８５１１９６６７?２９．９０６３４７５５?２
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本文編號(hào)：2860579