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    2004年, 第25卷, 第1期
    刊出日期:2004-01-15
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    论著
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    论著
    基于光线投射技术的医学图像三维重建
    胡英;王怀志;徐心和
    2004, 25 (1):  1-4.  DOI: -
    摘要 ( 372 )   HTML   PDF(272KB) ( 1143 )  
    针对医学图像数据的特点以及应用中的实际要求,通过对不同重建算法的比较,提出了以光线投射技术为基础的医学图像三维重建方案,同时提出了基于空间跳跃技术和序列相关性的综合加速算法,对重建算法进行加速·最后在PC机平台上实现了该方案,获得了接近实时的交互速度·由于所有重建算法的核心都是光线投射技术,因此在获得高质量重建结果的同时,极大地降低了系统的复杂性,提高了开发的效率,为医学图像三维重建的实用化提供了一种非常好的解决方案·
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    冷连轧第5机架轧制力模型
    刘兴刚;谭树彬;崔建江;徐心和
    2004, 25 (1):  5-8.  DOI: -
    摘要 ( 278 )   HTML   PDF(159KB) ( 739 )  
    在冷连轧轧制过程中,综合考虑轧件、轧辊的弹性变形和轧件的塑性变形,将轧件的受力变形区分为:入口弹性变形区、塑性变形区和出口弹性变形区·采用数值积分法,迭代计算入口弹性变形区和塑性变形区的轧制力,用出口区单位压力分布曲线围成的面积和轧件宽度的乘积近似计算出口弹性变形区的轧制力,两者求和即得到第5机架轧制力计算模型·用现场记录的不同钢种和规格的多组数据进行仿真计算,结果表明,该模型满足冷连轧生产轧制力预计算所需的精度要求·
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    倒立单摆摆起开环控制律的最优化算法
    侯祥林;丛德宏;徐心和
    2004, 25 (1):  9-12.  DOI: -
    摘要 ( 376 )   HTML   PDF(311KB) ( 1173 )  
    基于最优控制理论,研究了倒立单摆非线性系统过程控制问题·建立了带惩罚条件的摆起过程开环控制律计算的最优化算法·同一般数值方法相比,这种算法在每步优化计算中,以最优步长取代了固定步长,因此可以确定每个时间段上的精确控制量·编制了倒立单摆摆起过程控制律的计算程序,并进行倒立单摆摆起过程仿真分析·结果表明这种算法可以获得高精度的控制律,它将为非线性系统过程精确控制提供条件·
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    基于T-S模型的非线性离散系统的鲁棒镇定
    米阳;井元伟
    2004, 25 (1):  13-16.  DOI: -
    摘要 ( 236 )   HTML   PDF(161KB) ( 480 )  
    研究了非线性离散系统的基于T S型模糊系统的二次镇定问题·针对含有不确定项的非线性离散系统,在构造T S模型时,引入了参数不确定项,使得模糊模型能够更精确逼近原系统·基于Lyapunov稳定性理论,推导出满足二次稳定的状态反馈控制律存在的充分必要条件,并且把该条件进一步等价为一个求解线性矩阵不等式(LMI)的问题,利用Matlab工具箱能够方便地求解出该线性矩阵不等式·最后通过对truck trailer例子的仿真,验证了该方法的可行性·
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    一类鲁棒非线性励磁控制器设计的新方法
    张秀华;张庆灵;谢彦红
    2004, 25 (1):  17-19.  DOI: -
    摘要 ( 249 )   HTML   PDF(225KB) ( 620 )  
    运用控制领域的新成果非线性控制理论的H J不等式,针对一类鲁棒非线性励磁控制的单机无穷大电力系统,给出了非线性励磁控制器·它既考虑了电力系统的非线性,又顾及了干扰的影响,因此,具有广泛性·由于在控制器设计过程中未用到任何线性化方法,因而能完整地保留系统的非线性特性·且该设计方法使H∞控制理论在电力系统控制研究中得到了进一步的应用·与传统的线性化方法设计的控制器相比,新的励磁控制器具有结构简单,有效改善系统稳定性等多方面优点·
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    基于故障重构的PCA模型主元数的确定
    李元;谢植;王纲
    2004, 25 (1):  20-23.  DOI: -
    摘要 ( 262 )   HTML   PDF(1215KB) ( 1043 )  
    基于故障重构理论研究了PCA模型主元数的确定方法,应用累积方差贡献率以及复相关系数对主元模型性能进行分析·在基于PCA理论进行故障诊断中,故障变量可根据故障的方向向量进行重构,未重构方差(VRE)可分别投影于主元子空间(PCS)和残差子空间(RS)·确定最优重构是使两空间的VRE之和达到最小,与此相对应的主元数即为最优主元数(PCs)·应用累积方差贡献率以及复相关系数对主元模型性能进行评价,结果表明确定的PCA模型PCs保证了PCS中的信息存量·对于工业PVC聚合反应过程的故障诊断说明了上述方法的合理性与有效性·
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    自主移动机器人三角定位的路标优化
    张祥德;牛纪祥;董再励
    2004, 25 (1):  24-27.  DOI: -
    摘要 ( 347 )   HTML   PDF(1755KB) ( 945 )  
    针对给出的机器人三角定位算法,推导出路标设置对定位影响的几何精度标准,证明了参与定位的路标数目为3个和3个以上的情况下,如果路标与机器人的距离都相等,那么当相邻路标与机器人所成夹角都相等时,机器人的定位精度最高;进而给出了最优路标选取算法·实验和实践结果也进一步证明所得结论的有效性·
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    WDM疏导网络中的动态光路保护算法
    何荣希;王光兴
    2004, 25 (1):  28-31.  DOI: -
    摘要 ( 236 )   HTML   PDF(163KB) ( 496 )  
    研究了WDM疏导网络的生存性问题,提出一种保护图模型来有效反映网络当前状态·基于该模型提出两种支持多粒度业务的动态专用光路保护算法:最小波长链路法(MWM)和最小收发器法(MTM)·MWM总是选用需要新占用WLE最少的路径建立连接,而MTM则尽量选择占用收发器对最少的路径建立连接·在不同负载的动态业务下对所提算法进行了仿真研究,结果表明,MTM所需仿真时间略低于MWM,而MWM具有更低的阻塞率和更高的业务通过率·
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    基于威胁博弈理论的决策级融合模型
    王刚;赵海;魏守智
    2004, 25 (1):  32-35. 
    摘要 ( 261 )   HTML   PDF(174KB) ( 707 )  
    针对多传感器信息融合系统中普遍存在的冲突信息环境下的融合系统决策问题,提出了一种新的基于威胁博弈的决策级信息融合模型·该模型将冲突环境下的融合过程视为局部决策空间、策略空间和全局决策空间上的变换过程,并以此构建融合中心的一种结构模型·在融合算法的研究中,以威胁博弈的算法实现融合中心的多传感器交互决策·在应用中将该模型用于丰满水电仿真系统调速器PID模型的参数在线调整·经现场应用表明,该模型可以有效地解决原PID模型参数整定困难而导致的系统转速和频率振荡等问题·
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    一种消除IBGP阵发性路由振荡的方法
    曲荣欣;张春宏;高远
    2004, 25 (1):  36-39.  DOI: -
    摘要 ( 250 )   HTML   PDF(171KB) ( 470 )  
    研究了在使用BGP扩展机制之一的路由反射时,IBGP(Internal BGP)路由阵发性振荡问题·给出了一个基于图论的IBGP抽象模型,同时利用该模型详细地分析了IBGP路由阵发性振荡系统的动态行为特征·根据所获得的动态行为特征,提出了一种利用最小通告间隔定时器的非对称配置,消除IBGP路由的阵发性振荡,提高IBGP系统的稳定性和收敛性的方法·同时,利用IBGP抽象模型详细地分析了非对称配置方法的动态行为特征,从而说明了该方法的有效性·最后,利用仿真手段,分析和比较了对称配置和非对称配置对于IBGP收敛性和稳定性的影响·
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    低碳钢的高温力学性能
    邸洪双;康向东;王国栋;刘相华
    2004, 25 (1):  40-43.  DOI: -
    摘要 ( 786 )   HTML   PDF(203KB) ( 2049 )  
    利用Gleeble 1500热模拟实验机,采用加热法和凝固法两种加热变形制度,研究了实验用低碳钢的热塑性及强度,测定了该钢种的零塑性温度(ZDT)θd及零强度温度(ZST)θs,分析了其裂纹敏感性及断口组织·结果表明,凝固法所测结果更符合实际;实验钢的高温脆性温度范围为1300℃至熔点,在1100~1300℃范围内,此钢的断面收缩率均大于60%,具有良好的塑性·实验用低碳钢的高温脆性区较小,具有较强的抗高温裂纹特性·其θd和θs分别为1350℃和1400℃·
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    粉尘云最小点火能测试方法的比较与分析
    李新光;董洪光;S.Radandt;赫冀成
    2004, 25 (1):  44-47.  DOI: -
    摘要 ( 357 )   HTML   PDF(158KB) ( 1739 )  
    在1 2L哈特曼管、20L球、振动筛落管3种粉尘云最小点火能测试装置上对随时间和空间变化并对最小点火能测量有重要影响的湍流度、粉尘浓度和粉尘分散质量进行了定量测量和比较·在上述3种装置上借助最小点火能测试仪对粉尘云最小点火能进行了测量和比较,对影响最小点火能测量的因素进行了分析讨论·分析与测量表明:粉尘分散方法以及粉尘初始湍流度的大小对粉尘分散度影响很大;气流携带法(20L球)对粉尘的分散最好,堆积法(1 2L哈特曼管)次之,自由下降法(振动筛落管)最差·因此,振动筛落管不适宜作为最小点火能测试装置·
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    不同磁场作用下ZK60镁合金的凝固组织
    许光明;包卫平;崔建忠;谷晓峰
    2004, 25 (1):  48-50.  DOI: -
    摘要 ( 233 )   HTML   PDF(503KB) ( 551 )  
    实验研究了镁合金ZK60在无磁场、低频交变电磁场和静磁场作用条件下凝固的微观组织形貌及合金元素的分布;此外还数值模拟了凝固过程中的磁场分布·实验结果表明,在镁合金的凝固过程中施加低频交变电磁场或静态磁场都能有效细化晶粒及影响合金元素在晶内和晶界上的分布,并且晶界上的网状共晶组织变得不连续;在相同电源电压的条件下,静磁场细化晶粒的效果明显优于低频磁场,在静磁场条件下,聚集在晶界上的共晶化合物显著减少,在晶内和晶界附近存在大量弥散的近似球状化合物质点,这有利于提高镁合金的综合性能·
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    WC/FY-1烧结锻造钢基复合材料性能
    何凤鸣;修稚萌;贺春林;茹红强
    2004, 25 (1):  51-54.  DOI: -
    摘要 ( 236 )   HTML   PDF(216KB) ( 576 )  
    采用烧结锻造和合金化技术制备了WC/FY 1烧结锻造钢基复合材料,对材料的组织结构和性能进行了研究·结果表明,FY 1母合金的加入使FY 1烧结锻造钢的密度、强度、硬度及基体的耐磨性大幅度提高,冲击韧性下降·FY 1母合金在WC/FY 1钢的烧结过程中产生了部分液相,因而促进了致密化过程·WC的加入明显地提高了FY 1烧结锻造钢的耐磨性,其中15%WC/FY 1烧结锻造钢的磨损量仅为目前使用的导向辊材料W18Cr4V磨损量的1/5·所制备的WC/FY 1烧结锻造钢基复合材料达到高速线材轧机的导向辊用材的性能要求,因而有望在实际中获得应用·
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    电磁场对铸铁石墨生长的影响
    张国志;张小立;胡火生;贾光霖
    2004, 25 (1):  55-57.  DOI: -
    摘要 ( 308 )   HTML   PDF(291KB) ( 733 )  
    设计了交替换向的行波磁场,研究在铸铁凝固过程中,施加换向行波电磁场产生的脉冲作用对铸铁石墨生长及其凝固组织的影响·结果表明:在脉冲电磁场的作用下,灰铸铁凝固组织中奥氏体枝晶数量明显减少,石墨粗化;球化处理后,凝固组织中球状石墨数量减少,蠕虫状石墨增多,蠕化率显著提高,为稳定蠕墨铸铁的蠕化率提出一个新途径·讨论了电磁场对石墨生长影响的机理,认为脉冲磁场的电磁搅拌作用和感生电流的热效应破坏了石墨核心周围奥氏体壳的稳定性,促进石墨的分枝生长,形成蠕虫状石墨·只有在残留镁量和残留稀土量足够或残留量较高时,脉冲磁场的干扰能够稳定蠕化率;蠕化剂加入量不足时,磁场干扰只能促进形成片状石墨,不能形成蠕虫状石墨...
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    铝热自蔓延制备CuCr合金渣系的粘度测量及模型建立(Ⅰ)
    张廷安;豆志河;徐淑香;杨欢
    2004, 25 (1):  58-61.  DOI: -
    摘要 ( 229 )   HTML   PDF(191KB) ( 729 )  
    根据Al2O3基渣系的结构特点将S.C.Du和S.Seetharaman等人的粘度数学模型应用于非二氧化硅体系,建立了针对铝热反应测量渣系粘度的模型·根据添加剂选择原则结合相图研究了CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO体系作为铝热自蔓延制备CuCr合金渣系组分的可行性·由实验测量值和模型计算值比较分析,该模型处理以Al2O3为基体的渣系是成功的·
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    采用瞬态传递矩阵法分析复杂转子系统碰摩故障
    姚红良;刘长利;李鹤;闻邦椿
    2004, 25 (1):  62-65.  DOI: -
    摘要 ( 252 )   HTML  
    采用Raccati传递矩阵和Newmark β法相结合的瞬态传递矩阵法分析碰摩故障转子系统的瞬态和稳态响应,用多次迭代的方法确定瞬时碰摩力的精确值·该方法能够分析多盘、多跨转子系统等复杂的非线性转子系统的碰摩故障,并且可以同时考虑陀螺力矩、非线性油膜力等多种因素的影响·最后利用本方法分析了一个含有非线性碰摩刚度的局部碰摩故障双跨转子系统的运动,发现了其中的拟周期、混沌等丰富的非线性现象,验证了本方法的可行性·
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    振动锤的周期运动稳定性与分叉
    李鹤;姚红良;闻邦椿;应怀樵
    2004, 25 (1):  66-69. 
    摘要 ( 187 )   HTML   PDF(235KB) ( 789 )  
    通过理论分析和数值仿真,研究了振动锤周期运动的稳定性和局部分叉,得到了n-1周期运动存在的充要条件·应用Poincare映射的分叉理论,揭示了该类冲击振动机械系统存在倍周期分叉·研究表明,当改变恢复系数时,解的周期结构随激振频率的变化有较大的差异·当改变质量比时,解的周期结构没有明显的变化·选择不同的系统参数可以使振动锤工作在不同的周期运动,可以从这些周期运动中选择最为理想的工艺指标和其他综合评价指标最佳的运动形式·所以,研究振动锤的周期性冲击的稳定性与分叉可以使振动锤的系统参数优化·
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    虚拟车床动力响应系统的建模与实验
    杨国哲;许锋;巩亚东;王宛山
    2004, 25 (1):  70-73.  DOI: -
    摘要 ( 198 )   HTML   PDF(262KB) ( 725 )  
    针对虚拟车削加工中振动问题,进行了车床的激振实验,在实验的基础上对切削振动的组成进行了分析,把切削振动分解为随机振动、受迫振动和再生颤振3部分,分别进行了建模,并分析了主轴旋转对其受迫振动响应振幅的影响·利用此模型比较完整地进行了车削加工振动过程的仿真,对车削加工的物理过程进行了更接近实际的预测,提高了虚拟车削软件的应用性·通过典型加工颤振的仿真与实验结果的比较,可以认为软件达到了预期的目的·
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    失效相关结构系统可靠性分析及近似求解
    周金宇;谢里阳;王学敏
    2004, 25 (1):  74-77. 
    摘要 ( 211 )   HTML   PDF(309KB) ( 810 )  
    从分析相关程度对结构系统可靠度的影响入手,对失效相关结构系统可靠性的近似计算方法进行分析,提出了失效相关结构系统可靠度近似求解的新方法,对传统求解方法进行改进·在给定临界相关系数的基础上,按相关程度大小先后把各失效形式分成强相关、弱相关、中等相关3类·首先采用PNET法的有关原则对强相关失效形式进行聚类简化,提取主失效形式,再把各主失效形式分成弱相关和中等相关两类,分别采用不同的近似原则求解系统可靠度,有效地提高了结构系统可靠度求解的计算效率和计算精度·算例验证了方法的可行性和有效性·
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    可重构模块化机器人模块及构形设计
    李树军;张艳丽;赵明扬
    2004, 25 (1):  78-81.  DOI: -
    摘要 ( 285 )   HTML   PDF(124KB) ( 2132 )  
    对可重构模块化机器人模块的结构进行了研究,并归纳设计出7种功能模块,其中包括3种1自由度的关节模块,2种连杆模块和2种辅助模块·所有模块的功能都是独立的,并且每个模块的连接界面都设计成了圆筒形以便重组和提高其刚度·每一种模块都可设计成不同尺寸系列,这些不同类型和尺寸系列的模块便可构成一个模块库·作者对3个自由度串联机器人的构形进行了系统的研究,并应用制作的实验模块对研究结果的可行性进行了验证·
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    混合轴承陶瓷球的锥形研磨加工工艺
    陆峰;吴玉厚;张珂
    2004, 25 (1):  82-85.  DOI: -
    摘要 ( 214 )   HTML   PDF(189KB) ( 1045 )  
    采用锥形研磨法加工热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷球,分析了研磨压力、研磨转速以及研磨剂添加周期等研磨工艺参数与研磨效率的关系,研究如何提高金刚石研磨剂的利用率,降低研磨加工成本·研究表明,为了提高研磨效率、降低研磨成本,合理、稳定的研磨工艺应确定为:单球研磨压力6~8N;研磨转速450~800r/min;研磨剂的一次添加时间是60min左右·按照总结出的研磨工艺进行HIPSN陶瓷球的研磨加工,成品陶瓷球的表面粗糙度在0 01~0 02μm,球形误差在0 09~0 18μm范围内,完全满足使用要求·
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    基于“草图跟踪”的复杂曲面设计方法
    徐万红;张国忠;马世骁;马瑾
    2004, 25 (1):  86-88. 
    摘要 ( 222 )   HTML   PDF(144KB) ( 693 )  
    介绍了基于原有产品图片资料的三维重建方法,即根据被仿制车型的图片资料,从二维信息中提取三维信息,在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体,重构汽车外形主模型的建模方法·利用CATIA软件中的草图跟踪模块,在3D视角中引入实际车身大小外形草图图像,作为构建车身三维几何模型的基础,依据现有参数化曲面理论和应用软件曲面造型方法,结合产品的外形情况,采用曲面分块车身建模方法,对车身建模和创新设计过程中涉及的关键技术进行了分析·
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    啤酒酵母菌对汞离子(Ⅱ)的生物吸附
    朱一民;周东琴;魏德州
    2004, 25 (1):  89-91. 
    摘要 ( 322 )   HTML   PDF(610KB) ( 834 )  
    对啤酒酵母菌与水相中重金属离子Hg2+的生物吸附情况进行了研究·主要研究了溶液的pH值、吸附时间、菌体用量、Hg2+离子的初始质量浓度、温度等因素对生物吸附效果的影响·试验结果表明:啤酒酵母对水相中的Hg2+具有良好的吸附效果,在pH=3、吸附时间为15min时,对质量浓度为2 6g/L的Hg2+溶液进行吸附,去除率可达96%·啤酒酵母菌对Hg2+的吸附是一个快速过程,在15min时吸附效果最佳,之后有解吸现象的存在·pH值对Hg2+的吸附影响很大,在pH=3~5时吸附效果较好·温度对该吸附效果影响不大,室温下操作即可·
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    钢与高强混凝土组合梁的抗裂性能
    许伟;朱浮声;王连广;许峰
    2004, 25 (1):  92-95.  DOI: -
    摘要 ( 226 )   HTML   PDF(190KB) ( 429 )  
    研究了4根钢与高强混凝土组合梁的抗裂性能·试验表明,当荷载达到极限荷载的40%左右,微裂缝首先在加载点下的混凝土板底面出现,然后在加载点间逐渐增加,最后裂缝贯穿板顶;得到组合梁的混凝土板及型钢应变与荷载关系的曲线,分析钢与高强混凝土组合梁工作机理·利用弹性分析理论建立钢与高强混凝土组合梁开裂荷载的计算公式,计算结果与试验结果对比,二者吻合良好·给出了钢与高强混凝土组合梁裂缝宽度的计算公式·
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    Chebyshev加速法在斜对称化情况下迭代参数ρ_n的确定
    邵新慧;江渝;沈海龙;李长军
    2004, 25 (1):  96-98.  DOI: -
    摘要 ( 112 )   HTML   PDF(160KB) ( 707 )  
    在使用迭代法求解大型稀疏非奇异线性方程组时,引进由Chebyshev多项式形成的迭代向量{x(n)},对迭代过程进行加速,这是一种系统使用参数来加速的迭代法·在迭代向量序列{x(n)}形成的过程中,需要确定迭代参数序列{ρn}·对于斜对称化情况,迭代矩阵的特征值为纯虚数,且共轭成对地出现在虚轴上,而迭代参数序列{ρn}的确定恰取决于G迭代矩阵的谱半径S(G)的信息,即迭代参数序列{ρ2k}及{ρ2k+1}分别是单调增加和单调减少地收敛到同一个值,那么{ρn}必收敛且极限也是这个值,这样就可以利用极限值来选择一个最佳的迭代初值,从而使Chebyshev加速过程达到最优·
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    含手性交联剂的液晶弹性体液晶性能
    何晓智;胡建设;张宝砚;林建荣
    2004, 25 (1):  99-102.  DOI: -
    摘要 ( 162 )   HTML   PDF(208KB) ( 1342 )  
    把非液晶手性交联剂十一烯酸异山梨醇酯(M1)与向列型液晶单体4-戊氧基苯甲酸-4'-烯丙氧基联苯单酚酯(M2)接枝到聚甲基含氢硅氧烷链上,交联剂的摩尔分数从0至20%,得到系列液晶弹性体P1~P7·通过热分析、偏光显微分析等手段研究了手性交联剂对弹性体液晶性能的影响·结果表明P1~P7都有液晶性能,P1为向列型液晶聚合物,P2~P7为胆甾相液晶弹性体·系列液晶弹性体的tg和ti随交联剂含量的增加而降低,P1~P6具有较宽的液晶相范围·所合成的液晶弹性体热稳定性均较好,质量损失5%时的热失重温度均在300℃以上·
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