2018年, 第0卷, 第3期　
刊出日期：2018-02-12

  

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  功能集成保鲜包装设计在小油菜保鲜中的应用

  李娟萍, 曹玥, 李东立, 许文才, 廖瑞娟, 石佳子

  . 2018, (3): 1-6. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.001

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  目的 以实验室自制功能薄膜A（高透湿性薄膜）和功能薄膜E（高透氧、高透二氧化碳薄膜）为原料，运用多功能集成设计理论，设计2种双功能集成保鲜包装袋，探索评价这种功能集成保鲜包装对小油菜保鲜的影响。方法 以小油菜作为保鲜对象，评价2款双功能集成保鲜袋对包装袋内顶空气体、小油菜外观品质、维生素C含量、总可溶性固形物含量、质量损失率的影响。结果 功能集成保鲜包装在常温下延长了小油菜的货架期，货架期从裸放条件下的2 d延长到4~5 d。结论 双功能集成保鲜袋可以有效减缓小油菜的呼吸速率，减少营养成分的流失，维持小油菜外观品质，避免了凝露现象，有效延长了小油菜的货架期。
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  基于纳米微球技术的香蕉/猕猴桃保鲜纸箱

  沈祖广, 俞朝晖, 郭蕊, 陈霖进, 陈广学

  . 2018, (3): 7-11. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.002

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  目的 开发一款在常温下不需要借助其他保鲜设备，就能够延长香蕉和猕猴桃保鲜时间的纸箱，为果蔬提供一种便捷且实惠的保鲜方式。方法 环糊精自组装成纳米微球，将1-MCP气体包载，形成微球保鲜剂，然后对微球中1-MCP含量、释放速率进行测试，并对与保鲜剂复合后的保鲜纸箱进行香蕉/猕猴桃保鲜测试。结果 马尔文粒径分析结果表明，微球粒子平均尺寸为23.39 nm，标准偏差为1.81 nm；热重分析测试结果表明，包载到微球内的1-MCP气体质量分数约为2%，质量损失峰在180~210 ℃之间，微球保鲜剂中1-MCP的释放速率会随周围环境湿度的增大而增大。结论 该保鲜纸箱在日常室内环境下，能够将香蕉和猕猴桃的保鲜时间延长2~3倍。
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  PLA和PE包装袋对西兰花贮藏品质的影响

  罗毅诚, 李亚娜, 罗瑞芬

  . 2018, (3): 12-15. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.003

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  目的 考察聚乳酸（PLA）与聚乙烯（PE）袋对西兰花贮藏品质的影响。方法 利用透氧仪和透湿仪对市售的PLA和PE膜进行阻隔性测试，并采用该PLA和PE袋包装西兰花，利用色度计和顶空分析仪研究室温和冷藏条件下2种包装袋对西兰花保鲜效果的影响。结果 PLA膜的透湿系数和透氧系数分别为1.241×10−13 g•cm/(cm2•s•Pa)和5.07×10−10 mL•cm/(m2•s•Pa)，PE膜的透湿系数和透氧系数分别为1.125×10−14 g•cm/(cm2•s•Pa)和2.87×10−10 mL•cm/(m2•s•Pa)。随着贮藏时间的延长，西兰花的色度由绿变红，由蓝变黄，明度由黑变白；袋中O2气氛浓度先减少后增加，CO2浓度先上升后下降。结论 PLA膜的透湿性和透氧性高于PE膜，冷藏条件下，PLA比PE袋能更有效地抑制西兰花的呼吸作用。
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  “互联网+”背景下中小型盆栽全纸包装设计

  仲晨, 黄倍莉, 王丽丽, 赵冬菁

  . 2018, (3): 16-21. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.004

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  目的 针对传统电商中小型盆栽包装存在的问题，提出全纸质包装结构设计方案。方法 分析中小型盆栽产品特点，进而提出内、外箱整体嵌套的包装结构，其次进行自由跌落试验，以验证设计方案的保护性能，并针对实验过程中暴露的设计不足提出改进措施。对改进后设计分别进行跌落、振动和抗压试验，全面验证方案的可行性，还对设计方案进行成本核算，以验证其经济性。结果 跌落高度为60 cm的自由跌落试验结果表明，角跌落的冲击最为强烈，其峰值加速度接近25g，但远小于盆栽产品脆值范围（90g ~120g）。60 min模拟公路运输的随机振动试验证明，包装件具有良好的减振性能。空箱抗压试验表明，包装件的平均最大压溃力为727 N，可满足电商物流环境的堆码要求，而包装件实箱抗压试验的平均最大压溃力为2117 N，约为空箱最大压溃力的3倍。成本核算表明，该设计方案单套成本不高于产品总价值的5%。结论 该包装方案符合绿色包装理念，具有良好的缓冲、减振和堆码性能，成本合理。
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  印刷图像网点增大在线检测系统的开发

  马敏燕, 王梅

  . 2018, (3): 22-27. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.005

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  目的 在高速印刷过程中，需要快速准确地对印刷品的质量进行检测，并给出数据评价，为此开发一种印刷网点增大的在线检测系统。方法 通过图像采集系统获得实际印刷的网点图像，基于机器视觉技术，利用Matlab高级程序语言实现网点图像的识别。结果 通过将标准网点图像与实际采集网点图像进行对比，利用有效的识别算法对3种形状印刷网点在50%处的增大量进行计算。结论 该识别算法适用性强，可应用于彩色网点印刷中多种形状网点增大量的在线识别。
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  0945型瓦楞纸板衬垫缓冲防振性能试验

  李晓刚, 孟星彤

  . 2018, (3): 28-32. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.006

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  目的 研究0945型瓦楞纸板衬垫三角形支座底部支撑点位置对其缓冲防振性能的影响。方法 以0945型衬垫三角形支座的底部支撑点与边缘的水平距离为结构参数，采用B楞瓦楞纸板制作5种0945型衬垫试样，利用静、动态压缩试验、随机振动试验分析衬垫的缓冲防振性能。结果 应力-应变曲线表明，当底部支撑点与边缘的距离为40 mm时，衬垫的最大应力达到78 kN；当该距离为0时，衬垫的单位体积应变能达到35.67 kJ/m3。最大加速度-静应力曲线表明，40 mm时衬垫的最大加速度最小。随机振动功率谱密度曲线表明，距离为0时，衬垫的功率谱密度峰值最小。结论 0945型瓦楞纸板衬垫三角形支座为直角三角形时，垂直边能承受较大载荷，产生较小变形，不易塌陷，缓冲防振性能最好。
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  一种二自由度减振气囊设计及整机运输仿真

  陈宁, 张功学, 李列琴, 孟彦辉, 康泰, 张斌, 胡晓强

  . 2018, (3): 33-37. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.007

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  目的 设计一种二自由度的减振气囊装置，模拟整车运输过程，并计算仿真验证结构的减振性能，为后续研究整车货运包装减振提供基础。方法 根据达朗贝尔原理简化被包装易碎件在运输过程中的理论模型，并建立车辆的运动学方程。使用Simulink等软件模拟滤波白噪声时域模型，并进行求解，通过振动模型分析得出与运输安全相关联的3个振动分析图，最后建立合适振动模型的评价机制。结果 通过理论模型和仿真演示得到，在常规行驶速度40~50 km/h条件下，减振气囊的振幅为0.02 m，角变化范围为0.004~0.009 rad。结论 在相关易碎件运输过程中，基于二自由度的减振气囊系统可靠性较好。
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  红酒包装跌落仿真分析及优化设计

  门超, 李光

  . 2018, (3): 38-42. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.008

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  目的 研究红酒包装跌落状态下的应力和变形情况，对缓冲衬垫进行优化设计。方法 运用Ansys Workbench建立红酒包装的实体模型，并进行跌落的仿真模拟，根据结果分析包装的受力以及变形情况。以衬垫底座厚度和衬垫壁高度为设计变量，以整体变形、衬垫质量为优化目标，对红酒包装进行多目标优化设计。结果 包装件的最大变形量为137.01 mm，优化后的衬垫底座厚度为23.06 mm，衬垫壁高度为183.1 mm。结论 在衬垫质量基本不变的前提下，找到了最优方案，进一步提高了对红酒的保护能力，降低了红酒在跌落时的破损率。
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  冲击速度和应变率对六边形蜂窝共面缓冲性能的影响

  张菲菲, 孙德强

  . 2018, (3): 43-48. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.009

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  目的 通过改变压缩方向的厚度，即共面方向的蜂窝层数，来研究冲击速度和应变率对六边形蜂窝共面缓冲性能的影响。方法 借助软件Ansys/LS-DYNA来模拟六边形蜂窝在应变率恒定时冲击速度对蜂窝共面缓冲性能的影响，以及六边形蜂窝在速度值恒定时应变率对蜂窝共面缓冲性能的影响。结果 设定3组应变率恒值（300, 500, 1000 s−1）研究不同冲击速度对蜂窝动态峰应力的影响，随着速度的增加，动态峰应力也增加。设定3组冲击速度恒值（3, 50, 100 m/s）研究不同应变率对蜂窝动态峰应力的影响，随着应变率增加，动态峰应力基本不变。结论 在试件材料选用双线性硬化的铝基材料，壁材视为应变率不敏感的模型下，应变率对正六边形蜂窝的动态力学性能和缓冲性能基本无影响。
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  疲劳损伤对蜂窝纸板平台应力的影响

  范志庚, 张治国, 王军

  . 2018, (3): 49-54. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.010

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  目的 研究在不同疲劳损伤条件下，蜂窝纸板平台应力的变化规律和损伤机理。方法 首先将蜂窝纸板进行温湿度预处理，然后对其进行5种预压缩后再进行不同次数的疲劳压缩，接着进行准静态压缩，最后得到不同疲劳损伤条件下蜂窝纸板的本构关系曲线。结果 蜂窝纸板疲劳损伤因原纸纤维无规则排序刚度下降而引起，疲劳损伤对蜂窝纸板平台应力影响较大，在不同疲劳损伤条件下，疲劳损伤对蜂窝纸板平台应力的影响有一定的规律。结论 蜂窝纸板在运输过程中受到疲劳损伤后，必须考虑其平台应力的变化。
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  鸡蛋缓冲包装设计及力学性能分析

  常江, 巩雪, 李丹婷, 孙智慧

  . 2018, (3): 55-58. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.011

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  目的 研究鸡蛋缓冲包装的结构及缓冲效果。方法 利用Ansys/LS-DYNA有限元分析软件，对所设计的缓冲包装结构在0.6 m的跌落高度进行角跌落仿真，得到鸡蛋和包装件在与地面接触瞬间、回弹瞬间及跌落结束瞬间的等效应力云图及危险点的加速度曲线，模拟鸡蛋在流通过程中包装件受到冲击和振动时鸡蛋的应力变化，以检验缓冲包装的缓冲效果。结果 在跌落过程中，包装件与地面接触瞬间的等效应力最大，为0.784 MPa，小于瓦楞纸板的极限应力；危险点的最大加速度为59g，小于鸡蛋的脆值60g。结论 设计的缓冲包装能够起到很好的缓冲效果，可有效提高鸡蛋运输过程中的安全性。
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  包装件缓冲特性的有限元仿真可靠性分析

  李梦雅, 黄秀玲, 王军

  . 2018, (3): 59-63. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.012

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  目的 研究计算机有限元仿真在缓冲包装研发环节的可靠性。方法 利用计算机仿真进行缓冲包装研发，能够较全面地提供所需参数，缩短开发周期，但计算机仿真的可靠性有待进一步验证。通过Ansys Workbench对智能灯泡包装件的缓冲特性进行仿真分析，主要分析包装衬垫的加速度响应，并结合传统的振动与跌落试验进行对比。结果 振动、跌落的仿真结果与真实试验的结果误差分别为9%和15.91%，排除客观存在的误差，两者差异在可接受范围内。结论 验证了有限元仿真方法在缓冲包装研发环节的可靠性，可为传统的包装研发环节提供新方法。
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  不同聚乙烯薄膜包装对红椒贮藏品质的影响

  黎春红, 张雷刚, 罗淑芬, 周宏胜, 胡花丽, 李鹏霞

  . 2018, (3): 64-71. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.013

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  目的 探索适于采后红椒贮藏保鲜的包装方式。方法 以“先红一号”红椒为试材，研究在常温（（23±1）℃，80%~90%）条件下，5种不同厚度的聚乙烯薄膜包装（0.01，0.02，0.03，0.04，0.05 mm）对采后红椒贮藏品质的影响。结果 与其余薄膜包装相比，0.01 mm厚的聚乙烯薄膜包装能显著延缓红椒硬度和可溶性固形物含量的降低，降低了质量损失率与腐烂率，维持组织较高的抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性。0.01 mm厚的聚乙烯薄膜包装可有效维持红椒的综合感官品质，与其薄膜袋内形成的低O2（4.15%~9.49%）及高CO2（3.40%~7.10%）体积分数的微环境密切相关。结论 0.01 mm厚的聚乙烯薄膜包装能更好维持采后红椒的贮藏品质，适宜用作采后红椒的包装贮运材料。
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  冷冻海鲜产品保温箱结构设计与优化

  吴肖骏, 胡桂林, 周春豪, 余时帆

  . 2018, (3): 72-76. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.014

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  目的 为了提高保温箱的保温性能，对冷冻海鲜产品保温箱的结构进行设计和优化。方法 针对冷冻海鲜产品“小批量，多批次”的运输需求，设计一款用于冷冻海鲜产品运输的保温箱，同时利用Ansys Workbench进行瞬态热分析，得出保温箱内的温度场变化情况，并通过分析温度场模拟的结果来改进保温箱的结构。最后通过实验与数值模拟相比较的方式，验证模拟的可靠性。结果 在保温箱边角处增加少量保温材料就能将保温箱的保温性能提高9.9%。结论 通过数值模拟的方式来改进保温箱的结构是可靠的。
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  蓄冷剂摆放位置对保温箱中温度场的影响

  潘欣艺, 王家俊, 王冬梅

  . 2018, (3): 77-82. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.015

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  目的 探讨蓄冷剂摆放位置不同时，保温箱保温过程中内部温度场的分布情况和变化规律。方法 应用有限元法，以ICEMCFD建立保温箱基本模型，并通过改变模型内部蓄冷剂的摆放位置建立侧面摆放（2种）、顶部摆放和边缘摆放共4种摆放方式。将内部空气的对流换热与箱体的热传导过程统一成一个整体，通过Fluent进行热流耦合分析。结果 得到了保温箱内部温度场分布一般规律，蓄冷剂摆放位置不同时温度场分布情况有很大差异，其中边缘摆差异性最大，侧摆次之，顶摆温度场分布最均匀。结论 针对可利用体积、温度场均匀程度、箱内平均温度来说，顶摆方式无疑是最佳的蓄冷剂摆放位置。
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  淀粉基食品包装膜材料的研究进展

  张晓晓, 黄丽婕, 陈杰, 徐铭梓, 黄崇杏, 柴坤刚

  . 2018, (3): 83-88. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.016

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  目的 将淀粉应用于绿色包装领域，开发出具有良好生物降解性的淀粉基食品包装膜材料。方法 综述淀粉种类、增塑剂、多糖、脂质及类脂物质、蛋白质、交联剂、无机物和活性物质等对淀粉膜性能的影响。结果 在淀粉膜的制备中，选用高直链淀粉含量的淀粉，并加入增塑剂和交联剂可以改善淀粉膜的力学性能，降低薄膜的水蒸气渗透性；淀粉与多糖或蛋白质复合后，不同成膜材料优势互补，薄膜性能会得到改善，加入脂质或类脂物质可改善薄膜的阻水性。结论 随着研究的深入，淀粉基食品包装膜材料在很多领域都会有广阔的应用前景。
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  GTA改性的PLA/PHB复合包装膜性能研究

  秦晓芳, 王建清, 马修钰

  . 2018, (3): 89-93. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.017

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  目的 研究三乙酸甘油脂（GTA）对PLA/PHB包装膜性能的影响。通过添加GTA提高PLA与PHB的相容性，改善包装膜的力学和透湿透氧性能。方法 以GTA为增塑剂，聚乳酸（PLA）和聚β-羟基丁酸酯（PHB）为原料，利用熔融共混吹膜的方法制备PLA/PHB复合膜，通过对复合材料的DSC测试，以及透湿透氧性能、力学性能和红外光谱分析，研究GTA质量分数不同时对复合材料的拉伸性能、断裂伸长率、透湿透氧性能和相容性的影响。结果 随着GTA含量的增加，薄膜拉伸强度整体呈下降趋势，同时断裂伸长率不断增大。当GTA质量分数大于4%时，拉伸强度急剧下降，断裂伸长率由原先的快速增长变为缓慢增长。透湿性能随GTA质量分数的增加先不断增大后减小，透氧性能增长不明显。通过DSC图结合包装膜断面结构微观图发现，GTA的加入减弱了聚合物分子链段之间的作用力，促进了链段的运动，使得薄膜断面上的微孔消失，形成层状结构。结论 GTA的加入改善了PLA和PHB的相容性，并且在GTA质量分数为4%时，复合包装膜既具有较好的拉伸性能和断裂伸长率，还具有较好的透湿透氧性能。
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  海藻酸钠/壳聚糖复合纸的制备及性能研究

  刘振华, 谢玮, 莫玉萍

  . 2018, (3): 94-98. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.018

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  目的 研究海藻酸钠/壳聚糖对纸张的增强作用及制得复合纸对色素及金属离子的等温吸附特性，实现海藻酸钠/壳聚糖在纸张中的复合应用。方法 依次采用阴离子多糖海藻酸钠、阳离子多糖壳聚糖季铵盐对纤维素滤纸进行浸渍干燥处理。结果 相比滤纸基材，复合纸的抗张强度提高了119%，耐破度提高了105%。红外检测显示，复合纸的氢键吸收峰变宽、变高，说明材料中的氢键结合力变强。吸附等温线拟合显示，制得的复合纸对甲基橙色素具有较好的吸收性能。对Cu2+的吸附符合Langmuir及Freundlich模型方程，属于单分子层吸附。结论 海藻酸钠/壳聚糖可用于制备具有一定吸附性能的复合纸，并能增强其力学性能。
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  壳寡糖可食性喷墨墨水的流变性

  郭婷, 黎厚斌, 田学军, 舒忠, 成立

  . 2018, (3): 99-103. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.019

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  目的 对可食性喷墨墨水的流变性进行研究，得到连接料壳寡糖的加入对墨水流变性的影响情况。方法 通过剪切速率扫描实验和振幅扫描实验研究壳寡糖可食性喷墨墨水的流变性能，并且研究不同壳寡糖添加量对墨水流变性的影响。结果 壳寡糖的质量分数由0变为4.2%时，墨水的剪切应力由3.823 Pa增加为4.837 Pa，剪切粘度由4.47×10−3 Pa•s增加为5.56×10−3 Pa•s，弹性模量由3.99×10−3 Pa减小为3.33×10−3 Pa，粘性模量由0.0199 Pa增加为0.0283 Pa，复数模量由0.0203 Pa增加为0.0285 Pa，应变相位差δ由78.75°增加为83.59°。结论 壳寡糖的加入对于墨水剪切应力、剪切粘度、粘性模量、弹性模量和应变相位差δ都有一定的影响。
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  聚乙烯蜡对无苯凹印油墨性能的影响

  苑刚, 谢琴, 朱礼彬, 段绘叶, 朱进

  . 2018, (3): 104-107. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.020

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  目的 研究耐磨助剂（聚乙烯蜡）对无苯凹印油墨性能的影响，探讨聚乙烯蜡质量分数对墨层耐磨性能及喷涂二维码附着牢度的影响。方法 通过改变无苯凹印白墨中聚乙烯蜡用量，配制凹印白墨，并制备印刷样进行耐磨性能、二维码附着牢度等试验。结果 聚乙烯蜡可以改善墨层的耐磨性能，但其质量分数超过3%后会造成墨层与二维码附着牢度下降。当聚乙烯蜡质量分数为2%时，制备油墨印刷品的耐磨性能及与所喷UV二维码的附着牢度的综合性能最佳。结论 通过控制聚乙烯蜡质量分数可以获得墨层耐磨性与二维码附着牢度均较好的无苯凹印油墨。
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  瓦楞纸箱自锁底结构的设计与分析

  孙彬青, 刘艳粼, 刘慧伶, 王梓杉

  . 2018, (3): 108-112. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.021

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  目的 以奶品瓦楞纸箱的自锁底结构为研究对象，研究不同自锁底结构的力学特性。方法 以奶品礼箱为对象，设计6种不同自锁底结构、3种不同尺寸的18种瓦楞纸箱，根据国家标准，分别进行空箱抗压实验与95 cm的跌落实验。结果 空箱抗压实验结果显示，18种自锁底箱体能够承受的最大压力在1133~1437 N之间，其中2片粘合翼均在侧面板上的X2-0结构能够承受的最大压力最大，达到了1437 N；X2-5结构能够承受的最大压力接近X2-0结构，达到1421 N。6种不同自锁底结构的底面跌落数据显示，底面跌落时最大加速度均在51~59 m/s2之间，其中X2-0结构纸箱的薄弱角缩进尺寸最小，为11 mm。结论 对比了不同缩进量的6种自锁底结构的抗压和跌落试验结果，X2-5型具有较大的抗压性能和耐冲击性能。
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  儿童乳品礼盒包装优化设计

  付春英, 尹兴, 魏娜

  . 2018, (3): 113-117. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.022

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  目的 设计儿童乳品礼盒包装，改变现有儿童乳品礼盒包装的现状。方法 针对现有3种儿童乳品礼盒包装箱堆码不便、回收性差、运输成本高等问题，设计两款儿童乳品礼盒包装，提手设计分别采用嵌入式和后开启式。结果 提手采用嵌入式结构，既可满足消费者便于携带的要求，又方便堆码，且明显提高了礼盒的整体抗压强度，达到1947 N，比大盖自锁底加塑料提手礼盒的抗压强度增加了11.45%；提手采用后开启式结构在运输和销售环节可很好地保持盖板的平整性，同时成型后可满足消费者便于携带的要求，且方便堆码，与大盖自锁底加塑料提手礼盒相比抗压强度增加了30 N，达到1778 N。结论 文中2种方案不仅提高了商品的保护性能，而且改善了储运的便利性，便于回收，为相关类产品的包装提供了理想的包装解决方案。
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  3-PUPU并联机构的运动学分析与仿真

  曹磊, 马春生, 李瑞琴, 张斌

  . 2018, (3): 118-123. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.023

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  目的 对一种新型6自由度3-PUPU并联机构进行运动学分析和仿真，验证其是否具有良好的运动学性能。方法 首先基于螺旋理论对3-PUPU机构的自由度进行分析，通过修正（G-K）公式对其自由度进行计算。然后利用雅可比矩阵，研究3-PUPU机构执行末端和各部件主要节点的速度和加速度的运动学参数。最后将SolidWorks软件建立好的模型导入ADAMS软件中进行位移、速度和加速度的分析。结果 通过ADAMS得到的各项参数的曲线都呈周期性变化，曲线并未出现突变点和断点，变化范围稳定。结论 3-PUPU并联机构的运动学性能良好，具有很强的可靠性。
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  堆聚态采血针管自动分料拾取机械手研究

  童俊华, 程培林, 武传宇, 娄海峰, 贺磊盈, 谢奇志, 孙良

  . 2018, (3): 124-129. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.024

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  目的 研究堆聚态采血针管在包装过程中的自动分料拾取机械手，实现采血针管的单根拾取。方法 基于采血针管的物理特性，设计搓分式和气吸式2种自动分料拾取机械手，通过拾取过程的力学分析和正交试验，研究入料深度、初始杆距和夹持力对搓分式分料拾取成功率的影响；通过设计计算和试验，研究吸附次数对气吸式分料拾取成功率的影响，并将2种机械手的分料拾取效果作对比。结果 搓分式分料拾取机械手在入料深度为30 mm、初始杆距为4 mm、夹持力为1.9 N时分料拾取成功率最大为82%，但对物料损伤程度较大。气吸式分料拾取机械手在连续双次吸附时，分料拾取成功率最大为86%，对物料损伤程度较小。结论 气吸式分料拾取机械手对物料损伤程度较小，可以满足五通道采血针管自动包装机的送料要求。
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  印刷机进风系统的结构分析与优化

  赵庆海, 朱阁顺, 赵坤昊

  . 2018, (3): 130-135. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.025

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  目的 研究凹印机烘箱进风管道的结构，以减少管道内的涡流，提高热风流动均匀性。方法 建立烘箱结构的三维模型和进风管道的流体域，确定进风系统管道结构数值模拟的可行性研究方案。设计制作烘箱管道结构的实验模型。验证理论研究和数值模拟结果的正确性。结果 实验结果表明，流场的速度及压力特性与数值模拟的特征结果具有较好的一致性。结论 通过三维结构建模、仿真分析和实验验证，提高了管道的热风效率，节约能耗效果显著。
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  一种热封剪切装置的设计与仿真

  刘光宇, 齐迎春

  . 2018, (3): 136-140. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.026

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  目的 为了实现大型或多件物品热收缩包装过程中薄膜高效精准的热封、剪切，设计、分析并优化一种热封剪切装置。方法 基于双膜裹包和热封、剪切工艺要求，从机械设计角度出发，结合生产实际，对机械结构进行设计，并进行运动仿真和结构优化。结果 通过仿真分析，证实切刀和热封板之间实现了“先封后切”工序，一次热封剪切过程持续时间约为1 s，热封板间工作压力约为250 N，装置的整体工作性能良好。结论 该装置设计合理、工作稳定、动作精准，能够实现热收缩包装中的热封剪切功能。
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  新型悬浮包装中薄膜张力的模糊自适应PID控制

  汤伟, 王古月, 王露露

  . 2018, (3): 141-145. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.027

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  目的 解决新型悬浮包装缓冲衬垫生产中薄膜张力难以控制的问题。方法 建立非连续覆膜环节中张力系统的数学模型，提出以LabVIEW为仿真软件，模糊自适应PID为控制算法的仿真策略。分析在不同卷径、不同加速度和加减速方式下，薄膜张力的变化情况和算法的控制效果。结果 仿真结果表明，薄膜卷径越小张力波动越大，运行加速度越大薄膜张力波动越大。在不同工况下，模糊自适应PID较常规PID有更快的响应速度和更小的超调量。结论 模糊自适应PID参数调整简单，适应性好，能满足非连续覆膜过程中薄膜张力稳定的控制要求。
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  屋顶盒包装机顶封曲臂的优化设计

  黄巧, 石秀东, 李进, 王彬

  . 2018, (3): 146-150. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.028

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  目的 对屋顶盒包装机的顶部封口机构曲臂进行优化设计。方法 首先，通过ADAMS求解初始曲臂在工作时的极限载荷，利用HyperWorks中OptiStruct模块对初始曲臂进行准静态分析，得到模型应力云图与位移云图，根据分析结果确定基于相对密度法的结构优化模型。然后，应用OptiStruct创建以最小体积为目标函数的全局响应，以最大应力和最大位移为约束条件的、与子工况相关的响应，从而进行拓扑优化。最后，利用ABAQUS对优化后的模型和连接件进行非线性有限元分析校核。结果 优化后模型的质量减少了0.67 kg，最大应力值为48.71 MPa，位移最大值为0.04 mm。结论 对封口机构曲臂进行拓扑优化设计可行，不仅可以减少质量成本，也能满足结构的刚强度要求。
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  基于改进Hu矩和矩形拟合的芯片识别定位算法

  寸毛毛, 卢军

  . 2018, (3): 151-156. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.029

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  目的 为了实现高质量、高精度的全自动SIM贴片机的视觉识别定位，采用基于改进Hu矩和矩形拟合的芯片识别定位算法对芯片进行识别定位。方法 首先对图像进行预处理，在Ostu分割的基础上提取图像的形状轮廓。然后利用相对矩和离心率特征相结合的改进Hu矩进行芯片的识别检测。最后在识别的基础上提取外轮廓，通过对外轮廓的矩形拟合实现对芯片定位的目的。结果 识别芯片时采用改进Hu距的方法，正确率至少达到98%，显著提高了芯片的识别能力。芯片进行定位时，矩形拟合定位精度在0.5像素之内，位置精度高。结论 该方法可基本满足芯片贴装时SIM贴片机视觉系统对高质量和高精度的要求。
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  基于图像的血型卡灌装质量在线检测系统

  陈曦, 柴晨晨, 胡亚乔, 刘凯龙, 张旭

  . 2018, (3): 157-161. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.030

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  目的 测量灌装后血型卡的固液高度，同时检测所灌液体中是否存在气泡。方法 将摄像机捕获的血型卡图像经旋转矫正、初步裁剪、定位分割后，得到6个独立的微柱管，利用Sobel水平边缘检测方法分别提取出固液混合相和液相的水平边缘位置，进而计算相应高度，同时提出基于SVM的气泡检测方法，提取气泡的HOG特征，选择RBF核函数来训练检测模型，并建立分类模型，通过交叉验证的方法获得模型最佳参数。结果 与手工测量结果进行对比，固液混合相高度误差不超过±0.1 mm，液相高度测量误差不超过±0.2 mm，气泡检测正确率高于97%，在效率上可满足实时检测的需要，高度测量和气泡检测的时间总和小于1.5 s，满足实时性要求。结论 所设计的检测系统可以有效解决血型卡灌装质量的在线检测问题。
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  自适应光强变化的动态边缘位置提取方法

  杜文华, 郭小刚, 曾志强, 王俊元

  . 2018, (3): 162-166. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.031

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  目的 研究LED背光源光照强度变化对视觉测量系统二维尺寸测量精度的影响。方法 通过对图像灰度与光源强度的关系进行理论推导和实验探究，得出背光源强度对图像边缘位置的影响规律。结果 随着光源强度的增强，边缘位置附近像素灰度值逐渐增大，边缘位置发生内缩，可达4.7个像素（20.03 μm）。通过自适应光强变化的动态边缘位置提取方法进行补偿，各标准轴直径测量误差减小到1个像素（4.26 μm）以内。结论 光照强度变化对影像测量系统测量精度有很大的影响，自适应光强变化的动态边缘位置提取方法能够有效补偿测量误差，提高测量精度。
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  基于PLC的试管自动转移装置的设计

  余正轩, 曾台英

  . 2018, (3): 167-171. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.032

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  目的 基于全自动医学检验流水线试管转移机构的工作要求，设计一套以机械手为主体的试管自动转移装置。方法 以基于FX2N PLC可编程控制器作为控制核心，配合其他硬件设备实现试管转移的自动运行。描述系统的机械结构设计、工作内容规划和控制系统软硬件部分的设计。结果 设计研发的试管转移装置的定位精度为11 μm，能够完成自动转移试管的工作。结论 该装置机械结构设计合理、运行稳定、工作效率高、定位精准。硬件系统与软件系统巧妙结合，充分发挥了PLC控制器和触摸屏人机交互界面的强大功能，能够在全自动医学检验流水线中代替人工，实现装载、转移试管的工作。
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  高速同步带间歇传送装置的动态性能研究

  王政杰, 葛正浩, 李森, 赵梦凡

  . 2018, (3): 172-177. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.033

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  目的 为了解决间歇运动引起的振动和噪音问题，提高同步带传送的精度和可靠性，研究间歇运动对高速同步带传动装置的影响。方法 通过研究一对带齿与轮齿的啮合接触问题，建立周期性载荷激励下带上相邻夹具间的振动平衡方程，在理论模型的指导下，利用Recurdyn软件建立高速同步带间歇传送系统动态仿真模型，分析系统位置精度和动态性能的影响因素。结果 得到的数据表明，带元的粘弹性会造成同步带的横向及纵向振动，且带中段的定位精度较低。结论 根据得到的间歇运动对高速同步带间歇传送装置动态性能的影响可以得出，采用带中段增设涨紧轮或者采用中间加钢丝的无拼接同步可提高同步带传送的可靠性。
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  制袋机热封装置温度场模拟与优化设计

  周大双, 杨玉萍, 季彬彬, 夏梦

  . 2018, (3): 178-182. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.034

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  目的 解决制袋机热封装置中烫刀热封表面温度差偏大的问题。方法 用SolidWorks软件对制袋机热封装置进行参数化建模，再调用Ansys Workbench插件进行稳态温度模拟仿真，分析其温度场的分布情况。然后通过增加电热管的数量来设计电热板的内部结构，对改进的模型进行有限元分析，并对电热板内电热管安装孔的长度进行优化设计。最后进行试验验证。结果 将软件模拟结果与实测数据进行比较分析，两者基本吻合。基于有限元分析模拟的温度场的优化改进设计，可使热封装置的热封面温度差由原来的4.4 ℃降低至2.9 ℃。结论 基于温度场模拟的电热板内部结构的改进设计可取得令人满意的热封面温差效果。
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  基于机器视觉的玻璃瓶口缺陷检测方法

  罗时光

  . 2018, (3): 183-187. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.035

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  目的 为提高玻璃瓶口缺陷检测精度，确保生产线包装效率。方法 基于机器视觉设计一种瓶口缺陷检测方法，并简要介绍检测系统的整体框架。分别论述基于最大熵值法的图像分割方法、瓶口定位方法以及图像特征提取方法，其中图像特征主要包括周长、圆形度、相对圆心距离。利用BP神经网络实现瓶口缺陷的准确识别，将瓶口破损程度转换为具体数值，最后进行实验验证。结果 文中检测方法对破损瓶口的检测成功率为99%，对于不同的破损类型均有较高的检测准确度。结论 基于机器视觉的玻璃瓶口缺陷检测方法能够满足生产线对准确性和实时性的要求。
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  基于Fluent薄带钢桶气体泄漏数值分析

  郭东军, 朱志松, 朱益民, 张竹青, 赵南生

  . 2018, (3): 188-193. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.036

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  目的 探究钢桶气体泄漏的射流流场对桶身激励产生声发射信号的基本原理和特性。方法 利用计算流体力学Fluent软件分析钢桶气体泄漏流场状态，介绍钢桶气体泄漏的射流模型及产生机理，利用计算流体力学有限元方法建立数学模型，建立钢桶泄漏的几何模型和边界条件，设置仿真分析的相关参数，得到不同内压、不同漏孔直径和多漏孔情况下的钢桶泄漏仿真结果，并讨论钢桶泄漏气流速度场、压力场等参数的分布情况。结果 钢桶发生泄漏时的气流速度对声发射信号起主导作用，内压对气流速度影响较大，孔径和漏孔数量带来的影响较小。结论 该分析为探讨钢桶的泄漏机理与声发射激励信号的检测提供了参考。
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  全自动线束缠绕机研发

  张慧敏, 佘晓磊, 王慧艺, 张金智

  . 2018, (3): 194-200. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.037

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  目的 缓解目前国内在线束包覆加工工序中人工劳动量大的问题。方法 设计可实现多分支线束的胶带缠绕的全自动线束缠绕机，以实现胶带的自动缠绕与切割、多分支线束在包覆过程中的并束。通过线束张紧测试得到张紧力控制范围，为设计捋线机构、实现线束的张紧控制提供依据。同时设计一套自动化缠绕的控制系统方案，通过图像处理技术获取线束端点及交叉点坐标。结果 设备可完成线束胶带缠绕，其胶带缠绕效率较人工提高了4.7倍。结论 此设备的研发实现了线束包覆的全自动化，提高了线束胶带缠绕的生产效率。
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  动态定量称量包装系统滤波算法

  李林会, 李琳

  . 2018, (3): 201-205. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.038

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  目的 为了提高动态定量称量包装精度，提升数据采集和信号测量的准确性。方法 分析定量称量系统的组成以及工作原理，并针对系统中存在的噪声，提出一种基于小波包滤波的称量包装滤波算法。通过塔式分解方法实现快速离散小波包变换，由离散卷积方程得到小波包分解系数，进而完成滤波算法的重组。结果 通过仿真和实验结果可知，小波包滤波方法能够很好地滤除动态称量信号中的噪声，提升了有用信号的品质。结论 该滤波算法提升了动态定量称量系统的稳定性，提高了称量包装精度。
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  基于模糊神经网络的液体灌装自校正控制系统

  乔海晔

  . 2018, (3): 206-210. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.039

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  目的 为提高微量液体灌装精度，以补灌工序为研究对象，设计一种自校正控制系统。方法 介绍灌装机的基本结构、工艺流程以及自动补灌基本原理。基于模糊RBF神经网络设计一种二次补灌控制器，阐述神经网络结构和学习算法。基于PLC和ARM搭建相应控制系统，其中PLC为主控制器负责传感器信号检测以及各工序执行，ARM为从控制器负责二次补灌控制，最后进行试验研究。结果 对比结果表明，在自校正补灌的条件下，灌装精度得到明显提高，误差占比可控制在1%以下。结论 所述控制系统可最大程度地减小生产过程误差，满足灌装工艺要求。
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  一种抗打印扫描的双彩色QR码水印算法

  王晓红, 黄中秋, 孙业强, 肖颖

  . 2018, (3): 211-216. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.040

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  目的 为了提高QR码的抗打印扫描能力，提出一种抗打印扫描的双彩色QR码水印算法。方法 将彩色载体QR码分通道，并对各通道进行三级小波变换和SVD分解，将置乱后彩色水印图像分通道嵌入到对应载体图像特征矩阵中，利用DWT-Schur分解嵌入标记矩阵的方法解决SVD分解带来的虚警率问题。结果 实验表明，该算法在100%识别的情况下，具有较好的抗打印扫描能力。结论 该算法不仅具有较好的抗打印扫描能力，且解决了SVD分解带来的虚警率问题，同时对裁切、旋转和JPEG压缩等攻击具有较好的鲁棒性。
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  基于LWT-QR分解和Laplacian Pyramid的水印算法

  陈青, 吴继伟, 孙峰

  . 2018, (3): 217-222. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.041

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  目的 为了提高数字水印的鲁棒性和不可见性，提出一种基于Laplacian Pyramid和LWT-QR分解的水印算法。方法 首先对宿主图像进行2层Laplacian Pyramid分解，取其第2层Laplacian残差图像进行一层LWT分解，取其低频子带进行大小为4×4的无重叠分块处理。然后，基于提升小波系数的相关属性，再对每个选中的低频子块进行QR分解，取分解后R矩阵的第1行为目标进行水印的嵌入，同时对水印进行Arnold置乱，置乱后的水印图像嵌入到R矩阵的第1行元素中。结果 嵌入水印后图像的PSNR能够达到45 dB，而且该方案对常见的信号处理攻击有较好的鲁棒性，NC均值在0.9以上。结论 理论分析和大量的实验数据表明，该方案能够很好地改善图像操作过程中的鲁棒性和不可见性。
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  军用装甲防护技术发展及应用

  曹凌宇, 罗兴柏, 刘国庆, 甄建伟, 史进伟

  . 2018, (3): 223-228. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.03.042

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  目的 为提高军用装甲防护技术，研究军用装甲防护材料的种类、加工工艺及性能特点，梳理其发展历程。方法 按照分类，分析装甲防护材料特点，并对特殊结构功能设计防护板进行介绍。介绍应用较为广泛的金属材料（装甲钢、铝合金及钛合金）的性能特点、加工工艺及存在问题，研究陶瓷材料与复合材料的特点及现状。对2种特殊功能结构设计的复合板进行阐述。结论 随着武器系统毁伤能力的不断提高，使得装甲防护材料改良及结构设计优化显得尤为重要，装甲防护材料必将向轻量化、复合化、系列化及综合化方向发展。