静电纺纳米纤维直径的数学模型和分形性质研究

摘要

由于纳米纤维的直径影响非织造织物的过滤效率和阻力，我们使用BP神经网络来研究静电纺丝纳米纤维直径在自变量距离(cm)，注射速率(ml/h)和电压(KV)下的数学模型以及研究了直径分形的关联维数与过滤效率之间的关系.首先，基于统计正交理论，我们进行了30组实验，并获得了30组纳米纤维膜.之后，通过TM-1000电子显微镜获得纳米纤维膜的电子显微镜图像.然后，我们使用VC++处理纤维图像以获得纳米纤维的直径分布.利用MATLAB软件应用BP神经网络知识得到三个变量与纳米纤维直径的函数关系，在获得函数关系后，我们随机进行三组实验，并将结果与实验结果和计算结果进行比较，发现相对误差小，因此可以得到纳米纤维直径和三个自变量之间的函数关系是可行的，在此基础上，我们还进一步分析了固定一个变量和固定两个变量下的直径分布，找出了纳米纤维直径与变量变化之间的关系.最后，我们用分形的理论研究了静电纺纳米纤维直径分布的分形性质，用Feigenbaum常数处理后的直径我们称为相对直径，经MATLAB计算，相对直径分布的关联维数与过滤效率有正相关关系.

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究背景

1．2分形理论与意义

1．3 BP神经网路

1．4研究的内容与意义

第二章静电纺纳米纤维直径数学模型的研究

2．1引言

2．2实验部分

2．2．1药品

2．2．2仪器

2．2．3样品制备

2．3结果与讨论

2．3．1样本图像的细化处理及直径的计算

2．3．2BP神经网络模型

2．3．3实验结果分析

2．4结论

第三章静电纺纳米纤维直径的分形性质

3．1引言

3．2实验部分

3．2．1药品

3．2．2仪器

3．2．3样品制备

3．2．4测量与表征

3．3结果与讨论

3．3．1样品直径分布的相对关联分形维数的计算

3．3．2静电纺纳米纤维直径分布关联维数与过滤效果物理性质的关系

3．4结论

第四章结论与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢