期刊首页 当期目录

2016年, 第0卷, 第19期 
刊出日期:2016-10-13
  

  • 全选
    |
  • 孙德强, 方众望, 雷晓东, 胡昕, 罗鹏飞, 郭丹丹
    . 2016, (19): 1-5.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 在不同速度的共面冲击载荷条件下,获取不同壁厚边长比的斜方形蜂窝芯材的动态性能力学参数。方法 建立有限元分析模型以及简化的能量吸收模型,以评估斜方形蜂窝芯材共面方向上的力学性能。结果 在冲击速度从低到高逐渐增大的过程中,局部坍塌、"V"字形过渡和“一”字形坍塌等变形模式先后出现,对其进行了详细的描述和展示。结论 在不同壁厚边长比下,当其余结构参数固定时,动态峰应力与冲击速度的平方成线性关系;在不同冲击速度下,其余参数固定时,动态峰应力与壁厚边长比成幂指数关系。通过对数值结果的物理分析和讨论,提出了关于冲击速度与动态峰应力的关系的经验公式。
  • 王秀宇
    . 2016, (19): 6-11.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 以相同规格包装箱为研究对象,求解包装箱组托码放规则的最优化方案。方法 以H2DPP模型为基础,采用块启发式算法,建立非线性规划模型,利用Lingo软件求解最优码放数量及各决策变量值。结果 在托盘规格一定的情况下,包装箱规格越大,目标函数值越小;托盘长宽与包装箱长宽分别成整数比时,迭代的次数要远小于其他情况。结论 利用Lingo软件求解非线性规划组托模型,用时不超过0.05 s,该方案更高效、准确地解决了流通过程中包装箱的组托问题,实现了组托方法的最优化。
  • 巩桂芬, 赵淼
    . 2016, (19): 12-16.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 基于Ansys研究大中型运输包装堆码过程中纸质外围框的双A型瓦楞纸板失稳问题。方法 使用Ansys软件并结合APDL语言构建双A型瓦楞纸板有限元模型,然后对该模型进行特征值屈曲分析,得到使纸板发生屈曲的最小临界载荷和屈曲后纸板的变形情况,最后改变纸板的高度与长度,再进行多次特征值屈曲分析,分析纸板的高度和长度与纸板临界屈曲载荷的关系。结果 纸板的临界屈曲载荷与纸板的长度成正比,与纸板高度的平方成反比。结论 纸质外围框双A型瓦楞纸板更加适合包装高度较低的产品,以减少失稳的可能性,当双A瓦楞纸板所承受的力大于临界屈曲载荷时,可以在瓦楞纸板的外表面添加胶合板加强筋,承担一部分的承载压力,从而使瓦楞受力在临界屈曲载荷之下。
  • 李志强, 晏立熊, 梁佩, 李俊
    . 2016, (19): 17-21.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 以新制仓储设备网箱托盘为研究对象,利用有限元分析软件对其受力进行分析。方法 通过SolidWorks软件对网箱托盘进行建模,并在Ansys Workbench中进行结构静力学分析,Ansys LS-DYNA中进行跌落分析,获得应力、应变、位移云图及相关数据。结果 结构静力学分析得到底托盘的最大应力为5.18 MPa,最大位移为1.2 mm;面跌落分析得到网箱最大应力为2 MPa,底托盘最大位移为16.51 mm。结论 网箱底托盘无支撑位置的变形较大,受损严重。该研究能够为网箱托盘的结构优化提供依据。
  • 李国志, 张晓静
    . 2016, (19): 22-26.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究异型纸盒以三维造型为基础完成二维展开结构的逆向设计。方法 以Creo钣金模块为主要设计工具,分析不同类型异形纸盒展成二维图形的方法及规律。结果 提出了适用于不同纸盒造型的3种钣金建模方法,总结了以长方体造型为基础的异型纸盒钣金件展平结果。结论 通过设计案例证明,利用Creo钣金工具进行异形纸盒逆向设计可以降低设计工作对设计师技能的依赖程度,并可加快新盒型的开发进程。
  • 付春英, 罗显洲, 孙德强
    . 2016, (19): 27-32.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 基于有限元模拟的方法,比较研究规则和交错排列的圆形蜂窝共面动态冲击力学性能。方法 利用Ansys/LS-DYNA建立2种蜂窝的共面冲击分析有限元模型。结果 借助于该模拟方法,分析得到在结构参数一致,冲击速度不同的情况下,规则排列的圆形蜂窝变形模式呈现3个阶段,即"X","V"和“一”字形,交错圆形蜂窝变形模式几乎相同,呈“一”字形。得出了2种排列方式的圆形蜂窝的变形模式转换速度与壁厚半径比的关系。根据有限元模拟结果,推导出了动态峰应力关于结构参数和冲击速度的经验公式。结论 用有限元模拟的方法得到了2种排列方式的圆形蜂窝的共面冲击力学性能,为圆形蜂窝芯材的优化设计提供了参考依据。
  • 邢月卿, 郭西雅, 李剑玲
    . 2016, (19): 33-38.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 对太阳能组件多片集装进行运输包装设计,为小型机电产品的整体包装设计提供一种方法。方法 了解太阳能组件的产品属性、流通过程和环境条件,从产品的防护、装卸搬运、堆码、防潮、防静电等方面考虑,对托盘、内部缓冲装置、外包装箱等方面进行整体包装设计。结果 内缓冲包装结构采用胶合板材质的木支架和木质固定块对组件进行支撑和固定,BC楞结合的五层瓦楞纸板做上下垫板,灰底白卡纸板作为纸护角对组件进行分割保护,利用PET打包带对组件和底部的瓦楞纸板垫板进行纵向2道捆扎,并对托盘的结构形式、材质、堆码、防护固定方式等进行设计,完成太阳能组件的整体包装过程。结论 该整体设计方案能够完全满足太阳能组件的运输包装需求,在节省材料、降低成本的同时,提高了安全防护性,为小型机电产品的整体包装设计提供了思路。
  • 雷晓东, 孙德强, 罗鹏飞, 胡昕
    . 2016, (19): 39-43.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究蜂窝纸板的内部气体对其静态缓冲性能的影响规律。方法 通过静态压缩实验,研究在不同孔隙率的条件下蜂窝纸板的缓冲性能。结果 通过静态压缩实验,得到了应力-应变曲线,对比不同孔隙率条件下的应力-应变曲线,可以观察到孔隙率越大,蜂窝纸板在压缩过程中的静态峰应力越小,蜂窝纸板越容易被压变形,并且形成的密实层越薄,其中孔隙率为0与孔隙率为100%时的应力-应变曲线变化明显,且气体泄漏不受厚长比和孔径尺寸的影响。结论 在静态压缩过程中,蜂窝纸板内的气体使蜂窝纸板所能承受的应力明显增强,并且通过理论推导,得出了内含气体影响下蜂窝纸板在静态压缩过程中各个阶段的应力理论公式,为其缓冲性能的研究提供了一定的理论方法。
  • 马琼, 王军, 张小英
    . 2016, (19): 44-49.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 在制备相变温度位于温控包装要求2~10 ℃区间内的微胶囊基础上,通过设计正交试验,研究芯壁比、乳化剂用量、均质速率等因素以及助剂NaCl对微胶囊性能和表观形貌的影响。方法 以正十二醇/正癸醇为芯材,以三聚氰胺改性的脲醛树脂作为壁材,采用原位聚合法制备二元复合芯材相变材料微胶囊。利用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等对样品进行分析和表征。结果 对微胶囊相变温度的影响程度是均质速率>芯壁比>乳化剂用量,对包覆率的影响程度是乳化剂用量>芯壁比>均质速率。加入一定量的NaCl能显著提高微胶囊的相变潜热,使微胶囊的包覆率由67.41%升高到89.76%。NaCl的加入可能提高了壁材的性能,增加了微胶囊的坚固程度,提高了芯材的包覆率。所得相变微胶囊表面更加光滑圆整,粒径更加均匀,但NaCl的加入也使得胶囊更加集聚。结论 通过便宜易得的原材料,制备出了符合温控包装要求的微胶囊,并通过讨论得出了不同因素对微胶囊性能和表观相貌的影响情况。
  • 吴俊华, 付佳, 高振国, 庞久寅
    . 2016, (19): 50-53.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 对大豆蛋白胶黏剂进行改性研究,通过改性手段来提高胶黏剂的胶合强度。方法 采用丙烯酰胺改性在碱性环境下降解的大豆蛋白来制备胶黏剂,并对胶黏剂的胶合强度等方面的性能进行测试。结果 通过正交试验确定了最佳工艺条件,即丙烯酰胺(AM),马来酸酐(MA)和质量分数为30%的过硫酸铵(APS)的质量比为12∶50∶10时,并在pH值为11的碱性条件下胶合强度最好,胶合强度达到0.91 MPa,符合GB/T 9846—2004Ⅱ类胶合板的要求。结论 通过实验可以得到固含量为24%~28%的改性大豆蛋白胶。
  • 乐喜, 董存军, 安俊健, 张光彦, 王鹏, 谢益民
    . 2016, (19): 54-58.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 利用2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氧化物自由基(TEMPO)/NaClO/NaBr氧化体系改善废纸浆纤维成纸的性能。方法 以废纸浆为原料,在碱性条件下采用TEMPO/NaClO/NaBr氧化体系对纤维进行选择性氧化,得到不同羧基含量的氧化废纸浆,通过纤维形态分析仪及化学分析法对纤维形态和羧基含量进行分析和测定;将氧化废纸浆、氧化废纸浆与原浆进行抄片和配抄,对手抄片的强度性能进行检测和分析;从经济效益出发,研究氧化体系中TEMPO及NaBr的循环使用次数对纸张强度性能的影响。结果 随着NaClO用量的增加,废纸浆纤维的羧基含量增加;纤维长度、宽度和粗度有所降低;纸张抗张强度和环压强度增长较为明显;NaClO和NaBr循环使用2次后纸张的强度性能有所降低,但降低幅度不大。结论 TEMPO氧化体系可用于废纸浆的氧化,改善废纸浆的性能。NaClO和NaBr的循环使用能够降低生产成本。
  • 张峻岭
    . 2016, (19): 59-63.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究不同质量分数的二氧化钛(TiO2)对聚丙烯/六钛酸钾晶须复合材料力学性能的影响,并找出TiO2的最佳质量分数。方法 首先采用硅烷偶联剂KH550改性二氧化钛和六钛酸钾晶须(SPTW),然后将改性过的二氧化钛与改性过的六钛酸钾晶须、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、聚丙烯(PP)通过熔融共混法制得PP/PP-g-MAH/SPTW/TiO2复合材料。结果 比较了不同含量二氧化钛对聚丙烯/钛酸钾晶须复合材料性能的影响。研究表明,二氧化钛能够明显改善复合材料的力学性能,随着二氧化钛含量的递增,复合材料的力学性能总体呈先增加后降低的趋势。当二氧化钛质量分数为1%时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度分别增大了35.2%,41.2%和33.7%。随着TiO2质量分数的继续增加,复合材料的弯曲强度逐渐开始下降,拉伸强度和冲击强度在其质量分数超过2%时逐渐开始减小。结论 当TiO2质量分数约为2%时,复合材料的综合力学性能最佳。
  • 李梅, 姚小玲, 刘丹青, 卢立新, 丘晓琳
    . 2016, (19): 64-68.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究纳米TiO2、纳米级ZSM-5分子筛、微米级ZSM-5分子筛这3种无机填料对LDPE(低密度聚乙烯)薄膜的力学性能的影响。方法 将不同无机填料通过双螺杆挤出机与LDPE造粒后,通过单螺杆挤出机挤出流延成膜,并考察薄膜的性能。结果 制备的薄膜厚度为91~174 μm,实验结果表明,无机填料的加入使LDPE薄膜的拉伸强度及断裂伸长率有不同程度的降低,氧气透过系数增加了17.3%~60.5%,添加填料的LDPE薄膜的二氧化碳透过系数是空白膜的1.3~3倍,ZSM-5分子筛的添加对薄膜的水蒸气透过系数有所提升,而二氧化钛的添加则导致水蒸气透过系数下降。结论 无机填料的加入提升了LDPE薄膜的透气性能,但是还需要更进一步的改性,更大程度地改善其透气性、水蒸气透过性和力学性能。
  • 高巧侠
    . 2016, (19): 69-73.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 对水溶性聚氨酯胶黏剂的制备工艺进行优化,以提高胶黏剂的粘度。方法 采用响应面分析法优化水溶性聚氨酯胶黏剂制备工艺,研究预聚体、改性剂和增韧剂质量分数及其交互作用对胶黏剂粘度的影响,找出最佳配比工艺。结果 在预聚物、改性剂、增韧剂的质量分数分别为47.24%,6.24%,5.84%,且余量为溶剂的条件下,水溶性聚氨酯胶黏剂的粘度理论预测值为2716.64 mPa•s,实测值为2658.32 mPa•s。结论 响应面法可以用于优化水溶性聚氨酯胶黏剂的制备工艺。
  • 严欣, 张胜军
    . 2016, (19): 74-77.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 利用GB 9687—1988《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》国家标准鉴别聚乙烯成型品中聚乙烯废旧料的含量。方法 选用高密度(HDPE)聚乙烯、低密度(LDPE)聚乙烯混合料为主要原料,其中掺杂8种不同比例的回收料,经吹塑加工成成型品后,分别进行感官指标、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属及脱色试验。结果 废旧料添加质量分数从0逐渐增大至100%时,制品色泽逐渐由白色变成咖啡色,蒸发残渣含量逐渐降低。结论 当废旧料添加质量分数大于30%时,可通过感官指标中色泽辨别产品中是否添加废旧料。建议在GB 9687—1988《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》中量化感官指标,同时增加荧光增白剂项目。
  • 朱国玮, 陈宁川
    . 2016, (19): 78-83.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 探究食品包装对消费者感知和偏好的影响。方法 将包装元素分为尺寸、形状、材质、图片、文字等,通过总结营销学、营养学、心理学和食品科学等领域的相关研究,分别探究食品包装的不同元素对消费者食品消耗量的影响及其背后的心理机制。结果 食品包装在很多情况下会影响人们的判断偏差,并最终导致食物过量消费。结论 研究结果有利于设计出更合理的食品包装,减少食品摄入过量现象,引导更健康的包装食品消费。
  • 吴行印, 谢晶, 王旭
    . 2016, (19): 84-90.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 探究不同贮藏温度下小黄鱼的品质变化与货架期之间的关系,并建立货架期预测模型。方法 设计了273, 278, 283, 288, 293 K等5组不同温度下的贮藏实验,对小黄鱼的感官品质指标变化、持水率、pH值、色差(L值、b值)、挥发性盐基氮(TVB-N)、菌落总数和鲜度指标(K值)的变化进行测定分析;运用Arrhenius方程对菌落总数、TVB-N、K值与贮藏时间及贮藏温度建立动力学预测模型。结果 菌落总数、TVB-N和K值随着贮藏时间的延长而逐渐增加,感官品质随贮藏时间的延长而下降。结论 该模型所获得的货架期预测值准确率达到90%以上,可用于温度为273~293 K范围内小黄鱼剩余货架期的预测。
  • 王羽, 梁敏, 齐小晶, 刘林林, 胡献泽, 李见森, 董同力嘎
    . 2016, (19): 91-96.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 探究包装材料的阻隔性对樱桃番茄的气调保鲜效果。方法 选择EHA/PE(乙烯乙烯醇共聚物、聚酰胺/聚乙烯复合膜)、PA/PE(聚酰胺/聚乙烯复合膜)、PE(聚乙烯膜)等3种薄膜气调包装樱桃番茄后于(23±2) ℃温度下贮藏,无包装的樱桃番茄在同样条件下作为空白对照。定期检测包装袋内气体组分变化及感官、硬度、可溶性固形物含量、维生素C的变化情况。结果 PE组在整个贮藏过程中CO2体积分数在5%左右,O2的体积分数在6%~16%范围内波动,樱桃番茄处于低O2高CO2环境中,呼吸受到抑制,具有24 d的保鲜期。PA/PE膜、EHA/PE膜包装的樱桃番茄呼吸产生的CO2及空气中的O2无法透过包装膜,包装中O2含量在第3天时便已为0,CO2在第6天时达到30%以上,樱桃番茄处于高浓度CO2中加速了组织腐烂,同时空白组的樱桃番茄呼吸强度和水分流失不受抑制,因此,贮藏期只有18 d。结论 适宜阻隔性的材料气调包装保鲜樱桃番茄,可明显延长其保鲜期。
  • 许亚宁, 王建清, 王玉峰, 王滢
    . 2016, (19): 97-103.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究油墨溶剂在食品软包装材料中的残留及迁移行为,为食品包装生产企业提供安全风险控制方面的参考。方法 采用顶空气相色谱-质谱联用(HS-GC-MS)技术,对印刷油墨的挥发性溶剂在食品软包装中的残留进行定性定量分析,以检出率较高的苯类溶剂甲苯、酯类溶剂乙酸丁酯和酮类溶剂丁酮为迁移研究对象,分别以PE, PP, PET/CPP, PET/PE, OPP/CPP, PET/PA/CPP为包装材料,研究油墨溶剂在水性食品模拟液(蒸馏水)、酸性食品模拟液(体积分数为3%的乙酸)、醇性食品模拟液(体积分数为10%的乙醇)和脂肪性模拟液(正己烷)中的迁移残留行为。结果 研究表明,印刷后的食品软包装材料中大部分都有苯类、酯类和酮类等有机挥发物的残留,残留溶剂在食品模拟液中迁移量的大小依次为正己烷>乙醇(体积分数为10%)>乙酸(体积分数为3%)>蒸馏水,而且对于不同的包装材料迁移量的大小也不同。结论 油墨溶剂在食品软包装材料上的残留和迁移行为,主要与环境温度、食品性质以及包装材料的性能有关。
  • 刘斌, 吴雪, 张媛
    . 2016, (19): 104-109.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究鸡蛋品质物性参数与结构动力学响应特征参数间的关联特性,构建鸡蛋品质检测的动力学相关性模型。方法 以敲击响应检测技术为基础,引入结构动力学分析方法,应用有限元仿真技术定量分析鸡蛋品质物性参数(蛋形参数、蛋壳厚度、蛋壳刚度、蛋液密度)与其一阶共振频率间的对应变化规律,获取鸡蛋品质相关的动力学特征参数。结果 鸡蛋品质物性参数中蛋形参数、蛋壳厚度、蛋壳刚度、蛋液密度与其结构一阶共振频率关联性显著;蛋壳厚度与蛋体结构一阶共振频率间符合较好的线性规律。相较而言,蛋壳密度、气室高度对结构一阶共振频率的影响较小。结论 鸡蛋品质特性相关参数(蛋形参数、蛋壳厚度、蛋壳密度和蛋液密度)与其结构动力学响应特性具有较强的关联性。
  • 斯文, 钱翠珠, 朱书秀, 许高燕, 杨洋, 林垦, 肖卫强, 陆明华
    . 2016, (19): 110-115.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 提高动态反应池模式电感耦合等离子体质谱法(DRC-ICP-MS)测定卷烟纸中钾含量的精密度,确保检测结果的准确性,识别和掌握影响测定的关键因素并实施有效监控和改进。方法 依据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》,采用因果图对不确定度的主要来源进行分析,通过数学模型科学评定各不确定度分量,提出扩展不确定度。结果 各相对标准不确定度分量值介于0.0067~0.0402之间。根据分量所占权重大小,不确定度对测定结果影响程度依次为标准溶液配制、样品水分含量、样品重复测量、工作曲线拟合、样品制备。当卷烟纸中钾含量为13.337 mg/g时,其扩展不确定度为1.218 mg/g(k=2,P=95%)。结论 优化标准溶液配制环节能适当降低不确定度,同时检测时要密切关注仪器状态,仪器的稳定性会同步影响不确定度的最终结果。
  • 张晓川, 任春华, 计宏伟, 冯智劼
    . 2016, (19): 116-120.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究提梁开口塑料桶和无提梁开口塑料桶等2类危险品包装用桶的跌落力学响应。方法 建立含有液体内盛物的2类塑料桶跌落有限元模型,并获得2类塑料桶在不同跌落高度下的应力场。结果 提梁塑料桶的易渗漏位置位于桶顶,无提梁塑料桶的易渗漏位置位于桶体与地面接触处;无提梁塑料桶抗跌落冲击的性能优于提梁塑料桶。结论 在设计开口塑料桶过程中,应关注桶顶的形状与尺寸设计,以减少液体冲击桶顶引起的应力集中。
  • 胡汪洋, 曹成茂, 孙惠琳
    . 2016, (19): 121-127.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 使颗粒包装秤定量速度最大化。方法 从减小定量周期的角度分析影响定量速度的主要因素,利用DB8320型立式颗粒包装秤设置不同给料速度和粗、精给料切换方式进行多组实验。根据实验结果用Matlab软件曲线拟合出各变量之间的非线性回归方程,并由已知参数和定量周期公式计算出粗、精给料量和给料速度,设置包装秤为该最佳给料方式再次称量,并与不同方式下的测量数据进行对比分析。结果 实验结果表明采用上述给料方式后称量10 kg丝苗米平均定量周期为5.48 s、精度为0.29%。结论 优化的给料方式能在保证精度要求的同时明显提高了定量速度。
  • 申展, 陈东, 罗俊杰
    . 2016, (19): 128-131.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 将聚乙烯泡沫静态压缩特性引入有限元中创建材料,并应用于跌落冲击进行过载仿真分析。方法 通过聚乙烯泡沫静态压缩实验,得到材料真实应力-应变曲线,并引入基于Ansys的Crushable Foam模型,最后仿真分析聚乙烯泡沫缓冲系统的跌落冲击过载,并与跌落实验结果进行对比分析。结果 聚乙烯泡沫缓冲系统的仿真冲击加速度曲线与跌落实验曲线趋势基本吻合。结论 基于Crushable Foam模型的聚乙烯泡沫静态压缩性能的引入可行、有效,并为非线性缓冲系统有限元分析提供了参考价值。
  • 孙亮, 陈希良, 齐明思
    . 2016, (19): 132-136.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为了研发设计某型号二通阀,使其正常工作2年内(5000 h)不失效。方法 基于Ansys Workbench仿真软件对二通阀阀芯撞击盖板过程进行显式动力学分析和疲劳分析,得到二通阀的薄弱环节,并对关键易损部位进行优化设计和对比分析。结果 将最小截面处直径由24.5 mm增至28 mm后,在不影响二通阀密封性能的前提下,满足二通阀持续工作5000 h不发生疲劳破损。结论 对二通阀进行显式动力学分析后,再以阀芯撞击盖板时的最大应力加载阀芯进行了疲劳分析,使分析结果更为可靠。
  • 宋卫生, 卢芳芳
    . 2016, (19): 137-141.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究矿泉水瓶体凹槽结构形状的优化设计。方法 在有限元显式分析软件 LS-DYNA中,通过不同厚度分布的实常数,建立厚度可连续变化的瓶体壳模型。针对影响瓶体垂直载压能力的凹槽形状参数,包括凹槽内高度、深度以及拔模角度,设计正交试验。在正交试验的基础上,利用单因素试验优化外部拐角处的倒角半径。结果 通过正交试验的极差分析,确定凹槽内高度2 mm,槽深度1 mm,拔模角度2°为最优方案。在单因素试验的基础上,综合美学和生产方面的考虑,确定倒角半径1 mm为最优方案。结论 以矿泉水瓶体垂直载压能力所受影响最小为目标,得到了凹槽形状参数的最优组合方案,并为其他参数的优化提供了一种方法。
  • 安丽娟, 张惠忠
    . 2016, (19): 142-145.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研发被服等纺织品包装用高强防霉瓦楞纸箱。方法 采用复合技术,制备六层复合瓦楞纸箱。里、面纸通过涂布方式,将防潮和防霉功能结合于同一纸箱上,并测试纸箱的强度、防水和防霉性能。结果 复合纸板的边压强度和戳穿强度分别为21 060 N/m,39.4 J,分别是德国A标最高要求的1.62倍和2.19倍。箱纸板表面吸水率从34.7 g/m2降至2.56 g/m2。在温度为28 ℃、相对湿度为90%的环境中处理7 d后,涂布防霉剂纸板表面无霉菌生长。经28 d防霉实验,防霉纸箱内外表面以及内装物未发现霉菌生长,防霉等级达到最高Ⅰ级。结论 防潮防霉纸箱强度大,能够起到较好的防潮防霉效果,有效保护被服等内装物不受霉菌的侵害。
  • 李芝华, 李慧, 刘夏清, 邹德华, 牛捷, 刘兰兰, 李稳
    . 2016, (19): 146-151.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 综述聚对苯撑苯并二唑(PBO)纤维的性能及其表面改性方法的研究进展。方法 从PBO纤维的力学性能、热稳定性、化学稳定性及光稳定性等方面进行简单说明;从化学表面刻蚀、共聚改性、偶联剂处理、等离子体处理、辐射处理及生物载体处理等对PBO纤维表面改性方法进行阐述。结果 PBO纤维性能优异,但纤维表面化学惰性极强,必须对其进行表面改性;各种改性方法各有优缺点。结论 目前的PBO纤维表面改性方法仍然存在较多的不足,有待发现一种环保且高效的改性方法。
  • 刘成龙, 李丽娟, 程国清
    . 2016, (19): 152-157.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 以袋式包装生产线为对象,设计一条全自动袋式包装柔性生产线。方法 将包装生产线划分为料仓、定量下料装置、包装材料放卷装置、真空热封合装置、切分装置、放袋装置、自动计数器、PLC程序控制及人机界面,并对各装置进行柔性化设计。结果 形成了一条全自动袋式包装柔性生产线,并运用可靠性预计方法得出生产线的平均无故障工作时间为1164 h,满足实际生产需求。结论 该生产线具有较强的灵活性和节约性,对缩短产品生产周期、降低生产成本、快速响应客户需求、实现敏捷生产具有重要的意义。
  • 李明辉, 闫琛钰
    . 2016, (19): 158-162.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 克服单纯的容积式定量与称量式定量的缺陷,以及包装机定量称量系统的时滞性问题。方法 通过分析包装机的工作原理以及影响其称量精度与速度的因素,采用混合式定量的方法,并采用双自由度Smith预估补偿,从而克服传统Smith预估器对参数模型精度要求较高的缺陷。结果 仿真证明双自由度Smith预估器控制时波动较小,在时间为10 s时即可到达稳态,且有外在扰动时系统超调比传统Smith控制缩减1倍。结论 通过Matlab进行了仿真研究,表明双自由度Smith预估补偿可减少称量系统的质量误差,大大提高了系统输出的精度,可显著改善定量称量包装系统的控制效果。
  • 张聪
    . 2016, (19): 163-167.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研发高效、可装配于工业机器人的罐头装箱机械手,应用于罐头自动包装生产线。方法 提出一种组合式机械手,该机械手可同步对罐头和纸板吸取和放置,可实现罐头多层装箱、层与层之间放置纸隔板的工艺要求。结果 该机械手适用于圆形罐头和椭圆形罐头的装箱,已应用于果酱、果汁、凉茶、鱼罐头等生产线中,可同时对4个相同规格的纸箱进行装罐及放置隔板,其最大抓取质量达30 kg。结论 该机械手设计结构精简,具有多种功能,有效地提高了生产效率。
  • 辛剑峰, 茹秋生, 郭强
    . 2016, (19): 168-172.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 提高品检机整机走纸系统的稳定性。方法 采用LSI强度干涉模型对单元进行理论建模,对比分析高速单张品检机整机串联系统单元独立失效和单元共载荷失效等2种不同失效形式下的系统可靠度。对系统进行定数截尾实验,测量参与单元数目发生变化时,系统2次故障间连续工作时间的变化,对整个串联系统的平均故障发生时间与理论值进行比较,绘制样条拟合曲线。结果 单元共载荷失效模型样条曲线拟合度更高。结论 对于服从指数分布的品检机串联系统,单元共载荷失效模型更能准确地评估整机的可靠度和稳定性。
  • 杜刚, 张善文
    . 2016, (19): 173-180.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为了解决当前图像配准算法因利用l1距离或l2距离相似度测量手段来完成图像特征点匹配,使其忽略了相位信息,难以有效消除高斯噪声的影响,使其配准精度与效率不佳不足的问题。方法 提出最优相似度距离耦合角度径向变换的抗噪图像配准算法。首先引入角度径向变换,以降低算法复杂度,快速提取图像的特征点。然后联合图像的幅度和相位信息,基于欧式距离测度,定义最优相似度距离测量模型,通过求解其全局最小值,对特征点完成匹配,提高算法的抗噪性能。最后将图像分割为内点与外点,择取6个内点,通过计算其变换矩的几何配准误差,改进随机样本一致策略,对匹配进行提纯,消除误配。结果 仿真实验结果显示,与当前基于l1距离或l2距离相似度测量的图像配准技术相比,该算法具有更强的抗高斯噪声性能和更高的匹配精度,且算法时耗最短。结论 所提算法能够精确完成图像特征配准。
  • 张绣亚, 孙刘杰, 王文举, 秦杨, 商静静
    . 2016, (19): 181-186.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 为了满足多用户共享三维模型版权时的单用户版权独立认证等需求,结合CDMA技术,提出一种三维点云模型高鲁棒性多重盲水印算法。方法 为不同用户分配不同的Walsh码,并利用Walsh码,对各自的二值水印图像进行编码,得到多路混合的水印;对三维点云模型进行仿射不变性处理,并将模型的顶点坐标转换为球面坐标,角度值按照升序排序,按顺序选择顶点到重心的距离组成的二维矩阵,作为水印的嵌入对象。对二维矩阵进行二级小波变换,将多路混合的水印嵌入到对角线方向高频部分,经过小波逆变换得到含多重水印的三维点云模型。结果 该算法对噪音、仿射、重排序等攻击具有很强的鲁棒性。能够嵌入多重水印,且多重水印之间没有发生相互碰撞。结论 文中算法能够满足多用户共享三维模型版权时单用户版权独立认证和版权保护的需求。
  • 孙红光, 王玉龙, 尹恩强
    . 2016, (19): 187-190.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 研究不同印刷压力下CMYK四色油墨的油墨转移率的变化趋势。方法 采用控制变量法对胶印印刷压力和油墨转移之间的关系进行深入研究,运用IGT C1-5印刷适性仪印刷胶版纸,印刷速度相同,在不同的印刷压力下进行实验。结果 得到了CMYK 4种油墨不同印刷压力下在胶版纸上印刷的油墨转移率数据,利用Matlab软件对所得数据进行拟合,得到了印刷压力与油墨转移率的关系曲线和方程。 结论 油墨转移率随印刷压力的增加而显著增大,在胶版纸上印刷压力达到450 N左右时,油墨转移率最大,随后油墨转移率随着印刷压力的增加而降低。经软件分析油墨转移率和印刷压力呈五次曲线关系。
  • 周广州, 陈青, 熊蒙, 夏剑峰, 柯婷婷
    . 2016, (19): 191-194.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 针对第2代数字水印技术,提出一种基于Harris特征点和DWT-SVD的图像盲水印算法。方法 提取归一化图像的Harris特征点;选取部分稳定特征点来确定要嵌入水印的特征区域;将特征区域作一次小波分解得到的低频子带,对低频子带进行分块,并对每一块进行奇异值分解,通过对每块中最大奇异值进行加权的方法来嵌入水印信息。结果 PSNR值均大于45 dB,NC值接近于1,说明该算法具有可行性。结论 该算法对剪切攻击具有很好的鲁棒性,同时该算法也能很好地抵抗噪声、中值滤波攻击、提高亮度攻击、降低亮度攻击、基本图像处理操作的攻击。
  • 王凯, 张彦
    . 2016, (19): 195-200.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 以市场上存在的各种品牌的纸张作为分析对象,获得最佳样品,选择最优纸张。方法 评价方法的实施过程包括两部分,参照ISO 12647印刷标准,选取实地密度、印刷光泽度、网点扩大率为50%、相对反差率为75%、实地叠印率等5个参数进行测试,利用模糊评价的方式对参数进行无量纲化处理。结果 通过灰关联计算关联度,在此基础以上结合主观评价,确定5个参数权重分别为2.3,0.5,1.7,0.8,2,根据计算综合数据得分的结果进行排序,获取最优样本。结论 该方法提高了印刷质量,降低了生产成本。
  • 王旭红, 夏文杰, 张彦粉
    . 2016, (19): 201-205.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 通过不同的预分散转速、预分散时间、氧化锆珠与油墨的配比和研磨时间来研究对水性柔印油墨分散性的影响。方法 通过激光粒度仪来检测油墨中95%的颗粒粒径及其分布,以此来判断最佳的预分散工艺条件,以及工艺参数对油墨分散性能的影响。结果 当预分散转速为2000 r/min,预分散时间为40 min,氧化锆珠与油墨的质量比为2︰1,研磨时间为2 h时,油墨中95%的颗粒粒径最小且其分布范围最窄,具有最佳的分散性。结论 预分散转速、预分散时间、氧化锆珠与油墨的配比及研磨时间对水性油墨的分散性均具有较大的影响。
  • 戴宏民, 戴佩华
    . 2016, (19): 206-211.
    摘要 ( )   可视化   收藏
    目的 探讨智能机械厂的构成和主要运作系统。方法 在分析工业4.0的生产智能化特征和智能制造、智能工厂两大核心目标,以及智能工厂应具备数据、互联、集成、转型四大特点的基础上,对机械厂向智能工厂转变的必要性,智能机械厂的构成和主要运作系统,智能机械厂的运行流程进行分析和探索。结论 智能机械厂应通过建立信息物理系统CPS建成覆盖全厂空间的智能网络;智能机械厂的智能化运作可划分为智能订货及支付、远程产品开发设计、智能生产和智能物流等系统;工业4.0是一个渐进的演变过程,机械厂向智能工厂转变应有一个完整的解决方案。