课程文献中心 更多>>

ISBN: (纸本)9787576338300

关键词： 中国结   编织技艺   非遗传承   张家口地区  

摘要： 中国结是中国非物质文化遗产的重要组成部分，象征着中华民族的美好愿望与智慧。在张家口地区，中国结编织技艺经历了悠久的发展历史，并在传承人及相关文化工作者的推动下得以发展。文章通过回顾中国结的发展历史，分析其在张家口地区的传承与发展现状，并探讨具体的传承与创新路径，从而促进中国结编织技艺的可持续发展。

关键词： 声学超材料   滤波   声学增强   声源定位   微弱信号检测   单向   双向  

摘要： 近年来现代化工业的快速发展,同时也推动了机械设备的发展和更新,使得机械设备向着自动集成化不断推进发展,这种发展不仅提高了生产效率,也增加了对机械设备的状态监测和故障诊断技术的需求量。但是在实际生产中,想要提取的故障有用信号通常都非常微弱,并且会被背景噪声干扰,因此如何从复杂的声场环境中提取出需要的有用信号是解决问题的关键。声学超材料是一种人工复合材料,通过改变其结构设计,例如尺寸、排列方式等设计,使得它拥有传统材料不具备的声学特性,利用这些特性可以对声音信号实现滤波、声学增强和方向响应等功能,这对于微弱信号检测方法的发展有着重要的意义。以下是本文的具体研究工作: 第一章阐明本文选题背景和意义,阐述声学超材料几种结构分类和发展,阐述在声学增强方面声学超材料的发展和研究现状;确定本文的主要研究内容和具体的章节安排。 第二章推导理想介质中的声波方程,推导有效介质理论,介绍有限元分析的基础原理和Comsol Multiphysics软件对声学超材料进行仿真模拟的计算流程。 第三章针对微弱信号难以检测、传统结构设计过大和传统结构波导与背景介质之间的波矢量和模场不匹配现象这三个问题,基于声学超材料的声学增强原理,提出一种单向非线性紧凑型声学超材料结构,通过仿真验证单向非线性紧凑型超材料结构对入射声波具有良好的滤波、声学增强和声源定位效果;通过仿真验证单向非线性紧凑型声学超材料结构对弱谐波信号的滤波和声学增强效果;通过仿真验证单向非线性紧凑型声学超材料结构对高斯脉冲信号的滤波和声学增强效果。 第四章对单向非线性紧凑型声学超材料进行实验分析,搭建声学实验平台,首先验证单向非线性紧凑型声学超材料结构对平面波信号的滤波、声学增强和声源定位效果;然后验证单向非线性紧凑型声学超材料结构对弱谐波信号的滤波和声学增强效果;最后验证单向非线性紧凑型声学超材料结构对高斯脉冲信号的声学增强效果。 第五章针对微弱信号难以检测和传统结构无法处理多方向声波这两个问题,设计一种双向声学超材料结构,通过仿真验证双向声学超材料结构对单向和双向宽频入射声波具有良好的滤波和声学增强效果;通过仿真验证双向声学超材料结构对弱谐波信号的滤波和声学增强效果;通过仿真验证双向声学超材料结构对高斯脉冲信号的声学增强效果。

关键词： 航空编织软管   动力学特性分析   疲劳损伤   脉动载荷   随机振动试验  

摘要： 航空编织软管是一种由聚四氟乙烯内管、钢丝编织增强层及连接件组成的高性能柔性软管,常作为飞机中燃油、滑油等高压介质的输送管路,是飞机液压系统的重要组成部分。随着新一代飞机“超机动大型化”及“高速高压高功重比”的发展趋势,使管路系统的机载载荷更加严酷、机载环境更加恶劣,对编织软管的结构设计、动力学性能以及其它方面都提出了更高的要求。因此,本文开展适航载荷下的编织软管动力学特性分析,主要研究内容如下: (1)在动力学基础方程上,采用改进Bouc-Wen迟滞模型,推导弯曲变形下的编织软管弯曲迟滞力模型,建立编织软管系统弯曲振动运动方程。基于等效梁模型,对钢丝截面进行等效,通过参数方程控制运动轨迹进行建模,提高编织软管的实体建模精度。在ANSYS Workbench软件内,建立编织软管动力学有限元分析模型。 (2)分别研究流体压力及流体质量对编织软管模态数值的影响,分析结构的各阶模态振型;开展结构在谐振载荷、随机振动载荷下的动力学特性分析,对结构在随机振动下的疲劳损伤进行估算,为软管在适航载荷下的工程应用提供参考。 (3)改变软管的径厚比,研究径厚比对编织软管动力学特性的影响机制;采用Prony级数描述聚四氟乙烯内管的粘弹本构模型,改变环境温度场,在热应力仿真结果基础上,研究环境温度对编织软管动力学响应的影响机制;在单向耦合方式下,研究编织软管在脉动载荷下的动态响应特性,得到结构在脉动载荷下的振动衰减规律。 (4)开展编织软管组件模态试验研究,得到其各阶模态数值,通过与仿真结果对比,验证本文动力学有限元模型的正确性;开展随机振动试验研究,得到编织软管振动响应特性曲线,通过与仿真结果对比,验证本文动力学仿真流程的正确性。

关键词： 热塑复材   三维编织   多尺度分析   参数优化  

摘要： 热塑性树脂基复合材料因其在抗冲击、耐腐蚀等方面表现出的优异性能而备受关注。然而,由于基体固有的高粘度等特性,常规的“后浸渍”加工成型方法难以适用。本文旨在解决热塑复材三维编织成形与材料性能预测问题,以三维编织碳纤维PEEK复合材料为例,探讨了热塑复合材料的成形技术与关键参数对材料成形的影响和材料性能的预测,为相关领域的研究和实践提供了有效的参考。 提出了一种针对热塑性工程塑料基体的三维结构复合材料的加工工艺方法。通过数值分析建立了纤维张力输出数学模型,并使用ADAMS软件进行了动力学仿真验证了数学模型的准确性。基于建立的数学模型,针对驱动纱架的结构进行了参数优化,获得了弹簧常数、弹簧预压角度以及固定导轮位置参数对浸渍过程中纤维张力和张力变化幅值的影响,实现了对纤维预混过程纤维张力的稳定控制。开展双因素多水平实验确定了纤维张力和浸渍浆液各组分浓度对预混纱树脂粉末含量的影响规律,并建立了计算浆液各组分损失速度的数学模型,为浸渍过程浸渍浆液浓度的控制提供了理论方法。 基于柔性导向三维织造方法设计并优化了针对三维热塑性树脂基复合材料的单针成形方法,进而探索了多针法柔性导向三维织造的工艺条件与关键参数对系统织造能力的影响。针对预混纱编织成形带来的材料高孔隙率问题,提出了一种调整材料纤维体积含量与降低孔隙率的方法。进而建立了0°/90°交替编织结构以及0°/45°/90°/135°交替编织结构下的各相纤维体积含量和孔隙率计算的数学模型。建立了两种编织结构下的材料单胞模型,为后续预测和分析三维热塑复材的力学行为提供了理论基础。对两种编织结构进行了经向抗拉能力的对比,发现0°/45°/90°/135°逐层交替编织结构的三维结构复合材料在各方向的力学性能的均匀性更好的同时,也导致了其在各方向的抗拉能力受到了不同程度的折减,0°/90°逐层交替编织结构可以更好的承受来自经纬向的拉载荷。 建立了纤维增强复合材料的基体相与增强体相的损伤本构模型,并采用相应的本构模型模拟了材料刚度退化过程。提出了一种通过预定纤维含量获得合理的细观RVE尺寸以及纤维根数的数学方法,将实际建模过程中的纤维体积含量误差降低到了0.5%以下。采用复合材料细观力学方法对三维结构的PEEK复合材料纤维束的力学性能通过有限元方法进行了单胞模型的各相承载受力破坏仿真,揭示了在不同载荷条件下材料的损伤失效形式。进而获得了纤维束各方向的力学参数,并与传统细观力学计算方法进行对比,发现主要参数的误差均在合理范围内,验证了模型的合理性。

关键词： 泊里红席   民间手工编织   大班幼儿   行动研究  

摘要： 手工编织活动是优秀民间传统文化的重要组成部分,产生于民间,流传于民间,积淀了丰富的民间智慧,是幼儿重要的成长资源。编织活动具有增强心理健康和促进身体发育的功能,饱含丰富的教育价值。根据民间手工编织活动的特点,结合幼儿身心发展规律,优化幼儿园手工编织活动,有助于提升手工编织活动融入幼儿园课程的质量,不仅能够满足现代幼儿教育需要,也有利于传承优秀民间文化。民间手工编织活动作为A幼儿园独特的本土资源,是本地人喜闻乐见的民间传统文化。“编玩编乐”的编织活动,不仅能锻炼幼儿的手部肌肉,而且对幼儿专注力、想象力以及语言表达能力和幼儿审美情趣的养成也具有重要价值。本研究以“泊里红席”为例,选择A幼儿园作为田野调查场域,以活动的设计与实施为着力点对民间手工编织活动开展了三轮行动研究,并不断对各环节进行调整与优化,最终形成一个比较科学有效的民间手工编织活动方案。本研究通过对民间手工编织的相关文献进行检索与浏览,以行动研究为重要研究工具,辅之以观察法、访谈法,研究手工编织活动在幼儿园大班集体教育活动、区域活动、过渡环节的现状及问题,并根据相关问题努力探寻其实现路径和相关策略。幼儿园民间手工编织活动的设计主要从活动目标、内容、实施、评价四个方面进行。其中,活动目标的设计要在幼儿园教育总目标的设计下进行,活动内容要符合幼儿的身心发展规律,如穿插活动、前后交叉缠绕、三股编、泊里编织、曼陀罗编织等活动培养幼儿的手眼协调、创造力和合作能力,活动实施主要通过从集体教育活动、区域活动、过渡环节进行,由观察、模仿、操作、分享等环节依次展开,活动评价以教师在每轮活动实施后对活动开展进行的评价为主。经过三轮行动研究发现,大班幼儿的手部小肌肉发展、创造力、合作意识都有发展,养成了做事认真、细致、有条理等良好品质。活动理念由以教师为主转换成以幼儿为主,活动目标由单一的技能掌握到技能与情感的并重,活动内容从无聊乏味到生动有趣,活动实施由单一的集体教育活动到区域活动与过渡环节的环环相扣。本研究根据研究结论,提出合理化研究建议:1.教师要利用多种途径不断丰富自我手工编织文化的经验,开展特色教育活动;2.幼儿园、家园、社区携手不断拓宽幼儿认识编织世界的活动途径;3.幼儿园要加大对幼儿编织文化传承教育的力度,给予良好的环境支持。

关键词： 三维编织复合材料   低速冲击   热氧老化   裂纹分布   失效机理  

摘要： 三维编织碳纤维/环氧树脂复合材料在大气环境中热氧老化所致基体降解和界面弱化是服役过程中不可避免的问题,也是结构件强度下降的重要原因。研究编织复合材料热氧环境和外部载荷共同作用机理有助于优化工程结构强度设计。本论文探讨热氧老化过程中基体和界面性质变化规律,明确老化损伤空间分布和传递机制,从基体、界面和纤维束三个层面揭示老化后低速冲击（LVI）损伤失效机制。 （1）三维编织碳纤维/环氧树脂复合材料热氧老化降解和损伤机理 采用全反射傅立叶变换红外光谱、红外光谱相关分析技术和峰值力定量纳米力学技术研究热氧老化过程中树脂基体分子结构演化和纳米弹性模量性质变化,用微型计算机断层扫描技术分析复合材料基体和界面损伤空间分布和传递规律,以单向复合材料为参照,明确老化损伤传递机制的结构特性。 在180℃老化16天过程中,亚甲基-CH2-、羰基-C=O、苯环、芳香醚-C-O-Ar和过氧基-C-O-O-含量发生波动,芳香醚生成速率大于过氧化物,苯环等热稳定性物质浓度增大导致老化后Tg升高9%。分子结构中共轭效应和不饱和键发色基团的改变导致基体外观色泽由黄色变为深褐色,影响复合材料外观色泽变化,由黑色变为深棕色。老化16天后树脂基体纳米弹性模量和LVI弹性模量下降比率一致,约12%,体积收缩率达0.8%,收缩应力达到界面和基体临界值时发生界面开裂和基体开裂的老化损伤。老化损伤在材料表面和空间传递受增强体结构影响。纤维束平行分布的单向复合材料结构容易出现层内损伤,裂纹沿层间传递,在横截面形成局部连续、整体离散分布的界面裂纹;编织结构损伤主要是界面裂纹和由界面裂纹延伸的基体裂纹。老化裂纹空间分布均集中在纤维方向两端。编织结构试件中较低的比裂纹体积分数表明编织结构抑制老化过程中裂纹扩展。 （2）三维编织复合材料热氧老化后面内LVI响应的冲击能量效应 不同能量（5 J、15 J和25 J）下沿面内方向冲击老化前后25°编织复合材料,采用高速摄影和数字图像相关技术分析试件受载过程中损伤失效形态和局部应变分布,探讨冲击强度、弹性模量和损伤机制热氧老化过程中的冲击能量效应。 不同冲击能量老化前后应力应变响应机制一致,老化16天后5 J、15 J和25J冲击强度下降比率分别为19.09%、25.75%和21.19%,冲击能越大,因老化导致的冲击强度衰减先升高后降低。5 J时老化前后试件无明显冲击损伤;15 J时试件表面出现基体开裂和少量脱落,横截面上四周区域界面发生脱粘,老化后损伤严重;25 J时材料出现纱线明显屈曲的侵彻现象,在屈曲顶点处出现纤维断裂,纤维束之间产生滑移,局部应变增大,表面树脂几乎全部脱落,横截面上四周区域相邻纤维束之间距离增大,界面严重开裂。老化导致的基体和界面性质弱化降低试件面内方向的冲击承载能力,改变冲击损伤传递路径,致使多个损伤沿老化裂纹方向呈分散状传递至材料内部。老化前后损伤模式变化无明显冲击能量效应。 （3）三维编织复合材料热氧老化后面内LVI响应的编织角效应 相同能量下（25 J）沿面内方向冲击15°、25°和35°未老化和老化16天后编织复合材料,采用实验和细观有限元方法分析应力-应变响应、组分应力、损伤传递和失效模式热氧老化后的编织角效应。 热氧老化导致15°、25°和35°编织复合材料沿面内方向冲击强度和模量分别降低23.79%、21.19%、8.34%和28.73%、28.34%和26.21%,具有明显编织角效应,编织角越大,因老化导致的强度和模量衰减降低。老化前后吸收能变化受编织角影响,未老化试件吸收能与编织角呈正比,老化后试件先升高后降低。未老化材料中,编织角越大,相同载荷下纤维轴向分力越小,横向分力越大,促进纱线间滑移,试件变形和损伤较大,承担载荷能力下降。编织角增大时,纱线间较紧密结构使试件损伤后具备部分承载能力,促进能量吸收,老化后复合材料基体和界面性质弱化降低试件损伤后承载能力,吸能下降。15°未老化编织复合材料中四周界面性质弱化,纱线承载能力下降,中间区域纱线承担载荷较大,老化后材料界面损伤集中在载荷端,纱线应力分布较均匀且值较小。25°复合材料中老化前后基体出现从载荷端至底部的“V”型损伤,材料上半部被挤压,向四周横向扩展,老化后界面易出现损伤,老化导致的基体降解和界面损伤使得试件冲击后损伤严重。35°老化前后材料应力分布较均匀,界面损伤较多,树脂下半部分出现“U”型损伤,材料向四周扩展,老化加重损伤和横向扩展程度。老化前后损伤和失效模式变化未出现明显结构效应,15°材料损伤模式主要包括界面开裂和树脂基体开裂;25°复合材料损伤模式主要包含界面脱粘、树脂开裂和脱落、纤维屈曲、滑移和断裂;35°复合材料出现较多界面损伤,表面纤维未出现明显断裂现象,较紧密结构降低材料变形程度,损伤模式包含基体开裂、

关键词： 多层交联三维编织   编织平台   携纱器   力学性能  

摘要： 三维编织复合材料具有优秀的力学性能,拥有广阔的应用领域,随着对于三维编织技术的研究越来越广泛,三维编织设备的开发也逐渐完备,但国内对于多层交联编织工艺的研究起步较晚,三维编织设备的自动化程度低,因此,我国迫切需要研发出自动化程度更高的多层交联三维编织设备。 本文围绕多层交联三维编织工艺的研究,致力于开发一种自动化多层交联三维编织平台,开展新型携纱器的设计,并对三维编织复合材料进行拉伸力学性能试验,对实验结果所显示出的力学响应特性、破坏机理展开分析。 进行了多层交联三维编织工艺的分析,模拟携纱器在编织底盘上的运动轨迹,进而找出角轮和转换装置的运动规律,通过三者的关系建立了携纱器轨迹数学模型,采用B样条曲线对纱线空间点进行拟合,得到了纱线空间网格模型。 开展了三维编织平台整体的结构设计,对各部分进行了三维建模,并进行了关键部件的有限元分析,确保了该设计符合要求。进一步开展了传动系统的设计,通过力学分析,选定了步进电机搭配旋转气缸的驱动方式,开发了基于西门子PLC的编织平台运动控制系统,并完成了控制柜的搭建。最后配合编织平台的结构设计部分实现了平台实物的组装,并进行了编织物的试织。 开发了具有主动控制纱线张力功能的新型携纱器,引入了张力补偿装置,通过减速电机控制纱线筒释放和回绕纱线,可主动控制纱线参与编织,并提出了新型“接触式传电”的供电思路,解决了携纱器在移动过程中的电能供应问题。 对试织的三维编织预制体进行了复合材料的制备,开展了拉伸力学性能试验,并通过DIC采集了拉伸过程中的应变分布,分析了在纵向载荷作用下的应力-应变关系和试样断口的破坏机理。研究发现:在复合材料纤维体积含量基本相同的情况下,随着编织角的减小,三维编织复合材料的拉伸性能更好,拉伸断裂断口趋于齐整,更多表现为正应力作用下的脆断特性。

摘要： 编织是一项传统民间工艺。它历史悠久、门类丰富、技艺独特，在服装设计中大放异彩。编织应用在戏剧服装设计中，不仅丰富了服装元素、提升了视觉效果，还继承和发展了传统手工艺。随着新时代戏剧的发展日趋完善，编织工艺更加深入广泛地应用于戏剧服装的各个细分领域。本文探讨了编织工艺在戏剧服装中的应用及其在应用过程中面临的挑战，旨在启发当代服装设计师挖掘编织工艺的艺术价值，为观众呈现美轮美奂的戏剧服装作品。纵观服装发展的历史长河，编织艺术始终占据着重要的地位。《易经·系辞》中有载，伏羲氏作结绳而为网罟，以佃、以渔。