2018年, 第0卷, 第9期　
刊出日期：2018-05-10

  

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  七自由度缓冲衬垫包装的动力学仿真

  陈宁, 张功学

  . 2018, (9): 1-6. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.001

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  目的 针对常用四角衬垫的七自由度包装衬垫进行动力学分析，为以后用该类型衬垫仿真奠定基础。方法 使用Matlab进行编程产生随机高斯白噪声，并进行滤波处理，然后使用ode15s模块对以能量法建立七自由度的衬垫包装系统进行动力学微分方程求解。结果 各支脚的垂直振动位移趋势一致，且数值大小低于8 mm，偏转角位移介于0.006~0.008 rad之间，被包装物垂直位移响应低于6~6.8 mm，验证了在该工况下缓冲衬垫的缓冲特性。结论 在该激励作用和包装系统的减振作用下，被运输包装物得到了有效的防护，并且线性趋势和实测相吻合，仿真效果良好。
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  非线性包装系统自由振动特性的对称性解法

  郑明亮

  . 2018, (9): 7-11. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.002

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  目的 基于Lie积分法精确解析求解包装系统的非线性自由振动响应。方法 考虑到弹簧恢复力三次多项式形式的非线性关系，依据分析力学准则建立系统单自由度含阻尼动力学模型；首次运用微分方程Lie群变换理论求解系统的对称性和2个首次积分，证明在结构设计参数满足一定关系时，包装系统自由振动的精确解是一类椭圆积分函数。结果 实际算例仿真计算表明，系统的自共振频率随着初始振幅条件的增大而增大，非线性系数项使得位移响应振幅的衰减变快。结论 从推演过程可看出，将Lie对称性理论应用到包装系统非线性动力学特性研究中，系统的非线性系数以及阻尼系数无需满足小参数假设，因此适用范围更广。
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  金属托盘面板弯曲力学性能研究及有限元分析

  巩桂芬, 白治明, 李超, 刘雨杉, 陈勃新

  . 2018, (9): 12-15. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.003

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  目的 确认以镀锌钢为材质的面板是否适合物流金属托盘包装，并对其弯曲变形力学性能进行研究。方法 通过SolidWorks软件对金属面板进行建模，利用力学相关知识建立面板的形心位置模型及惯性矩求解方法。同时在Ansys Workbench中对长度为600~1200 mm之间的面板进行位移弯曲变形仿真，及对面板的最大挠度理论计算过程进行推导。结果 得到了面板的精确形心位置yp=10.334 mm，惯性矩Izp=1.372×10−8 m4，以及不同长度面板的最大位移变形理论与仿真数值。结论 提供了金属托盘面板弯曲变形的理论计算方法，进一步确认了金属托盘面板在物流包装中的耐用性、实用性，该研究为金属托盘力学性能探讨、结构优化提供依据。
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  生物质纤维基包装复合材料的研究现状

  徐铭梓, 黄丽婕, 张晓晓, 黄崇杏, 柴坤刚, 梁东武, 宗梦婷

  . 2018, (9): 16-23. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.004

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  目的 综述纤维基复合材料在包装中的应用和研究现状。方法 介绍国内外生物质纤维基复合材料在发泡型材料、薄膜、板材等不同种类包装材料中的应用现状，分别总结各类包装材料使用的基材及制备工艺，比较不同纤维基复合材料的性能差异，指出复合材料在制备工艺及性能上的不足，并展望纤维基包装复合材料的发展前景。结果 纤维素具有天然的化学结构，使纤维基材料具有良好的力学性能、阻隔性、可降解性，较好地应用在不同包装材料中。结论 纤维基复合材料具有性能优良、可生物降解、经济环保等特点，在包装领域具有较大发展潜力，在原料的选择、制备工艺绿色化及性能的可控性等方面还有较大的研究空间。
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  响应面法优化制备壳聚糖明胶活性膜

  白旭, 王愈, 王宝刚, 李文生, 杨田田

  . 2018, (9): 24-30. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.005

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  目的 制备一种具有疏水功能的壳聚糖-明胶活性膜。方法 通过研究不同质量浓度比的明胶-壳聚糖对膜性能的影响，确定两者的最佳质量浓度比，并研究柠檬酸三丁酯、甘油、吐温-20浓度对活性膜疏水性能的影响。根据Box-Benhnken试验设计原理，以膜的抗拉强度作为响应值，对活性疏水膜的制备工艺进行优化。探讨各因素交互作用，确定制备壳聚糖-明胶活性疏水膜的最佳条件。结果 明胶-壳聚糖的最佳质量浓度比为1∶1，各因素对膜抗拉强度的显著性影响依次是柠檬酸三丁酯>甘油>吐温-20。经过验证，制备活性膜时，柠檬酸三丁酯、甘油、吐温-20的最佳质量浓度分别为0.9，0.3，0.1 g/mL，该条件下膜的抗拉强度为20.9 MPa，断裂伸长率为41.34%。结论 该工艺条件下所制备的活性膜感官性能、物理性能和疏水性能均良好。
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  大豆蛋白液组分对表观粘度和粒度的影响

  任少伟, 杨传民, 何思念, 郭杰, 董肖云

  . 2018, (9): 31-36. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.006

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  目的 为了提高雾化效果，在蔬菜复合纸覆膜成形过程中选择最优的喷涂液组分。方法 利用安东帕高级粘度仪对30组大豆蛋白喷涂液的表观粘度进行测量，并利用分析软件对各试验结果进行二次多元回归拟合，得到优化回归方程。根据回归方程，作出三维响应面图和等高线图。结果 随着大豆蛋白浓度的增加，表观粘度逐渐增加，羧甲基纤维素钠（CMC）浓度对表观粘度没有明显影响；根据作出的三维响应面图和等高线图，可直观看出大豆蛋白浓度和CMC浓度对表面平均直径的影响显著程度。随着大豆蛋白浓度的增加，喷涂粒度逐渐增加；随着CMC浓度的增加，喷涂粒度先减小后增加。其中大豆蛋白浓度的影响更加显著。结论 研究了大豆蛋白液组分对表观粘度和粒度的影响，为后期蔬菜纸覆膜均匀一致性提供数据参考。
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  废纸纤维发泡制品的静态缓冲性能及曲线拟合

  曹景山, 张新昌, 赵瑞

  . 2018, (9): 37-43. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.007

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  目的 为了促进包装废纸的再生利用，节约自然资源和保护生态环境，文中在优化废纸纤维发泡制品配方的基础上，研究制品的静态缓冲性能，并进行曲线拟合。方法 使用废弃瓦楞纸板，利用微波加热发泡工艺，通过正交试验探究发泡剂种类和配比，以及丙三醇和碳酸钙用量对废纸纤维发泡制品性能的影响，并据此确定废纸纤维发泡制品的优化配方。以最优配方的材料试样进行静态压缩试验，探究材料试样的静态缓冲性能，并使用Matlab进行曲线拟合。结果 确定了废纸纤维发泡制品的优化配方，绝干废纸浆、碳酸氢钠、发泡剂H、淀粉、聚乙烯醇、甘油、碳酸钙、硼砂的质量比约为32∶3∶1∶0.9∶0.6∶4∶4.5∶0.2；最小缓冲系数在5左右时，缓冲性能较好；可采用正切加双曲正切函数方程拟合该材料试样的静态压缩曲线，方程的残差平方和为0.000 451，其具有较高的精度。结论 经过配方优化后，废纸纤维发泡制品具有较好的静态缓冲性能，并且可用函数方程较好地拟合其静态压缩曲线。
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  软包装无溶剂复合技术研究进展

  郭鹏飞, 付亚波, 何昊葳, 左津津, 赵有中, 许文才

  . 2018, (9): 44-50. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.008

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  目的 综述软包装无溶剂复合技术在复合设备、胶黏剂和复合工艺等方面的研究进展。方法 通过无溶剂复合技术与干式复合技术的对比，阐述无溶剂复合在工艺流程、复合参数、适用范围和经济效益等方面的特点及优势。介绍目前部分企业的无溶剂复合设备和胶黏剂的发展现状及其国内外科研方面的研究进展。最后分析当前无溶剂复合技术所面临的问题及挑战，并提出未来的发展趋势。结果 无溶剂复合技术与干式复合技术相比，不仅在产能方面具有明显的优势，同时又存在巨大的经济效益与环保特性。结论 无溶剂复合工艺因其突出的优势，符合当前环保的要求，是今后软包装复合主要的研究发展方向。
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  载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜的制备及性能研究

  魏占锋, 董峰, 王哲, 李雪青

  . 2018, (9): 51-55. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.009

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  目的 制备一种具有良好力学性能和抑菌性能的新型抗菌聚乙烯醇复合膜。方法 通过酸水解微晶纤维素制备纳米纤维素，经高碘酸钠氧化获得醛基纳米纤维素，加入银氨溶液原位合成载银纳米纤维素（Ag-DCNC）。以聚乙烯醇（PVA）为成膜基底，加入Ag-DCNC共混流延制备载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜。结果 Ag-DCNC体积分数为3%时，复合膜的拉伸强度比纯PVA膜提高了8.8%。Ag-DCNC体积分数为5%的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较好的抑菌效果。结论 载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜具有较好的力学强度，对2种细菌均有良好的杀菌效果。该材料不但具有良好的性能，而且合成工艺简单，可以作为一种很有前途的抑菌膜用于包装行业。
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  染料与纤维共磨对纸浆模塑染色和强度性能的影响

  刘旭, 张志礼, 杨仁党

  . 2018, (9): 56-61. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.010

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  目的 探究深色纸浆模塑制品染色过程中出现色差的机理，研究染料与纤维共磨对染色效果和强度性能的影响，提出改善深色纸浆模塑制品染色效果与强度性能的工艺。方法 在相同磨浆转数下，探究染料的加入方式对纤维形态、染色制品强度、光学性能及染料上染率的影响；将染料与纤维共磨，探究不同磨浆转数对浆料的滤水性能、染色制品的染色效果和强度的影响。结果 实验证实，染料和纤维共磨有利于改善染色制品的抗张强度和耐破强度，能在显著提高染色效果的同时有效降低染色制品的正反面色差。与传统添加方式相比，染色制品的色差由2.53缩小到0.20，上染率从72.02%提高到了77.93%。显微镜图像分析显示，共磨浆料的纤维起毛现象更明显。此外，随着磨浆转数增加，染色制品的光学性能和强度性能得到提高。结论 染料与纤维共磨可以提高打浆效果，改善深色纸浆模塑制品的染色效果和强度性能。
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  SiC填料对光伏封装用EVA导热复合胶膜的影响

  鲁听, 劳梦斌, 鲁浩翔, 陈红央

  . 2018, (9): 62-66. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.011

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  目的 探讨乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）胶膜中加入晶须碳化硅（SiC）无机填料后，对EVA胶膜交联度、力学性能及导热性能的影响。方法 通过将晶须SiC无机填料导入EVA，使得在整个体系内呈连续相的有机大分子与呈分散相的无机填料共混成一体，再通过挤出流延成形得到厚度均一的胶膜。结果 随着晶须SiC含量的增加，EVA复合胶膜的抗拉强度和断裂伸长率均有所下降。交联度随着SiC含量的增加而略微增大，最终达到平衡，剥离强度先增大后减小。使用不同的偶联剂对SiC表面进行处理，EVA导热复合胶膜导热性能存在差异。使用同一种偶联剂对SiC表面进行处理，SiC粒径尺寸的差异同样对EVA导热复合胶膜导热性能存在差异。结论 添加晶须SiC的尺寸规格、添加量、表面处理情况对EVA导热复合胶膜的力学性能、交联度影响较大。
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  基于插值与神经网络的包装薄膜热封参数分析

  陈明霞, 郑谊峰

  . 2018, (9): 67-72. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.012

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  目的 研究塑料薄膜热封工艺中热封参数之间的非线性关系，建立一种可用于自动包装机热封过程的数学模型。方法 通过实验采集样本数据，并用附加动量法训练BP神经网络，建立热封参数之间的非线性数学模型，最后通过神经网络预测热封时间，并采用插值算法建立目标热封强度下热封温度和热封时间之间的多项式数学模型。结果 通过插值算法与神经网络的结合运用，较为精确地描述了热封温度和热封时间之间的数学关系，插值函数实现了神经网络模型的简化，两者误差较小。结论 通过文中方法确定了包装材料热封参数之间的非线性关系，将其用于热封包装设备，可提高设备的智能化程度。
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  水性光油中珠光颜料显色性的比较

  李瑞, 李新宇, 黄灵阁

  . 2018, (9): 73-77. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.013

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  目的 研究不同参数下珠光颜料在水性光油中的显色效果。方法 将珠光颜料均匀分散加入到水性光油中，在胶印色样表面进行上光涂布，测量上光前后色样的色度值，计算色差，研究珠光颜料质量分数和印版加网线数对其呈色效果的影响。结果 黄绿、蓝色、金色这3种珠光颜料的主密度和色差都随着质量分数的增加而增大；相同质量分数下，5～25，10～60，40～100 μm 3种粒径大小的青色颜料分别对应凹印版辊70，60，50 lpi/cm加网线数时，颜色的主密度和色差值最大。结论 研究表明质量分数是影响珠光颜料显色效果的最主要因素，颜料的粒径大小和凹印版辊的加网线数相匹配时珠光颜料的显色效果最好。
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  纳米材料在食品包装中的研究进展

  张明月, 黎彧, 吴梁鹏

  . 2018, (9): 78-85. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.014

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  目的 介绍几种常用纳米材料在食品包装中的应用，总结食品包装中纳米材料的检测技术及表征方法，并对其安全性进行评估。方法 介绍纳米银、纳米氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化硅、纳米黏土、纳米分子筛以及其他纳米复合材料在食品包装中的应用，列举食品包装中纳米材料的表征手段，如成像显示技术、色谱质谱技术和光谱分析技术等，并对食品包装中纳米材料的迁移风险和毒理学问题进行探讨。结论 纳米材料的存在能有效改善食品包装材料在保鲜效果、抗菌能力以及阻隔性能方面的特性，具有广阔的市场应用前景。此外，食品包装材料的安全性不容忽视，还应加强对食品接触用纳米材料的风险评估体系的研究。
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  气调包装对生湿面条保鲜效果的影响

  张春红, 史依沫, 王丽, 崔晓瑞, 石菲菲, 李淑荣, 徐毓谦

  . 2018, (9): 86-91. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.015

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  目的 为了减少防腐剂在食品中的使用，利用包装来保鲜生湿面条。方法 选取不同气调包装与普通包装进行对比，研究其对生湿面条的保鲜效果和品质的影响。结果 CO2（50%）+N2（50%）和CO2（70%）+N2（30%）的气调包装（均为体积分数）能明显延长货架期到14 d。CO2（70%）+N2（30%）的气调包装能有效减少水分的散失，第14天时水分的质量分数高达30.47%，且CO2气调包装能够有效改善生湿面条的色泽和蒸煮吸水率，并未对蒸煮损失率和质构特性造成不良影响。结论 CO2（70%）+N2（30%）的气调包装更适合生湿面条的贮存。
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  啤酒易拉罐中苯酚和双酚A的迁移检测

  白泽清

  . 2018, (9): 92-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.016

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  目的 建立一种测定啤酒易拉罐中苯酚和双酚A迁移量的方法，应用于市售易拉罐啤酒污染物的检测。方法 选用体积分数为10%的乙醇为食品模拟物，在迁移温度为60 ℃，迁移时间为10 d的条件下开展迁移研究，采用高效液相色谱-荧光法对迁移样液进行检测。结果 在文中的试验方法下，苯酚和双酚A在7 min内可实现完全分离，方法的检出限（LOD）分别为6.0和1.5 μg/L。苯酚在20~400 μg/L质量浓度范围内线性良好（相关系数为0.9999），双酚A在5~100 μg/L质量浓度范围内线性良好（相关系数为0.9998）。通过对空白样品进行加标回收试验，苯酚回收率为90.0%~98.5%，相对标准偏差（RSD）为2.7%~6.2%；双酚A回收率为84.0%~102%，RSD为3.2%~5.3%。将该方法应用于7种易拉罐啤酒中苯酚和双酚A迁移量的检测，结果均未检出苯酚，双酚A检出量在6.9~14.8 μg/kg之间。结论 该方法准确度高、灵敏度好，能够满足啤酒易拉罐中苯酚和双酚A迁移量检测的要求。
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  高浓度CO2气调对浆果生理及超微结构影响的研究进展

  姜爱丽, 高红豆, 胡文忠, 顾思彤, 蒋海峰

  . 2018, (9): 96-101. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.017

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  目的 介绍高浓度CO2对浆果采后超微结构和生理代谢影响的研究进展，为浆果保鲜提供新的思路和依据。方法 从高浓度CO2气调贮藏在浆果保鲜中的应用和高浓度CO2气调贮藏处理对浆果生理生化变化的影响入手，总结国内外高浓度CO2贮藏浆果、类浆果及其他水果的相关文献。结果 通过总结高浓度CO2对浆果采后超微结构和生理代谢影响的内在机制和共性科学问题，解析了浆果类果实可以忍耐高浓度CO2的内在原因，归纳出了高浓度CO2处理延缓浆果生理代谢和衰老进程的生理机制。结论 作为一种通过物理手段可有效保持浆果品质的贮藏方法，高浓度CO2气调贮藏保鲜技术具有能延迟浆果后熟衰老，避免低温冷害和其他生理性病害的发生，有效延长浆果货架期等特点。高浓度CO2气调贮藏及包装的综合运用将会为浆果贮运及其物流配送带来新的生机和希望。
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  可拆冷板式物流箱的设计及保冷效果分析

  李细霞, 吕东霖, 王丽, 李长玉

  . 2018, (9): 102-107. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.018

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  目的 研究生鲜食品运输过程中使用的物流箱的结构优化和保冷效果。方法 设计一种冷板可拆卸的物流箱，由冷板、外壳层、保温隔热层、接触层构成，并且建立物流箱保冷效果的物理模型，利用有限元方法对其不同情况下的保冷效果进行分析，通过多项式拟合的方法得到物流箱表面热流密度和保温隔热层厚度的关系。结果 发现在物流箱外空气温度为25 ℃时，采用保温隔热层厚度为15 mm时物流箱表面热流密度比25 mm时高出约20 W/m2。结论 设计的物流箱可多次重复使用，便于箱内空间的利用与货物摆放，分析的结果有助于在设计物流箱时选取合适的保温隔热层厚度。
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  基于TRIZ理论的卷烟分拣作业中喷码系统创新设计

  尹健康, 陈昌华, 黄登仕

  . 2018, (9): 108-113. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.019

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  目的 解决卷烟分拣作业中喷码系统安装在皮带输送机上方，易受条烟不规则、条烟颜色和环境光线的影响，从而导致漏喷码次数高等问题。方法 应用TRIZ理论对喷码系统进行创新设计，根据反向作用原理和物理/化学状态变化原理，将喷码系统安装在皮带输送机底板下方，并采用对颜色识别灵敏度更高的色标来检测光电传感器。结果 改进后，喷码系统的月均条烟漏喷码次数由305次减少到4.3次，提高了卷烟配送的分拣效率。结论 表明TRIZ理论确定的解题方向是可行的，可以有效解决卷烟喷码系统优化设计的工程技术问题。
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  不同结构尺寸对EPP保温箱保温性能的影响

  余永涛, 潘嘹, 卢立新

  . 2018, (9): 114-118. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.020

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  目的 研究传热过程中不同结构尺寸EPP保温箱的保温性能，以及EPP保温箱内相变材料的相变过程及融化时间。方法 运用有限元软件构建EPP保温箱热传导模型和相变材料的相变传热模型，将相变材料完全融化所经历的时间作为有效保温时间，并以有效保温时间的长短评价保温箱的保温性能。结果 传热过程中，在保温箱内容积、箱体厚度和箱盖厚度均相同的条件下，内外表面积几何平均值越小，保温时间越长，且长宽比值在1.8～2.0之间时，内外表面积的几何平均值最小。结论 进行保温箱结构设计时，适当控制长宽比可减小内外表面积的几何平均值，从而有效提高保温箱的保温能力。
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  组件式塑料周转箱结构设计

  段青山, 杨磊, 黄崇杏, 刘杨

  . 2018, (9): 119-124. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.021

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  目的 设计卸货时更省时省力的塑料周转箱。方法 运用Pro/E软件设计可折叠侧开式塑料周转箱和插板式塑料周转箱，利用Ansys Workbench软件仿真获得组件式塑料周转箱在静态和动态跌落过程的应力、应变和变形等情况。结果 塑料周转箱的最大堆码应力发生在侧板底部，最大应变极其微小；角跌落时，应变主要集中在底板、侧板和连接轴上，底板与地面接触点的等效应力最大，其他的最大等效应力都很小。结论 周转箱的设计满足强度要求，该设计方案可行。
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  基于TRIZ理论的纸盒成型机主轴结构的优化设计

  周杨, 邓援超, 王爱群, 张立

  . 2018, (9): 125-130. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.022

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  目的 运用TRIZ理论对纸盒成型机主轴结构进行优化设计。方法 利用TRIZ理论的冲突解决原理对纸盒成型机主轴结构进行分析归纳，得到相应的创新设计原理和优化方向，通过分析对比选择最佳的创新原理，以解决设计中的矛盾，并利用TRIZ理论提供的优化方向对主轴结构进行有限元分析。结果 通过TRIZ理论得到了纸盒成型机主轴结构的优化方案和方向，利用有限元仿真软件进一步分析得到了纸盒成型机主轴结构的的最大变形为0.1796 mm，通过对纸盒成型机主轴结构最终优化方案的实验验证，得到主轴结构的最大变形为0.18 mm，满足使用要求。结论 利用TRIZ理论和有限元相结合的方式为纸盒成型机主轴结构的优化设计提供了一种新的思路，同时也为纸盒成型机主轴结构的进一步优化设计提供了依据。
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  重膜包装机工位转换机构结构设计及运动仿真

  马振中, 裴农

  . 2018, (9): 131-135. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.023

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  目的 设计一种工位转换机构，使重膜包装机实现更加精确平稳的取袋送袋和取包送包。方法 通过分析工位转换机构的工作，建立相关数学模型，并应用SolidWorks软件建立简化机构模型，然后利用Motion分析中的“跟踪路径”功能设计凸轮理论轮廓曲线，最后建立机构的三维实体模型，并进行仿真分析。结果 相对运动的2个摆臂没有发生干涉，其运动学曲线轨迹过渡平稳、没有突变。结论 工位转换机构具有良好的运动特性，能够满足工作要求。
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  快递包裹码垛机器人设计与腿部功能仿真

  任丽娟, 沈兴全, 于大国, 申浩

  . 2018, (9): 136-140. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.024

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  目的 设计一种快递包裹码垛机器人，以更好地完成快递包裹的分拣与码垛工作。方法 通过Inventor软件建立整机三维模型，运用D-H齐次坐标变换矩阵建立其左前腿运动学方程，基于ADAMS虚拟样机技术对该快递包裹码垛机器人腿部结构进行结构优化，并对该机器人分别实施滚动式水平面行走、吸附式爬壁行走的功能特性进行深入分析。结果 得出腿部优化设计变量对转角的敏感度，最终得到最佳腿部结构，大腿关节转角活动范围可达到27.34°，重心高度稳定在340 mm左右，重心稳定。结论 仿真结果表明，该快递包裹码垛机器人具有机构设计合理、运动稳定可靠、动作灵敏等特点，为现有快递行业提供了一款节省人力及时间的劳动工具。
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  基于Faster R-CNN改进的数粒机系统

  胡安翔, 李振华

  . 2018, (9): 141-145. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.025

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  目的 解决目前数粒机只能计数不能同时分拣残损药粒的问题。方法 设计以Faster R-CNN深度神经网络为核心的药粒数粒机系统。在原有的数粒机基础之上，更换CCD线阵相机为面阵相机，以满足图像采集的需求，进一步使用图像分割和多线程技术加快图像处理速度。最终通过训练好的Faster R-CNN网络检测出目标并分拣。结果 经过测试集的验证，正常药粒识别率达到了95.47%，残损药粒识别率达到了97.94%，单幅图像处理达到了65 ms的实时速度。结论 该方法在传统的计数基础上很好地融合了先进的深度学习技术，实现了目标的自动分拣。
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  基于机器视觉的瓷砖裂纹检测

  张军, 张海云, 赵玉刚, 司马中文

  . 2018, (9): 146-150. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.026

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  目的 线上包装时准确地对带有花纹且背景灰度和裂纹灰度相近的瓷砖表面缺陷进行检测。方法 设计合理的检测机构，选择合适的软硬件，设计各模块的组成；针对裂纹的轮廓难以通过各种算子提取的问题，在自适应形态学预处理后，通过小波变换与形态学融合的差影法提取裂纹边缘、花纹及部分背景信息，筛除掉难以处理的花纹与背景区域。结果 成功得到了缺陷轮廓及对应参数，经对比漏检率为0.02，过检率为0.05。结论 该系统准确率较高，能够满足要求。
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  基于声场图像分析的印刷机轴承故障诊断方法

  邓瑞, 徐卓飞, 徐倩倩, 侯和平, 张海燕

  . 2018, (9): 151-157. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.027

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  目的 针对印刷机墨辊轴承的故障信息获取及诊断难等问题，提出一种基于声场图像分析的故障诊断与定位方法。方法 首先，构建声音测试系统并划分检测对象的空间区域，逐一采集信号并依据对应空间位置关系进行重构与组合；其次，将一段时间内的信号能量进行叠加，同时依据空间位置关系形成叠加状态的声场图像信息；然后，引入二维经验模式分解（BEMD）分析空间域图像信息，消除环境噪声干扰并得到声场图像的高频信息。结果 对不同位置、不同种类的墨路系统故障轴承进行特征分析与比对，利用IBIMF分量及统计特征实现了轴承内、外圈故障的诊断，利用无量纲特征实现了不同故障位置的有效定位，并通过实验验证了方法的有效性。结论 所提出故障诊断方法发挥了非接触测量优势，同时具有较强故障表征能力，适用于同类复杂机械系统。
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  基于改进SAA的串联打浆过程优化控制策略

  汤伟, 胡祥满, 董超, 刘庆立, 佘都

  . 2018, (9): 158-164. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.028

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  目的 为了获得打浆过程最优的过程控制变量，以保证打浆品质优、产量高、成本低的经济性生产。方法 选择流量、浓度、盘磨电流为决策变量，分别以打浆度和湿质量的稳定性、单位时间磨浆绝干量和单位磨浆量的成本作为指标建立多目标优化模型，提出一种改进的动态自适应模拟退火算法（DASAA），并基于Matlab优化仿真求解。结果 案例仿真结果表明，优化前后实际效果显著，理论上不仅打浆品质更优，而且产量提高约0.73 t/h，成本下降约4.25 元/t。结论 基于改进优化算法的串联打浆过程优化控制策略，相对于传统的决策变量经验性设定控制能更好地满足生产要求，且在一定程度上能实现高品质、高产量、低成本的折中优化。
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  水松纸在线检测系统设计

  赵凡, 李银华, 王博, 姜克森

  . 2018, (9): 165-170. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.029

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  目的 针对烟支卷制完成后出现的水松纸质量缺陷等问题，结合生产实际要求，设计基于PLC和机器视觉的水松纸在线检测系统。方法 采用线阵相机对图像进行采集，工业计算机利用Vision-Pro图像处理软件进行图像处理，采用SIFT改进算法简化图像处理过程，实现对水松纸质量的在线检测，同时完成参数设定、状态监控和数据记录等功能。结果 实际运行结果表明，成品烟合格率由92%提高到100%。结论 系统运行可靠，可与现有系统配合实现在线监测，减少了原材料的浪费，提高了成品烟支合格率。
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  基于ADAMS的凸轮连杆系统中凸轮的CAD系统开发及机构仿真分析

  张燚, 黄松和

  . 2018, (9): 171-176. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.030

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  目的 基于ADAMS二次开发，为包装机械中一类常用凸轮连杆系统开发专用的凸轮轮廓CAD系统，使用ADAMS为凸轮外形轮廓对系统动态稳定性的影响提供一种直观的评估方法。方法 依据凸轮连杆系统的结构特点，使用ADAMS命令语言完成CAD系统的开发。将凸轮连杆长摆臂系统作为研究对象，通过ADAMS刚柔耦合仿真分析，对比正弦和改进正弦2种不同加速度运动规律设计的凸轮在高速运行时执行构件的动态稳定性相关指标，从而验证刚柔耦合仿真分析应用于凸轮连杆系统的正确性。结果 使用改进正弦加速度运动规律设计的凸轮，系统执行末端的实际最大速度、最大加速度、实际位移曲线最大波动量等动态稳定性评价指标更优异，符合理论分析。结论 ADAMS刚柔耦合仿真结果能正确反映凸轮轮廓对系统动态稳定性的影响，该分析方法有助于设计出更合理的凸轮轮廓。
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  基于ADAMS的机械臂刚柔耦合动态特性分析

  边兵兵

  . 2018, (9): 177-181. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.031

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  目的 为了考察机械臂在自动包装线上的动态特性，对机械臂进行不同工况和不同参数组合的研究。方法 采用UG软件对机械臂进行三维结构建模，利用ADAMS和Ansys软件对机械臂进行刚柔耦合动力学仿真分析，得到不同工况下大臂的受力曲线和规律。结果 仿真结果表明，在不同参数组合下，机械臂的大臂最大应力值为241.49 MPa，铰链处的作用力和扭矩变化不大，强度满足使用要求。结论 通过ADAMS和Ansys的联合仿真，可有效预测机械臂的运动规律和应力分布。
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  基于梯度与归一化互信息的印刷图像配准

  金闳奇, 简川霞, 赵荣丽

  . 2018, (9): 182-189. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.032

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  目的 为了提高印刷图像配准的精度。方法 提出一种基于梯度和归一化互信息的印刷图像配准方法。首先获取图像的归一化互信息，同时使用边缘检测算子获取图像边缘梯度的模值和方向角，然后根据边缘梯度信息和归一化互信息构造新的测度函数，以新的测度函数为目标函数，用Powell优化算法获取用于配准的最优参数。结果 通过将文中提出的方法和基于归一化互信息的图像配准方法分别用于印刷图像配准，得到的统计实验结果表明，对于100项随机配准参数，新方法得出的配准误差波动幅度更小，配准精度更高。结论 文中所提方法在准确性上优于基于归一化互信息的图像配准方法。
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  基于信息特征耦合夹角一致性规则的图像匹配算法

  付利军, 张福泉, 杨金劳

  . 2018, (9): 190-198. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.033

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  目的 针对当前基于灰度特征的图像匹配算法在遇到匹配图像存在较大的光照变换时，会引起较多的误匹配和漏匹配等问题，提出一种基于信息特征耦合夹角一致性规则的图像匹配算法。方法 首先，利用Forstner算子来检测图像的特征点，接着用Hessian矩阵最大特征值与其最小的特征值做比值计算，优化Forstner算子的检测特征点。然后，以特征点为原点，构建极坐标系，将特征点的邻域进行分割。再利用信息熵模型求取每个分割块中的信息特征，以生成特征描述子。最后，利用特征描述子构造距离模型，搜索指定特征点的最近邻特征点和次近邻特征点，并通过距离比值方法完成特征点的匹配。通过匹配特征点之间形成的夹角，建立夹角一致性规则，对匹配特征点的可靠性进行度量，剔除错误匹配特征点，从而完成图像匹配。结果 实验结果显示，与当前图像匹配算法相比，所提图像匹配算法图像在旋转角度10~100范围内，识别率为94.6%~88%，平均识别时间为5.48 s，具有更高的匹配精度与鲁棒性。结论 所提算法具有较高的检测精度，在印刷防伪与信息安全等领域具有较好的应用价值。
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  散斑打印技术及其在纸弹性模量测试中的应用

  贾佩星, 崔春丽, 宋展宏, 侯雅宁, 滕立军, 张晓川

  . 2018, (9): 199-203. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.034

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  目的 基于数字图像相关方法和可控散斑打印技术实现纸弹性模量的非接触测试。方法 由于纸是可打印材料，可利用打印机将设计制作的高质量散斑图打印在纸试样的标距两端，在单轴拉伸过程中，利用数字图像相关方法测试标距线应变，将应变值与拉伸机得到的应力值进行线性拟合，即可计算得到纸的弹性模量。结果 利用文中方法测试定量为80 g/m2牛皮纸的纵向弹性模量3个试件平均值为1900 MPa。结论 通过对模拟图像参数的合理设计，使纸张具有高质量的散斑图，并且印刷油墨对纸张力学性能的影响最小。将提出的方法用于测量牛皮纸的弹性模量，3个试样的测量结果偏差很小，在一定程度上证明了该方法具有良好的可靠性。
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  基于不变矩特征模型耦合相似度量规则的图像匹配算法

  韩锐

  . 2018, (9): 204-211. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.035

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  目的 为了解决当前图像匹配算法因主要利用特征点之间的距离来实现特征匹配，从而忽略了特征点的结构特征，导致算法存在较多的漏匹配点以及错误匹配点等不足的问题。方法 提出基于不变矩特征模型耦合相似度量规则的图像匹配算法。通过对待检测像素点构造的邻域圆上的点进行分类，制定检测规则，对FAST算子进行改进，利用改进的FAST算子快速、精准地检测图像的特征点。随后，构造不变矩特征模型，取代SIFT算法中获取特征向量的方法，生成低维度的特征描述符。通过Euclidean模型和SSIM建立相似度量规则，对特征点之间的相似度进行度量，完成图像的特征匹配。最后，引入随机抽样一致性（RANSAC）算法剔除错误匹配点，完成图像的匹配。结果 仿真结果显示，相较于当前的图像匹配算法，所提算法具有更高的匹配正确度和鲁棒性，其查全率最高可达95%左右，且匹配效率较快，约为3.75 s。结论 所提匹配方法具备良好的匹配精度，在图像信息安全、包装条码识别与拼接等领域具有一定的参考价值。
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  基于颜色信息与空间特征的自适应商标检索算法

  曾金发

  . 2018, (9): 212-219. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.036

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  目的 为了增强商标检索技术对商标特征的描述能力，改善其在外来干扰下的检索精度与鲁棒性。方法 提出一种基于颜色与空间特征自适应结合的商标检索算法。首先，引入主颜色描述符（DCD），将其作为颜色特征检测器，并在颜色特征提取时嵌入k-均值聚类算子，增强颜色区域，准确提取颜色特征。随后，每个商标被量化为8个显色的最大值，以便提取每个颜色分量中的空间分布信息。然后，通过利用不同的权重来平衡颜色与空间特征的重要性，定义一种基于模糊直方图分析技术，计算每个商标自适应系数，以准确描述彩色商标的图像特征。最后，通过Euclidean距离进行相似度量，输出检索到的商标。结果 实验结果表明，与当前商标检索方法相比，所提算法具有更高的检索精度与鲁棒性，呈现出更理想的P-R曲线，在召回率为0.7时，其检索准确率仍可达到90%。结论 文中检索方法具有较高的检索精度，在包装商标检测、商标版权保护等领域中具有良好的应用价值。
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  基于导向滤波与分形维度的图像加权融合算法

  张晓琪, 侯世英

  . 2018, (9): 220-227. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.037

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  目的 为了解决当前图像融合技术中易丢失图像信息，不能较好地保持源图像的边缘与纹理信息，从而降低了图像分辨率与视觉质量，使其不能对目标进行清晰、完整、准确地信息描述等问题。方法 提出一种导向滤波耦合分形维度的图像加权融合方案。首先对源图像进行预处理，通过增强对比度来提高图像的动态范围。通过小波变换将图像分解为低频与高频部分，并引入导向滤波器，对其低频、高频成分进行处理，获取相应的低频、高频权重，较好地保持图像的边缘信息。然后，通过提取局部特征分形维数来获取微小纹理特征。最后，定义一种加权融合方案，根据低频与高频权重进行融合，得到最后融合图像。结果 实验数据表明，与当前常用图像融合算法比较，文中算法具有更好的融合视觉效果，更好地保持了源图像的真实信息；在信息熵、交互信息、平均梯度和标准差等4种定量分析指标方面，所提算法具有更大的优势。结论 所提算法具有良好的融合质量，在图像处理领域具有一定的参考价值。
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  凹印刮墨刀工作性能模拟分析

  苗红涛, 宋卫生

  . 2018, (9): 228-232. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.038

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  目的 预测凹版印刷刮墨刀最佳安装位置和使用要求。方法 应用分析软件，分别建立油墨流体模型和刮墨刀固体模型，并进行液固耦合分析。结果 刮墨刀在油墨冲击影响下，随着安装角度的增加，其刀锋处产生的位移变化率明显下降；随着刮墨刀厚度的增加，刀锋处位移逐渐减少。验证出在软包装印刷过程中，刮刀的最佳安装角度为55°~65°，易选用厚度为0.15 mm刮墨刀，在伸长量为5～6 mm时，才能使刮刀处于最佳刮墨状态。结论 文中的研究为合理地选用和设计刮墨刀提供了参考，同时采用液固耦合分析凹版印刷过程的方法，对量化分析印刷过程具有一定的实际和理论意义。
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  机载焰弹发射装置弹药储运防护设计

  晏军, 李斌

  . 2018, (9): 233-237. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.039

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  目的 为了近一步加强和提高人工影响天气行业机载焰弹发射装置弹药的安全储运和防护问题。方法 依据焰弹的贮运要求和对现有机载催化作业设备的材料、技术指标、性能要求、结构原理和加工工艺等方面进行分析和研究。结果 该装置由发射器、电路控制器和AgI焰剂构成。经试验和初步应用证明，该发射装置具有手自一体2种发射模式，携弹量为400枚，可连续作业达4 h以上，与目前所使用的相关机载焰弹发射装置相比，在作业方式、作业效率和弹药安全防护等方面都有了极大的改善和提升。结论 新型机载焰弹发射装置的成功研发有效地弥补了机载焰弹设备在弹药携行方面的不足和缺陷，并为其他类似的产品设计提供参考。
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  某型弹药密封包装设计与验证

  陈东, 秦旭锋, 卓毅

  . 2018, (9): 238-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.09.040

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  目的 设计一种具有防潮密封、支撑堆码、装卸方便以及防静电等功能的战斗部密封包装。方法 针对某型战斗部的设计技术要求，进行包装材料的选用和结构优化设计；通过仿真分析和试验验证全面考核密封包装各项性能能否满足设计技术要求，产品在寿命周期内可否不发生锈蚀和功能失效。结果 试验结果表明，战斗部密封包装满足各项性能技术要求。结论 该设计可应用于此战斗部的密封包装，并为其他类似产品密封包装设计提供参考。