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2020年, 第0卷, 第9期 
刊出日期:2020-05-07
  

  • 全选
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  • 慕钰文, 冯毓琴, 魏丽娟, 李翠红
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    目的 通过介绍国内外针对菠菜的贮藏保鲜包装技术,以及其对菠菜采后生理生化、营养成分、硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响,为菠菜贮藏保鲜及有害物质的控制提供理论参考。方法 分析目前主要用于菠菜贮藏保鲜包装的方法,包括低温、气调、1-MCP处理、辐照、二氧化氯和臭氧等,同时针对菠菜在贮藏过程中容易积累硝酸盐和亚硝酸盐的问题,综述不同贮藏方式对菠菜贮藏过程中硝酸盐和亚硝酸盐的影响及调控。结论 各种传统贮藏保鲜技术仍存在一定缺陷,尤其是质量安全问题;同时要结合基础研究,明确贮藏方式与菠菜衰老、有害物质的形成机制等的关系,以期为菠菜贮藏保鲜和质量安全研究提供新的研究方向和思路。
  • 安容慧, 陈皖豫, 胡花丽, 李鹏霞
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    目的 为了探究不同贮藏温度对采后上海青叶片衰老及活性成分的影响。方法 以上海青为实验材料,分别在0,5,10,15,20,25,30 ℃下贮藏,对上海青叶片的感官品质、色差、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、类胡萝卜素含量、叶黄素含量、叶酸含量和亚硝酸盐含量的变化进行分析。结果 与20,25,30 ℃相比,在10 ℃和15 ℃下贮藏可减缓上海青叶片L*值、b*值、MDA含量和亚硝酸盐含量的增加,以及|a*|值、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、叶黄素含量和叶酸含量的降低;与10 ℃和15 ℃贮藏条件相比,在0 ℃和5 ℃下贮藏可显著抑制上海青叶片L*值、b*值、MDA含量和亚硝酸盐含量的增加,以及|a*|值、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、叶黄素含量和叶酸含量的降低,减缓上海青叶片的黄化衰老进程,从而维持上海青良好的外观品质。在贮藏温度为20,25,30 ℃时,上海青的最大贮藏期不超过4 d;贮藏温度为10 ℃和15 ℃时,最大贮藏期分别不超过9 d和7 d;贮藏温度为0 ℃和5 ℃时,最大贮藏期分别不超过40 d和15 d。结论 在低温条件下贮藏,尤其是在0 ℃下贮藏可最大限度地减缓采后上海青叶片的衰老进程,可维持其较高的活性成分,并抑制其组织中亚硝酸盐的积累,显著延长上海青的贮藏期。
  • 于晓倩, 张成林, 李晴, 刘尊英
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    目的 将苯乳酸纳米粒作为抑菌剂,制备苯乳酸纳米粒抗菌复合保鲜膜,为苯乳酸生物防腐剂的应用和新型活性包装材料的研究提供理论依据。方法 通过离子凝胶法制备苯乳酸纳米粒(PLANanoPs),将其添加至壳聚糖-明胶基质中,制成壳聚糖-明胶-苯乳酸纳米粒(G-C-NanoPLA)抗菌复合保鲜膜,用于冷藏鲟鱼的保鲜;随后测定鲟鱼贮藏过程中的菌落总数、挥发性盐基氮(TVB-N)值、pH值、硫代巴比妥酸值(TBA)以及感官评分的变化。结果 添加苯乳酸纳米粒(质量浓度为0.1 mg/mL)的复合膜显著抑制了鲟鱼感官评分的降低和鲟鱼细菌总数、TVB-N、TBA及pH值的上升(P<0.05),并将鲟鱼货架期延长了4 d。结论 苯乳酸纳米粒复合保鲜膜可以有效提高鲟鱼的储存品质,延长鲟鱼保质期,是非常有前景的水产品活性包装材料。
  • 龚意辉, 石宁波, 庞学群, 张昭其
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    目的 概述果皮蜡质的成分、性质、形态结构,以及调控与转运途径等,以探讨果皮蜡质与果实耐藏性的关系及其作用机理,展望如何延长果实的贮藏期。方法 通过分析文献,理清果皮蜡质与果实耐藏性关系的研究范畴和热点,从果皮天然蜡质的成分、性质、形态结构,果皮蜡质与果实耐藏性的关系及其作用机理,果皮蜡质的合成、调控与转运途径等方面入手,对相关研究成果进行整理与综述,并对蜡质研究在果实采后贮藏中的应用前景进行展望。结论 果实表面的蜡质层是保护果实的天然屏障,具有防止果实水分散失、维持表面清洁、避免病菌侵害等作用,对果实耐藏性具有重要的影响。
  • 樊敏, 唐紫薇, 李立
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    目的 研究ε-聚赖氨酸盐酸盐/壳聚糖复合涂膜对樱桃的保鲜效果。方法 以“美早”樱桃为保鲜对象,采用壳聚糖涂膜、ε-聚赖氨酸盐酸盐/壳聚糖复合涂膜保鲜樱桃,以未涂膜处理的樱桃为空白对照,并用一次性打孔水果包装盒包装樱桃,研究冷藏贮藏期间不同处理组樱桃的主要品质指标随贮藏时间的变化情况。结果 ε-聚赖氨酸盐酸盐/壳聚糖复合涂膜在降低樱桃质量损失率、凹陷率、腐烂率等方面表现更佳;在贮藏6 d后,ε-聚赖氨酸盐酸盐/壳聚糖复合涂膜处理组樱桃的可滴定酸质量分数为0.52%,Vc含量为59.5 mg/kg,与未涂膜的空白组樱桃相比,可以在一定程度上减缓樱桃中可滴定酸和Vc含量的降低;ε-聚赖氨酸盐酸盐/壳聚糖复合涂膜能够更好地改善贮藏期间樱桃的硬度和色泽。结论 ε-聚赖氨酸盐酸盐可以与壳聚糖协同作用,对樱桃发挥更好的保鲜作用。
  • 陈超, 庞林江
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    目的 探究壳聚糖和植酸涂膜对黄岩蜜橘保鲜效果的影响。方法 采用壳聚糖(质量分数为1%)、植酸(质量分数为1%)和壳聚糖植酸(质量分数为1%)复合涂膜处理黄岩蜜橘,研究其贮藏期腐烂率、质量损失率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、过氧化物酶POD活性、多酚氧化酶PPO活性、MDA含量、呼吸强度、霉菌、酵母的变化情况。结果 在贮藏期间,壳聚糖-植酸复合涂膜表现出较好的保鲜效果,在贮藏30 d时复合涂膜的腐烂率为5.7%,仅是对照组的30.0%;质量损失率为3.3%,是对照组的38.0%。复合涂膜相较于单一涂膜更好地延缓了贮藏期间黄岩蜜桔可溶性固形物含量和可滴定酸含量的变化速率,使黄岩蜜桔维持了较好的POD和PPO活性,减缓了霉菌、酵母等微生物的侵染进程,减少了果实中MDA的积累。结论 壳聚糖-植酸复合涂膜在黄岩蜜橘表面形成了一层保护膜,较好地维持了其贮藏期的品质,延缓了其衰老进程,效果优于壳聚糖或植酸单一涂膜处理。
  • 翟纬坤, 王轩, 王源升, 徐朝阳
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    目的 研究聚乙烯醇(PVA)/纳米银薄膜的抑菌性能,探索食品保鲜包装新方法。方法 以PVA和水为基本原料,戊二醛为改性剂,用溶液流延法制备含有不同质量分数(1%,2%,3%)纳米银的PVA薄膜,分别表征其力学性能和耐水性能。将鱼肉用薄膜包裹,在4 ℃下贮藏,每隔3 d取样测定菌落数并进行感官分析。结果 PVA/纳米银薄膜对鱼肉有明显的抑菌作用,当纳米银添加质量分数为1%时,薄膜的拉伸强度为19.41 MPa,断裂伸长率为49%,力学性能良好;吸水率为32.2%,润湿角为55.1°,疏水性较好;与空白组相比,鱼肉货架期延长了4 d左右。结论 质量分数为1%的纳米银能够增强薄膜的抑菌效果、有效维持鱼肉的感官品质,因此,在冷链运输中有很好的应用前景。
  • 张梓原, 徐伟, 王鑫, 贾旭
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    目的 以黄精为原料,对比不同提取工艺对黄精多糖提取率的影响,以确定黄精多糖的最佳提取工艺。方法 对黄精多糖的水提醇沉法和复合酶解法等2种提取方法进行对比分析。结果得到了水提醇沉法最佳的实验条件,料液比(g/mL)为1∶25,pH值为6,温度为80 ℃,提取时间为2 h,乙醇的体积分数为70%,在该最佳条件下多糖的提取率为8.84%;得到了复合酶解法提取黄精多糖最佳复合酶组合条件,纤维素酶与木瓜蛋白酶的质量比为3∶7,pH 值为5.0,酶解温度为50 ℃,料液比(g/mL)为1∶20,加酶量(质量分数)为5%,酶解2 h,在该条件下,黄精多糖的提取率可达22%。结论 采用复合酶解法得到的多糖得率远高于采用水提醇沉法得到的多糖得率;实验提供了黄精多糖的最优提取工艺,为其开发利用提供了理论参考。
  • 刘文, 岳琪琪, 龚恒, 侯温甫, 周敏, 王宏勋
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    目的 研究3种包装调控方法对冷鲜鲟鱼肉微生物抑制作用及品质的影响。方法 以市售冷鲜鲟鱼肉为研究对象,结合微生物指标、感官指标和化学指标,分别研究不同浓度ε-聚赖氨酸保鲜垫片内置、ε-聚赖氨酸/壳聚糖抗菌膜包覆和气调包装微环境控制等3种不同包装调控方式对冷鲜鲟鱼肉品质的影响。结果 ε-聚赖氨酸质量浓度为5 g/L的保鲜垫片内置于包装盒中,以ε-聚赖氨酸浓度为0.5 mg/mL的溶液制成的抗菌膜包覆鲟鱼块以及CO2,N2的体积分数分别为30%与70%的气调微环境等3种包装方法能够有效抑制冷鲜鲟鱼肉中微生物的增殖;且3种包装调控方法集成施加后,可将4 ℃冷藏下冷鲜鲟鱼肉的货架期延长4 d。结论 3种包装调控方法能有效地抑制冷鲜鲟鱼肉微生物的增殖,3种包装方法集成施加后能更好地维持冷鲜鲟鱼肉的品质。
  • 邱灵敏, 张嘉帅, 钱静, 殷献华, 苗冬冬
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    目的 为了准确表征鲜牛奶的新鲜度,制备一种微生物型时间-温度指示器。方法 选择瑞士乳杆菌菌种作为微生物基础,采用SPG膜乳化技术制备微生物微胶囊,按照微生物胶囊与固体基质的不同比例制作3种固体微生物时间-温度指示器,以色差值为变化参数研究其动力学特性,并与应用的鲜牛奶在恒温及变温条件下进行匹配试验。结果 3种不同比例时间-温度指示器的活化能与鲜牛奶的活化能差值在25 kJ/mol之内,其中当微胶囊质量与固体基质体积之比(g/mL)为1∶2时,在变温条件下两者的等效温度差值为2.1 ℃,TTI预测食品货架期终点的误差为3%。结论 在恒温和变温等2种条件下时,制备的微生物型TTI可以精准实现鲜牛奶货架期的可视化。
  • 黄兴强, 黄崇杏, 王健, 张霖雲
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    目的 为二氧化氯应用在食品保鲜领域提供更好的科学理论依据。方法 综述二氧化氯在抗菌机理、制备工艺以及食品保鲜领域的研究进展和应用。结果 二氧化氯具有杀菌效果强、安全高效的优点,被广泛应用于食品保鲜领域。二氧化氯的制备工艺主要以稳定态二氧化氯制备工艺为主。结论 二氧化氯在食品保鲜领域的发展潜力较大,稳定态二氧化氯具有一定的缓释功能,但稳定态二氧化氯在食品保鲜方面的缓释机理还有待进一步研究。
  • 黄潞嘉, 吴琼珠
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    目的 研究对口服溶液开瓶扭矩产生影响的因素,作为制订口服溶液灌装、封盖和检验规程的理论基础。方法 运用单因素实验、独立样本t检验的研究和统计方法,对口服溶液开瓶扭矩的影响因素,即封盖扭矩、瓶盖内垫是否接触药液和封装完毕后药瓶的正立静置时间进行探究。结果 封盖扭矩在136~226 N•cm范围内时,开瓶扭矩随封盖扭矩的增大而增大;瓶盖内垫与药液接触1 h后,开瓶扭矩显著增大;以169 N•cm旋紧瓶盖后,开瓶扭矩随静置时间延长而增大。结论 口服溶液的开瓶扭矩受到多因素影响,包括封盖扭矩、瓶盖内垫与药液的接触和封瓶后的静置时间。在口服溶液的封装、检验、运输和储存中,应控制这些因素,使开瓶扭矩保持在合适范围内。除此以外,开瓶扭矩随封盖扭矩和时间变化的趋势可为生产过程的参数设置提供数据支持。
  • 于力, 李继兰, 钟宇
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    目的 探究不同聚乳酸基材对聚乳酸/热塑性淀粉共混复合膜基础性能的影响,筛选最适合的聚乳酸基材。方法 选取REVODE 101,REVODE 110,REVODE 711B等3种聚乳酸原材料作为基材,与热塑性淀粉共混,采用热压法制备复合膜,并对复合膜进行动态热力学性能、力学性能、透湿性、水溶性及水分含量的表征。结果 以REVODE 110为基材制备的复合膜玻璃化转变温度(tg)最高,在增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯质量分数为20%时tg为36.16 ℃,室温下稳定性最佳;其力学性能、透湿性以及水溶性与REVODE101复合膜相近,且显著优于REVODE 711B复合膜,3种复合膜透光性无显著差异,透光率T600均在14%左右。结论 3种聚乳酸材料中,REVODE 110是最适宜制备聚乳酸/淀粉复合膜的聚乳酸基材。
  • 姚亮, 程仁山, 吴璐, 张伟, 梅瑞斌, 潘虎成
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    目的 使有限元模拟技术成为一种切实有效的研究方法,进而为高性能反应堆包壳材料的设计以及可能发生的LOCA(Loss of Coolant Accident)事故下的应急措施等提供理论依据。方法 基于COMSOL软件模拟分析典型锆合金核材料在LOCA条件下分别经感应加热和电阻加热后的温升行为。结果 感应加热条件下,锆材的体积内最高温度、体积平均温度与表面中心点温度的差值随着温度上升逐渐增大,在1200 ℃瞬时温度下,温度差值最高,约为41 ℃。电阻加热条件下,锆材的体积内最高温度、体积内中心温度与表面中心点温度在加热的整个阶段近乎重合,最大差值约为3 ℃;锆材的体积平均温度、表面平均温度与表面中心点温度的差值出现负值,最大差值约为30 ℃。结论 电阻加热和感应加热虽均适用于堆外研究反应堆失水事故下包壳材料所面临的超高温度及超快升温速率的工况模拟,但限于实际工况下电阻加热速率的滞后性,推荐使用感应加热进行后续的模拟研究工作。相关结果可为高性能反应堆包壳材料的设计提供必要的理论依据。
  • 尹芬, 马晓军
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    目的 介绍木质纤维素材料的化学组成及结构,综述常见的木质纤维素材料预处理方法及其在合成包装材料聚羟基脂肪酸酯(PHA)方面的应用的研究进展。方法 通过对国内外研究现状和研究成果分析总结,重点论述常见的木质纤维素材料预处理方法蒸汽爆破预处理、热水预处理、酸预处理、碱预处理、氨纤维爆破预处理、离子液体预处理、有机溶剂预处理等对木质纤维素材料糖化率的影响,及其在合成包装材料聚羟基脂肪酸酯(PHA)方面的应用。结果 不同的木质纤维素材料和不同的预处理方法对最终产生的总糖含量及总糖内单糖种类和单糖占总糖质量分数产生很大的影响,其中将不同总 糖(包含不同单糖种类和单糖占总糖的质量分数)作为碳源用于微生物发酵生产PHA,还会使形成 PHA的单体及单体在PHA中的质量分数不同,形成具有不同性质的PHA,能广泛应用到包装领域中。 结论 关于国内外研究优化预处理和酶解工艺提高生成可发酵糖产量的研究有很多,热水预处理技术相较于其他预处理技术具有生产成本低、绿色环保等特点,因此,开发经济性好且适用于大规模工业化生产的热水预处理技术是今后值得关注的重点方向。
  • 牛袁袁, 张正健, 高萌, 张启莲
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    目的 提高纤维素酶预处理效率,改善微纤化纤维素(MFC)薄膜的性能。方法 以漂白桉木硫酸盐浆为原料,通过分别添加阳离子聚合物聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)和聚丙烯酰胺(CPAM)来调控纤维素酶的酶活性(Cx酶活性),并对比分析阳离子种类和添加量对MFC薄膜拉伸性能、透氧性能、透光性能的影响。结果 高电荷量、低分子量的PDADMAC对酶活性的提升作用较大,提高了酶的预处理效率;高分子量、高电荷量的CPAM虽然降低了酶活性,但在一定程度上有效控制了酶在无定形区的过度水解,有利于薄膜力学性能、阻隔性能的提高。结论 添加阳离子聚合物能够提高纤维素酶的Cx酶活性,进而提高纤维素酶对漂白桉木硫酸盐浆的预处理效率,最终获得性能优良的MFC薄膜产品。
  • 胡志才, 柯胜海
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    目的 探索适用于智能变色材料在包装运用领域的理念和方法,结合智能材料从设计学层面探究智能变色包装的设计形式。方法 以智能变色材料的物理属性为基础,对智能变色包装进行分类研究,并结合相关的设计实例,分析、归纳和总结智能变色包装的设计形式,为智能变色包装设计的发展和科学研究从设计学层面提供一种新的角度和研发依据。结果 智能“光敏、温敏、电敏、气敏”变色材料在包装上的应用可通过颜色对比设计、颜色渐变设计、颜色变化融入图形创意这3种设计形式应用于包装安全、包装防伪、包装交互等领域。结论 智能变色包装材料在实际应用过程中结合了包装设计学原理和包装的品牌诉求,采用了“科技与艺术”相结合的变色方案,设计出了符合消费审美的智能包装作品。
  • 何邦贵, 郭力铭, 王云马, 张雄, 王超
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    目的 确定凹印纸铝复合的印刷速度和压力,为凹印银墨印刷生产烟标内衬纸提供基础生产数据。方法 以幅宽650 mm凹印复合机为基础,进行内衬纸原纸和银墨的复合印刷,并在预实验过程中采集数据,并通过插值拟合法对实验数据进行处理,确定最佳印刷速度和印刷压力。结果 根据油墨转移量的实验结果可以得出,在1000 r/min,3 MPa条件下得到较好的油墨转移量;对上机实验所得的实验结果进行插值拟合,插值并进行十阶拟合计算后得出,在1050 r/min,2.79 MPa时,内衬纸表面银墨油墨转移量效果最佳。结论 初步验证了凹印印刷银墨进行烟标内衬纸的可行性,为烟标内衬纸复合提供了一种新的复合思路和方法。
  • 王艳辉, 李兰辉, 钟云飞
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    目的 为提高水基油墨清洗剂的环保性和稳定性,展开对水基油墨清洗剂的研究。方法 分析清洗剂的清洗机理,选择多种表面活性剂进行复配实验,确定表面活性剂复配组成的配方及比例,利用配比实验确定助洗剂和防锈剂等助剂制备的工艺参数,再通过表面活性剂和助剂复配实验,优化油墨清洗剂的设计配方,确定水基油墨清洗剂的制备工艺路线。结果 获得了水基油墨清洗剂的组成配方,水的质量为82 g,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)的质量为9 g,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)的质量为2 g,氯化钠的质量为2 g,硅酸钠的质量为1 g,苯并三氮唑的质量为1 g,尿素的质量为2 g,三乙醇胺的质量为1 g。结论 所配置的油墨清洗剂的净洗力、腐蚀性和防锈性等已达到规定标准,可制备性能稳定的水基油墨清洗剂。
  • 徐红艳, 李志强, 樊博, 靳朝晖
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    目的 基于侧吸式油烟机包装件的跌落试验与仿真研究,对侧吸式油烟机缓冲包装的结构进行改进设计。方法 首先对侧吸式油烟机包装件进行原方案的跌落试验,然后运用Pro/E软件建立三维模型,并利用Workbench和LS-DYNA软件进行跌落仿真分析,最后结合跌落试验与仿真结果,改进缓冲包装的结构设计,进行仿真验证。结果 通过跌落试验,观察到底面和侧面衬垫以及油烟机机体都发生了损坏,得到了支撑架零件各个跌落工况的冲击加速度值。对比跌落试验和仿真分析结果,两者误差在9%以内。结合试验与仿真分析结果,对原设计方案进行改进并仿真验证,得到原方案从初始速度值2.97 m/s衰减到0所需的时间为10.3 ms,最大加速度值为43.10g,改进方案的初速度衰减到0需要14.5 ms,最大加速度值为33.41g。结论 运用试验和仿真的方法对侧吸式油烟机包装件进行评估,验证仿真结果的有效性,利用仿真分析法指导缓冲包装改进设计,此思路能够为后续类似的缓冲包装设计提供参考。
  • 宋词, 吕勇, 徐秋千, 方一
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    目的 为了促进农特产品销售,设计一种正六棱台上下复合式轻便纸质礼盒。方法 以传统竹木六棱食盒的盒型结构为设计原型,采用“T-X-T”三维成型方式进行盒型结构设计,通过提手设计和粘贴锁合结构来提高礼盒的便携性。利用SolidWorks软件对盒型结构进行力学模拟分析。结果 利用“T-X-T”模式分解主体盒型结构,可以得到准确边缘关系结构图。侧板粘贴成盒过程中,通过增加粘合面积,可以提高盒型抗压强度。在相同纸张用料的情况下,侧板成角的角度对盒型的外尺寸有重要影响。侧板成角的角度设计范围在60°~90°之间;分析得出立体成型后外尺寸计算公式。结论 所设计轻便纸盒为正六棱台上下复合式,美观大方。提手设计便携可折叠,反插式锁孔设计提高了盒盖的锁合能力。侧板采用粘贴成盒,提高了盒型抗压强度及堆码性能。
  • 高碧祥, 徐诗峰, 张镇麟, 廖波, 周建平, 郭敏华
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    目的 验证某肩扛发射的筒装导弹在0.5 m跌落工况下聚氨酯泡沫护帽的缓冲效能。方法 对筒弹进行0.5 m无损跌落试验,发现挡销块被剪切破坏,通过固定在弹体上的加速度传感器,得到弹体加速度数据;然后通过有限元仿真软件Ansys/LS-DYNA模拟筒装导弹的跌落过程,分别得到挡销块应力分布及弹体加速度数据。结果 挡销块某区域应力超过其材料强度极限,从而发生单元失效,与试验现象一致;弹体在弹轴方向上的加速度最大值为200g,与试验值183g的误差为9.3%,表明建立的仿真模型合理有效。根据此模型对提出的2种改进优化方法的有效性进行了仿真验证。结论 通过试验与仿真对比建立合理有效的有限元仿真,验证了更改挡销块材质及加厚护帽,均可满足在0.5 m跌落环境下的强度要求,为产品下一步的改进优化提供了有效建议,可提升产品的研制效率,节约试验成本。
  • 贾继光, 刘送永, 陈毅, 赵明
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    目的 为了提高码垛生产线的效率,实现高效重载码垛的功能,设计一种具有大负载能力的末端执行器。方法 详细分析该末端执行器的结构设计及原理,并完成其三维模型的建立与设计。对快速定位机构、重载夹紧机构进行运动学分析及计算,并建立机构的运动学参数模型。利用ADAMS对不同楔块斜角的重载夹紧机构进行动力学仿真分析。结果 获得了45°,30°,15°楔块斜角对应的楔块和顶板的力、位移、速度、加速度特性曲线;分析得知楔块斜角在15°左右时,末端执行器具有较好的力学特性。结论 该末端执行器能够满足工作要求,对木板有较小的冲击破坏,能够提高码垛的效率及稳定性。
  • 韩冬, 刘静, 彭小明, 张晓光, 陈龙虎, 张文辉
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    目的 为了提高螺旋护套缠绕效率,降低劳动强度,提出一种螺旋护套自动缠绕装置。方法 该装置由夹持旋转机构和导向机构组成。夹持机构通过气动控制实现管段的固定,并通过同轴传动实现管段旋转。螺旋护套在导向机构的限制作用下,通过螺旋传动的方式,完成自动缠绕。采用有限元分析法对管段在夹爪夹持过程中的变形进行分析,为夹持机构对管段夹持是否造成损伤提供依据。结果 测试结果表明,装置可完成直径6~14 mm直管段的螺旋护套的缠绕,在保障缠绕质量的情况下,缠绕效率较人工提高了7.2倍。结论 此装置的设计实现了在直管段螺旋护套的自动缠绕,降低了劳动成本,提高了螺旋护套缠绕的生产效率。
  • 李清, 刘荣帅, 丰玉玺, 张鹏, 赵立婷
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    目的 针对袋装食品的抓取和装箱过程操作简单且重复性高,采用人工完成的成本过高,极易发生少装和错装的现状,设计一种以2-RPS-UPU并联机构为主体的抓取和装箱机器人,验证其是否具有良好的运动学性能。方法 通过运用螺旋理论和修正的Grubler-Kutzbach公式对机构的自由度数目和类型进行分析,接着使用“闭环解析法”和“欧拉角表示法”2种方法推导该机构的运动学位置反解,采用粒子群优化算法对该机构进行位置正解算例分析。最后利用SolidWorks软件采用“驱动动静结合”的方法求解机构的工作空间。结果 该机器人具有3个自由度(两转一移),驱动关节和末端执行器之间的位置及姿态关系明确,可以进行良好的线性运动,工作空间呈蜘蛛网状,范围广且形状规则对称,结构紧凑。结论 该新型三自由度并联机器人能够满足袋装食品抓取和装箱时所需的运动和工作范围,其运动平稳,可靠性强。
  • 刘小静
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    目的 以宜家为案例分析,提出面向物流的包装设计流程与方法。方法 以宜家包装系统为研究对象,介绍宜家针对物流的包装创新,包括纸托盘、单元包装及模块、易售包装(READY-TO-SELL)、加载架(Loading Ledge),并举例介绍借助Tops Pro的面对物流包装设计的过程。结果 在文中的案例中,采用针对物流的包装设计流程,KEX饼干包装总方案为托盘叠托盘易售包装,半托BL单元包装,长、宽、高为60,80,100 cm;二次包装纸托盘内放置15个一次包装,运输托盘共放置7层二次包装,每层为2×2排列;1个半托单元包装共容纳420个一次包装;纸盒尺寸长、宽、高为129.5,56.3,137.3 mm,二次包装托盘尺寸(长、宽、高)为390.5,284.1,139.7 mm。运输托盘面积率和体积率为92.5%和90.4%。结论 针对物流的包装设计,使用定制尺寸的纸托盘与加载架,单元包装及模块,合理设计易售包装,可最大化托盘表面装载率和集装箱体积装载率,最小化包装材料使用量,最小化包装、运输与物流成本,最终使企业和消费者受益。
  • 刘丽娟, 杨佳玉, 肖颖喆
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    目的 针对目前包装评价的方法分散、评价指标不全面的问题,旨在建立一套能够系统地反映消费者情感交互全过程的包装评价方法来有效获取评价反馈。方法 通过调研法和生理测量仪器测量法得到消费者对包装样本的主观评价和测量数据,包括对各指标满意度的数据。结果 实验结果表明,在进行包装设计时,圆滑的形态、中高饱和的色彩、合适的图文比例在使用过程中更能获取消费者的注意;此外,建立了基于情感交互3个层次的评价体系,并计算得到一级指标(本能层、行为层、反思层)的权重为0.25∶0.35∶0.4,以及二三级指标权重分布。结论 评价体系体现了用户情感交互的全周期,为包装设计的方案对比提供了评价途径并通过实例验证分析了其可行性。
  • 邱海飞, 韩斌斌
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    目的 为了深入研究正弦泵的技术性能,对其叶轮转子进行动力学建模与仿真计算。方法 在结构设计和理论分析基础之上构建转子等效力学模型,利用BEAM188,MASS21及COMBI214单元开发有限元建模程序;通过模态参数计算和多载荷步转子动力学分析,确定了基于Campbell图的前3阶临界转速;在ADAMS/View环境下建立多刚体动力学仿真模型;将泵体压力场简化为主轴之上的等效力矩,并在考虑接触特性的条件下对叶轮组件进行动力学仿真分析。结果 转子实际工作转速(600~800 r/min)远小于其1阶临界转速(29 824.36 r/min);叶轮与刮板之间存在较大接触碰撞力,且支撑轴承承受了更大的动态冲击载荷。结论 叶轮组件具有良好的转子动力学特性,符合正弦泵结构原理和实际工况。
  • 刘晨敏
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    目的 为解决现有纸盒包装机存在的成型与粘盒工序分离、无法适应多规格纸盒生产、生产效率低等问题。方法 文中引入发明问题解决理论(TRIZ理论),针对性地分析现有技术问题,提取出技术特征参数并组建矛盾对,通过查询矛盾冲突矩阵得到解决技术问题的发明原理,筛选出可用发明原理后再经过创新设计,对发明原理具体化,形成纸盒包装机成型机构的实际应用方案。结果 得到了基于成型模块与喷胶组件有机耦合实现同一工位成型和粘盒,且可快速调整工装,以适用多种规格纸盒的成型机构创新设计方案。结论 文中设计的纸盒包装机成型机构实现了成型与粘盒工序的集中,简化纸盒生产工序,又能满足多规格纸盒需求,提高设备柔性。
  • 侯志利, 武锋锋, 秦慧斌, 李瑞琴
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    目的 设计一种应用于多规格浅盘蛋挞纸盒包装的包装机,以实现适应多规格浅盘纸盒的自动包装。方法 基于浅盘纸盒的折叠工艺流程,将纸盒襟片、侧板、盖板的折叠运动轨迹等效为各面板沿折痕转动的运动模型,设计能适应不同规格浅盘纸盒包装的插舌包装机。将同轴布局5R机构作为盖板折叠装置,利用同轴布局5R机构运动轨迹的多样性及运动可控性,控制其末端输出运动轨迹,实现2粒、3粒、4粒、6粒规格浅盘纸盒的襟片、侧体板、盖板的折叠及插舌。结果 样机有效工作空间为300 mm×200 mm×50 mm,能够对外形尺寸在145 mm×78 mm×35 mm到230 mm×152 mm×37 mm的浅盘纸盒进行折叠插舌,纸盒完成折叠时间约15 s。结论 可以完成多种规格蛋挞纸盒的包装工作,实现了浅盘型纸盒折叠自动化包装;包装机占地面小、运动柔性可控,能快速适应规模定制产品的需求。
  • 黄红星, 王仪明, 武淑琴, 王佳
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    目的 采用霍尔元件法搭建印刷机群能耗数字化检测平台。方法 通过建立印刷机能耗指标模型框架体系,形成以总耗电量指标、均值类指标、耗电比例类指标等为主的印刷机耗电评价标准,完善能耗评价准则。采用灵敏度高、稳定性好的霍尔元件作为能耗检测元件,并分析霍尔效应、磁平衡式电流和电压霍尔传感器的检测电路。采用伏安法功率测量方式分别检测各负载电路的电流与电压,通过A/D转换模块实现检测数据数字化,并通过硬件控制核心对采集的数字信号进行运算、输出和显示,采用CAN总线实现硬件控制系统与上位机之间数字信息交互。结果 搭建了印刷机群能耗数字化检测系统平台,实现了外围设备与上位机间的数据交互,实现了印刷机群以数据为核心,通过能耗检测、能效分析、能源成本控制以及能源指标优化,提高了能源利用效率。结论 能耗检测的实现既能减少冗余电量损耗,又有利于监测电路稳定性,利用霍尔元件法实现印刷机群能耗检测的方法是可行的。
  • 李莹, 栾秋平
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    目的 为提高食品外包装美观性,确保食品包装质量,基于机器视觉设计一种食品包装检测系统。方法 食品包装检测系统主要包括图像获取模块、图像处理和分析模块、输出执行模块等部分。讨论图像处理的关键技术,在传统小波变换的基础上,提出一种改进算法以增强图像特征信息,提高识别率,实现食品包装边缘检测。以污染、飞墨等典型缺陷为例,论述其特征提取方法,包括圆形度、长宽比、灰度标准差等。最后进行实验研究。结果 实验结果表明,所述食品包装检测系统的检测精度在99%以上,具有较高的检测准确性。结论 基于机器视觉的食品包装检测系统能够满足食品包装需求。
  • 刘亚军, 白召, 王韵霏, 金依欣, 刘宏业, 范彦平
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    目的 提出一种可用于储运材料表面应变检测的声表面波(SAW)检测方法,设计一种基于SVD-Rife算法的高精度SAW应变传感器解调方法。方法 利用SVD方法实现对SAW谐振器回波信号去噪,以提高解调精度;基于Rife算法设计一种谱细分估计方法,该方法可减少系统的硬件要求,提高谱估计精度。结果 对设计的解调方法进行了仿真和实验,仿真结果表明估计方差得到改善,最大误差为0.25 kHz。对提出的SAW应变传感器进行了实验,得到的传感器线性度为1.45%,重复性为1.09%,与传统的解调方法相比线性度得到改善。结论 实验结果显示所设计的解调方法可用于储运材料表面应变的检测。
  • 田东文, 白春燕, 肖颖
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    目的 基于最小二乘支持向量机回归(LSSVR),研究扫描仪图像输入设备的特征化方法。方法 以ColorChecker SG标准色卡为目标,通过最小二乘支持向量机建立RGB三通道值到CIE Lab色度值的非线性映射模型,采用基于交叉验证的网格搜索确定模型最优参数,优化LSSVR模型,实现彩色扫描仪的色度特征化。结果 所建模型的训练集R-squared为0.996,验证集R-squared为0.998,训练集与验证集的CIEDE2000平均色差分别为1.1463,1.2754。结论 LSSVR模型能够较好地实现彩色扫描仪色度特征化,泛化能力较强,此模型可有效地提高彩色扫描仪特征化的精度且计算处理速度更快。
  • 沈涛, 杨雄标, 杨锰, 应洲
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    目的 为解决卷烟厂包装机烟盒涂胶检测中,单一的可见光相机或红外相机对于涂胶的有无、位置、面积、均匀性等难以同时检测的问题,文中采用PCA图像融合算法作图像预处理,用于FX-2型包装机视觉检测系统。方法 检测系统需要在涂胶检测处安装红外相机,同时捕获可见光图像和红外图像,然后将可见光图像与红外图像作主成分分析,替换主成分分量后进行图像融合,最后将融合后的图像输出至后端处理系统。结果 实验证明,融合后的图像纹理细节丰富,同时包含了边缘信息与温度信息,对比度高,可检测性强。结论 PCA图像融合算法在涂胶检测的前端处理中非常有效,融合后图像经过后端处理,可以快速检测出包装纸上涂胶的有无、位置、面积以及均匀性,嵌入FX-2型包装机视觉检测系统后,可实时检测出涂胶不合格的包装纸。
  • 刘勇, 陈海涛, 刘润芳, 李忠盛, 张敏, 丛大龙, 何庆兵
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    目的 弹药金属包装材料的腐蚀具有非常严重的破坏作用,不仅缩短了武器弹药的使用寿命,而且在实弹射击中极易造成炸膛等恶性事故,因此对弹药金属包装材料的腐蚀机理及其防护技术进行研究至关重要。方法 以弹药金属包装材料腐蚀机理分析为出发点,结合现有金属防腐技术,为弹药金属包装材料防腐方法提供合理性建议。结果 当储存的环境相对湿度达到60%以后,几种常用弹药金属包装材料的腐蚀速率明显加快,且铁的腐蚀速率大于铜的腐蚀速率,铜的腐蚀速率大于铝的腐蚀速率。结论 弹药金属包装材料腐蚀的原因主要为电化学腐蚀,而高湿热、海洋环境、粗糙的表面状态和高的内部应力都会促进腐蚀的加重,材料技术、表面涂层技术、密封防腐技术和纳米技术等可以有效解决弹药金属包装材料的腐蚀问题。
  • 姚恺, 李天鹏, 刘淑真, 耿炳新, 徐海涛
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    目的 为了促进我国弹药包装设计适应武器装备发展,推动弹药包装可持续创新,使弹药包装更好地满足作战保障需求。方法 从地方文献数据库和军方文献数据库分析弹药包装工程领域研究现状,结合部队调研情况,分析弹药包装设计研究热点,基于五大理念开展弹药包装设计研究。结果 我国弹药包装工程研究领域主要集中在包装需求、防护设计、结构优化等方面,重点开展了弹药投送储运包装设计、弹药标准化包装设计、弹药包装信息化应用、弹药密封包装设计、弹药防殉爆包装设计等内容,基于作战理念、保障理念、整合理念、交互理念和生态理念等开展了弹药包装设计研究,并确定了面向作战、以人为本、持续发展的新时期弹药包装设计原则。结论 我国弹药包装工程研究应侧重于防护、集装、效益等方面,弹药包装设计热点应更好体现现代战争需求和适应弹药发展需要,推动弹药包装设计的全面发展。