2021年, 第0卷, 第11期　
刊出日期：2021-06-29

  

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  我国渔业仓储保鲜和冷链物流发展现状

  谢晶, 谭明堂, 杨大章, 梅俊

  . 2021, (11): 1-10. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.001

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  目的 研究我国渔业仓储保鲜和冷链物流的发展现状，分析其在未来发展中的主要方向。方法 总结我国渔业仓储保鲜和冷链物流的发展现状，包括渔业产量规模，冷冻冷藏设施和冷链物流中心建设，冷链物流信息化和标准化建设等，并对仓储保鲜和冷链物流发展面临的设施设备不足、水产品损耗高等主要问题进行阐述。对渔业仓储保鲜和冷链物流未来的发展方向进行展望，以期为完善渔业仓储保鲜和冷链物流发展提供参考意见。结论 虽然我国渔业产量逐年增加，但我国渔业仓储保鲜和冷链物流设施的建设却跟不上需求，我国渔业仓储保鲜和冷链物流还有很大的发展空间。
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  超声辅助冷冻技术在食品浸渍式冷冻中的研究进展

  李晓燕, 樊博玮, 赵宜范, 张丽红, 杨笑琳, 孟庆瑶

  . 2021, (11): 11-17. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.002

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  目的 概述超声辅助冷冻技术在食品浸渍式冷冻中的研究进展，为今后新型技术辅助浸渍式冷冻提供研究方向。方法 研究超声辅助冷冻的成核机理和对冰晶生长的影响，以及超声对溶液性质的影响，并对超声辅助冷冻技术在食品浸渍式冷冻中的应用进行综述。结论 超声辅助浸渍式冷冻技术可以广泛应用在各类食品加工中，有很大的研究和发展空间。超声辅助冷冻技术能够进一步加快食品浸渍式冷冻的冻结速率，减小食品内部冰晶尺寸，较好地改善了冷冻食品的品质和风味，在食品加工中具有广阔的应用前景，可以高效应用于食品工业。
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  物流过程加冰处理对西兰花黄化的调控作用

  周倩, 张锐, 周鑫, 魏宝东, 程顺昌, 纪淑娟

  . 2021, (11): 18-25. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.003

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  目的 研究物流过程中西兰花黄化的调控方式，以期缓解采后西兰花发生黄化对其贮藏品质和商品价值的影响程度。方法 以新鲜采摘的西兰花为实验材料，对西兰花进行加冰处理5 h，分别对西兰花的外观品质、黄化指数、色调角、质量损失率、主要色素含量、抗坏血酸含量以及叶绿素降解关键酶活性进行定期测试。结果 在贮藏过程中西兰花由深绿变浅绿，逐渐黄化，加冰处理可以有效延缓西兰花的黄化速度和西兰花各叶绿素含量下降的趋势，抑制叶绿素降解关键酶的活性，同时加冰处理有效保持了西兰花中抗坏血酸含量。加冰处理有效缓解了西兰花采后贮藏品质的下降，并延长其贮藏货架期2～4 d，缓解了其集中上市的压力。结论 在物流过程中对西兰花进行加冰处理，可以有效延缓采后西兰花的黄化衰老进程，使西兰花保持较高的贮藏品质和商品价值。
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  不同冷却方式对冷鲜鸡肉品质的影响

  陈超杰, 王曜, 徐如颖, 刘宝林

  . 2021, (11): 26-32. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.004

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  目的 探究不同冷却方式对鸡肉水分分布、蛋白质变性等理化性质的影响。方法 分析风冷、真空冷却和浸没式真空冷却对鸡肉的冷却速率、pH、色差、质构等指标的影响，通过低场核磁共振和差式扫描量热技术分析冷却后鸡肉中水分分布和肌蛋白的变化。结果 风冷的冷却速率最慢，肉色暗沉，且质量损失率高，硬度和剪切力也较大;真空冷却的冷却速率最快，肉色较为鲜艳，其质量损失率、硬度和剪切力也最大;浸没式真空冷却能有效减小鸡肉的质量损失率(P<0.05)，肉色最鲜艳，弹性和回复性也最好。通过差式扫描量热法分析可知，3种冷却方式下肌蛋白的变性焓均减小，风冷组的肌球蛋白、肌浆蛋白和肌动蛋白降解最多，真空冷却组的蛋白降解较风冷组更好，浸没式真空冷却组的蛋白降解最小，与对照组无显著差异;由低场核磁共振分析可知，风冷组不易流动水组分显著降低(P<0.05)，自由水显著增加(P<0.05)，真空冷却自由水组分显著降低(P<0.05)，浸没式真空冷却后鸡肉中水分分布与对照组无显著差异。结论 浸没式真空冷却弥补了真空冷却不足，在一定程度上提高了鸡肉品质。
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  上下冲击式速冻机流场和换热特性研究现状

  吴昔磊, 许启军, 顾翰文, 谢晶

  . 2021, (11): 33-38. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.005

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  目的 为了提高食品冻结的品质，需要对冲击式速冻机的结构尺寸和内部流场进行优化，改善冲击式速冻机的冻结效率。方法 综述影响该类速冻机换热特性的4个因素，即喷嘴的形状和尺寸，射流阵列的排布，喷嘴到输送带距离和喷嘴间距的改变，速冻机进出口压差等。结果 通过回顾计算流体力学技术和实验研究在这4个方面优化速冻机换热特性的案例，总结了上下冲击式速冻机流场变化的规律。结论 该研究为新型速冻机的优化设计提供了理论支撑。
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  基于区块链的食品冷链质量安全信息平台构建

  唐衍军, 许雯宏, 李海洲, 周小刚

  . 2021, (11): 39-44. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.006

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  目的 研究区块链技术在食品安全领域，尤其是在生鲜食品冷链物流质量安全监测中的具体应用，以加强食品质量安全管理，提高食品冷链供应链效益。方法 分析生鲜食品冷链物流质量安全管理的薄弱环节，论证区块链技术的食品冷链质量安全监测适用性基础上，以区块链为底层技术构建食品冷链质量安全信息平台，研究区块链技术的创新应用对食品冷链质量安全管理的提升效果。结果 应用区块链技术构建了数据统一、运营高效的生鲜食品冷链质量安全信息平台，对食品质量安全信息进行了实时采集，实现了质量安全风险即时预警、质量安全问题有效溯源，有助于重塑食品质量安全生态系统。结论 区块链作为分布式账本、数字签名、溯源存证等一系列核心技术的组合，基于区块链技术创建食品冷链质量安全信息平台，能够强化微生物污染监测、缩短食品冷链在途时间，并使质量安全问题得到有效追踪溯源，对于加强食品质量安全管理、促进生鲜食品供应链优化有重要意义。
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  低碳环境下冷链物流企业库存-配送优化

  杨玮, 杨白月, 王晓雅, 马晨佩, 吴莹莹

  . 2021, (11): 45-52. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.007

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  目的 优化冷链物流企业库存-配送的路径，以降低企业冷链物流的成本。方法 考虑冷链物流企业库存和配送环节产生成本的因素，并结合我国关于碳减排的碳交易政策，将企业的碳排放代价同其他代价综合考虑，建立以总代价最低为目标的成本模型，设计并改进麻雀搜索算法进行计算。结果 通过使用MatlabR2018b进行仿真实验，将采用麻雀搜索算法计算的仓储-配送作业总代价与其他经典算法进行比较，在1个仓储配送任务内，代价可减少2%~4%，验证了麻雀搜索算法解决文中代价模型的有效性。结论 该研究为冷链物流企业库存-配送优化问题提供了一种新型的解决方法，具有较强的操作性和实际意义。
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  水性胶黏剂中丙烯酸正丁酯在不同条件下的迁移

  张勤军, 马俊杰, 郭盼, 胡长鹰

  . 2021, (11): 53-59. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.008

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  目的 聚丙烯酸酯类胶黏剂用于食品复合包装时，残留的丙烯酸酯单体的安全性受到关注，以丙烯酸正丁酯(nBA)为研究对象，探索顶空固相微萃取(HS-SPME)在不同食品模拟物中对nBA的富集效果，在优化检测的基础上，研究不同工况对铝塑复合膜中nBA向不同食品模拟物迁移的影响。 方法 比较分析不同萃取头、萃取时间、萃取温度及加盐量对nBA萃取效果的影响。将铝箔和聚丙烯膜(CPP)利用水性丙烯酸酯胶黏剂制备成铝塑复合膜，研究铝塑复合膜在短期热接触(70 ℃，2 h)、长期储存(60 ℃，10 d)、紫外处理1 h后再迁移、不同温度的巴氏杀菌和蒸煮条件下(60，80，100，121，130 ℃)，nBA向体积分数为4%的乙酸、体积分数为10%的乙醇及橄榄油模拟物中的迁移规律。结果 在所有工况中，nBA在不同模拟物中迁移量均呈现出乙酸(体积分数为4%)>乙醇(体积分数为10%)>橄榄油的规律，紫外处理对nBA的迁移量无明显影响(P>0.05)。不同温度的影响规律都不一致，在80，100 ℃的温度下，迁移量随蒸煮时间的延长而增加，平衡时的最大迁移量分别为32.7，54.7 μg/kg，在121，130 ℃条件下，迁移量随蒸煮时间的延长而减少，最大迁移量分别为122.3，115.2 μg/kg。结论 nBA在体积分数为4%的乙酸模拟物中更容易发生迁移，在文中研究的工况迁移试验中，蒸煮对nBA迁移量影响最大，研究结果为胶黏剂中有害物质在食品复杂供应链下的安全性评估提供了数据支撑。
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  疫苗温度标签的制备及显色动力学

  张嘉帅, 钱静, 俞胡斐, 崔小波

  . 2021, (11): 60-66. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.009

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  目的 以2,4-己二炔-1,6-二烷基脲为原料制备疫苗温度标签，并对其重结晶和共结晶的制备，以及显色动力学规律进行研究，为疫苗温度标签的商业化应用提供理论指导。方法 通过使用不同溶剂对2,4-己二炔-1,6-二乙基脲的重结晶，以及不同比例的2,4-己二炔-1,6-二乙基脲和2,4-己二炔-1,6-二丙基脲的共结晶进行实验，确定最适宜的配方，并对其显色动力学规律进行研究，利用分光密度仪对光密度值进行测定，进而通过计算得到反应活化能。结果 不同溶解度的溶剂重结晶2,4-己二炔-1,6-二乙基脲后的固相聚合反应速率不同，通过实验发现以m乙醇∶m水=3∶1的混合溶液为溶剂重结晶，以及mKE∶mKPR=2∶1共结晶得到的产物热反应性较好，颜色变化较为鲜明，且通过计算得到该固相聚合反应的活化能为31.94 kJ/mol。结论 将2,4-己二炔-1,6-二烷基脲作为新型的化学型疫苗温度标签，其视觉响应信号易于识别;通过重结晶和共结晶的改性来匹配不同种类的疫苗，可直观反映疫苗在冷链运输、保存和使用环节的质量。
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  果蔬用泡沫箱中挥发性有机物的迁移特性

  李中意, 靳登鹏, 刘焕, 黄卓权, 卜玲玲, 柯倩华, 柳春红

  . 2021, (11): 67-72. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.010

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  目的 研究果蔬用聚苯乙烯泡沫箱中挥发性有机物的迁移情况，对食物接触泡沫箱后的安全性进行评估。方法 采集不同来源的泡沫箱，先用乙酸(体积分数为4%)和乙醇(体积分数为10%)对其进行模拟液迁移实验，然后选取迁移量较高的挥发性有机物进行实物迁移实验，检测挥发性有机物的迁移量。结果 模拟液的迁移实验中检出间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯和1,3-丁二烯均有不同程度的迁移，并且体积分数为10%的乙醇作为迁移液时迁移值较高，苯乙烯在体积分数为10%的乙醇中迁移量最高;实物迁移实验中邻二甲苯在橙子中未检出，苯乙烯在橙子中的迁移量随着温度的升高，贮藏时间越长，迁移量越高。菜心检出了邻二甲苯，并且迁移量同样随着温度和时间的增加而呈现上升趋势，樱桃番茄中未检出挥发性有机物的迁移。结论 泡沫箱中苯乙烯、邻二甲苯在模拟液中的迁移量较高，并且在较高温度、较长时间接触橙子和菜心后可能会大量迁移，对人体健康产生风险。
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  可降解包装材料中ATBC的迁移规律

  刘哲, 张正健

  . 2021, (11): 73-80. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.011

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  目的 研究基于PLA/PBAT可生物降解食品保鲜袋中成分的测定，以及其中增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)的迁移规律。方法 采用气相色谱-质谱联用仪检测材料中的成分及向食品模拟物中的迁移情况，并以此为基础，研究不同温度、不同厚度、不同时间、不同模拟物对ATBC迁移规律的影响;并采用红外光谱和扫描电镜从微观分析薄膜浸泡前后的变化。结果 在温度和厚度相同的条件下，ATBC在体积分数为95%的乙醇中迁移量最大;在同一种食品模拟物中，温度越高、时间越长，ATBC的迁移量越大;在温度和食品模拟物保持相同的条件下，厚度越小，ATBC的迁移量越大。结论 食品模拟物的性质、温度、厚度和时间都是影响ATBC迁移行为的重要因素。
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  聚酰亚胺/羰基铁粉吸波包装材料性能分析

  周璐, 付志强, 吕幼军, 张蕾, 周传浩

  . 2021, (11): 81-86. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.012

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  目的 制备聚酰亚胺(PI)/羰基铁粉(CI)复合膜并探究其性能，以改变微波加热过程中的加热方式。方法 主要通过红外光谱、扫描电镜、力学性能、透氧透湿和微波转热测试分析其性能。结果 聚酰亚胺与羰基铁粉是物理结合;当羰基铁粉质量分数超过25%时，开始发生团聚;当羰基铁粉质量分数为20%时，弹性模量最小;当羰基铁粉质量分数为15%时，透氧透湿系数最低;随着羰基铁粉含量的增加，复合膜在微波加热下升温和常温下降温的速率增加。结论 PI/CI复合膜能够吸收部分微波转热能，是一种新型的吸波包装材料，为微波加热用包装材料的设计提供了新思路。
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  石墨烯改性相变聚氨酯发泡材料传热特性研究及仿真

  区炳显, 王承康, 闫俊霞, 潘嘹, 卢立新, 孙凌志, 韩鹏举

  . 2021, (11): 87-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.013

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  目的 提升无源冷链物流中保温容器的保温性能，减少或取消短途冷链运输中蓄冷剂的使用量。方法 将石墨烯改性相变大胶囊与聚氨酯发泡材料共混，制备石墨烯改性相变聚氨酯发泡材料，研究石墨烯的添加对其导热系数和保温性能的影响，并基于COMSOL Multiphysics对石墨烯改性相变大胶囊和石墨烯改性相变聚氨酯发泡材料的传热过程进行有限元模拟。结果 在常温状态下，石墨烯的添加会增加石墨烯改性相变聚氨酯发泡材料的导热系数;在冷藏工况下，石墨烯改性相变聚氨酯发泡材料的导热系数随石墨烯添加量的增加而降低，石墨烯改性相变聚氨酯发泡材料制备的保温容器的系统热阻随石墨烯的增加而升高。通过有限元模拟可发现，石墨烯的加入能够提升相变大胶囊的导热系数，同时能够减缓升温平台阶段的升温速率;在跨越平台区后，即内部相变大胶囊完全融化后，石墨烯会提升保温材料的导热系数，从而降低保温容器的保温效果。结论 制备的石墨烯改性相变聚氨酯发泡材料能够在设计使用时间内提升保温容器的保温性能，该材料在需要冷藏的生鲜果蔬短途无源冷链物流领域具有广阔的应用前景。
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  载nano-MnO2壳聚糖复合膜的制备与性能

  郭华, 张海霞, 邓博, 王亚雄, 靳利娥

  . 2021, (11): 96-102. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.014

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  目的 对纳米二氧化锰(nano-MnO2)壳聚糖(CS)复合膜的结构和性能进行分析，为可生物降解包装材料制备提供参考。方法 以KMnO4和MnSO4为原料，采用水热法制备nano-MnO2，将其与壳聚糖的乙酸溶液在超声条件下混合，加入甘油制备nano-MnO2-CS复合膜。考察不同nano-MnO2添加量对nano-MnO2-CS复合膜拉伸强度、断裂伸长率、阻氧阻水性能、透光率和抑菌性的影响，利用红外光谱、X衍射光谱和偏光显微镜对其结构进行分析表征，通过热重分析其热稳定性。结果nano-MnO2与壳聚糖之间存在较强的分子间相互作用力，均匀地分散在其中;当nano-MnO2与CS的质量比为1∶5时，nano-MnO2-CS复合膜具有较强的阻水、阻氧、光阻隔性能，以及良好的柔性、热稳定性和抑菌性。结论 制备的nano-MnO2-CS复合膜力学性能和阻隔性能均得到提高，热稳定性增强，具有一定的抑菌作用。
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  玉米秸秆纳米纤维/PVA膜流延制备及其性能研究

  朱琳

  . 2021, (11): 103-107. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.015

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  目的 为拓展可降解材料玉米秸秆纤维和PVA的应用领域，研究二者混合流延制备成膜过程。 方法 通过先球磨再氧化制得纳米秸秆纤维(CSF)悬浮液，再制备PVA/CSF混合液，并流延制得薄膜。对流延过程以及薄膜的拉伸强度、透明度及透气性进行研究。结果 随着流延速度的增加，拉伸强度先增大后减小，三温区(90，70，30 ℃)的温度设定可保证良好的成膜质量;随着CSF含量的增加薄膜的阻隔性逐渐变好，但透明度不断下降。结论 流延的速度、温度等工艺参数直接影响成膜的质量及性能，CSF含量对薄膜阻隔性及透明度有着重要的影响。
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  CNC/甘油湿敏防伪包装膜

  邵梦娟, 黄伟杰, 闫然, 张正健, 高萌

  . 2021, (11): 108-115. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.016

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  目的 将纤维素纳米晶体(Cellulosenanocrystals，CNC)悬浮液与甘油共混制备光学性质不同的手性向列型CNC/甘油复合膜，以期用于包装防伪。方法 通过硫酸水解法制备CNC，测定其粒径、薄膜的微观结构、偏光性能、最大反射波长和热质量损失性能;采用蒸发干燥自组装法将CNC悬浮液与甘油以不同比例共混制备CNC/甘油复合膜，测定复合膜的光学性能和湿敏特性。结果 纤维素纳米晶体的平均粒径为220 nm，Zeta电势值为−32 mV，结晶度为81.88%，CNC悬浮液干燥成膜后具有鲜艳的彩虹色，偏振光显微镜下具有双折射效应，薄膜截面具有胆甾相液晶的层状结构，螺距为178 nm。随着甘油量添加量从 0.2 g增至1.2 g，复合膜的最大反射波长从200 nm向620 nm移动，出现明显的波长红移现象。CNC/甘油复合薄膜对水感应迅速，干燥的复合薄膜在遇水时颜色发生可逆変化。结论 甘油能够在一定范围内调控纤维素纳米晶薄膜的反射波长，且具有颜色可逆的湿敏快速响应能力。
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  沸石填充改性聚乳酸基薄膜的阻隔性能

  王硕, 秦莹莹, 郭红革

  . 2021, (11): 116-123. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.017

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  目的 研究沸石粉末作为填充剂对聚乳酸(PLA)薄膜阻隔性能的影响。方法 选用环氧大豆油为增塑剂，提高材料的柔韧性，通过熔融共混将质量分数分别为2%，4%，6%，8%，10%的沸石粉末与PLA共混，测试沸石/PLA吹塑薄膜阻隔性能的变化。结果 与纯PLA材料相比，随着沸石含量的增加，改性后的PLA材料透明度降低、雾度升高、透湿透氧性能先增强后减弱;当沸石质量分数为8%时，复合材料的阻隔性能最强，氧气透过系数、二氧化碳透过系数和水蒸气透过系数达到最低，分别为0.59×10⁻⁸ cm³.cm/(cm².s.Pa)，1.95×10⁻⁸ cm³.cm/(cm².s.Pa)和2.79×10⁻⁷ g.m/(m².h.Pa)，较纯PLA分别降低了11.94%，8.45%，21.63%。结论 采用沸石改性PLA薄膜时，由于内部沸石分子的存在，当沸石添加超过一定量，其形成的空间结构使气体(氧气、二氧化碳和水蒸气)扩散难度增加，与纯PLA薄膜相比，阻气阻湿(阻隔)效果优良。
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  RGO/PHBH复合包装膜的制备及其抗静电性研究

  邱玉娟, 马晓军

  . 2021, (11): 124-130. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.018

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  目的 赋予聚羟基丁酸-羟基己酸酯(PHBH)包装膜优良的抗静电性能，使其在包装领域具有更广泛的应用。方法 通过抗坏血酸(Vc)还原氧化石墨烯(GO)，制备还原氧化石墨烯(RGO)/PHBH包装膜，探讨包装膜的阻氧、防紫外及抗静电性能。结果 包装膜的氧气透过量最低可达到20 cm³/(cm².d.Pa)，紫外光透过率均小于40%，表面电阻由纯膜的29 GΩ大幅下降至0.25 MΩ。结论 与纯PBBH包装膜相比，RGO/PHBH复合包装膜的阻氧及抗紫外性能较高，并具有优良的抗静电性能。
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  不同水滑石含量聚乳酸抗菌膜的性能研究

  王心蕊, 马晓彤, 韩鑫宇, 高学伟, 程慧敏, 周威

  . 2021, (11): 131-136. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.019

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  目的 制备水滑石/聚乳酸复合抗菌膜，合成一种广谱的抗菌材料，为食品包装领域提供更广阔的应用前景。方法 以锌铝水滑石(ZnAl-LDH)和对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic，PHBA)为抗菌材料，采用焙烧还原法得到对羟基苯甲酸插层水滑石(ZnAl-PHBA-LDH)，通过溶剂挥发法制备不同浓度的ZnAl-PHBA-LDH/聚乳酸抗菌膜(ZPL/PLA)，并研究膜的表观形貌、力学性能、抗菌性能和降解性能。结果 ZPL/PLA整体表观良好，随着ZnAl-PHBA-LDH浓度的增加，其拉伸强度和弹性模量也随之提高，断裂伸长率逐渐降低。当ZnAl-PHBA-LDH的质量分数为15%时，ZPL/PLA对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌圈直径分别为12.35，11.24 mm，具有较强的抗菌作用，并且ZPL/PLA在自然条件下可以正常降解。结论 ZPL/PLA有良好的抑菌性能，是一种新型绿色环保抗菌材料。
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  铝塑复合包装材料废弃物分选技术

  王云霞, 宋海燕, 王立军

  . 2021, (11): 137-142. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.020

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  目的 针对铝塑复合包装材料废弃物分离不够彻底，导致产品纯度不高、分离效率低、分离工艺不够完善等问题，采用绿色环保的铝塑活性介质进行铝塑分选技术研究，优化分离工艺参数。方法 选择天然固体酸柠檬酸溶液作为铝塑复合废料分选的分离溶剂，研究柠檬酸浓度、反应温度、液固比、搅拌速度和裁切尺寸等因素对铝塑复合材料分离效果的影响。并根据正交试验和极差分析优化出分离时间短、铝损失率较低的分离工艺。结果 在柠檬酸浓度为2 mol/L，温度为100 ℃，液固比为400 L/kg，搅拌速度为650 r/min，裁切尺寸为0.5 cm×0.5 cm的条件下，铝塑分离率达到100%，分离时间为65 min，铝的质量损失率为0.66%。结论 柠檬酸作为一种新型天然分离剂，对铝的腐蚀率低，此技术为铝塑复合材料废弃物回收再利用工业化生产提供了参考。
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  圆形蜂窝结构异面冲击性能研究

  孙德强, 焦思涵, 孙玉瑾, 郭冯琳, 王淼, 李国志

  . 2021, (11): 143-149. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.021

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  目的 为了分析圆形蜂窝芯材的缓冲特性，对圆形蜂窝芯材的异面冲击性能进行深入研究。方法 考虑到试验法的局限性，利用有限元仿真模拟的方法，研究不同排列方式下(规则和交错)壁厚和冲击速度对圆形蜂窝异面冲击性能的影响，软件选用Ansys/LS-DYNA。结果 将基于阵列和特征单元的有限元模型与理论值进行对比，两者显示了一致的吻合性，证明了模型的可靠性。结论 数据分析表明，圆形蜂窝的异面平均平台应力随着冲击速度和壁厚的增加而增加。在给定冲击速度下，圆形蜂窝异面比能量吸收能力与壁厚和排列方式有关。在单元结构参数一定的情况下，交错排列的圆形蜂窝比能量吸收能力大于规则排列的圆形蜂窝;随着壁厚的增加，圆形蜂窝异面能量吸收能力会逐步增加。
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  基于SolidWorks和Ansys的20 ft集装箱石材运输架设计

  杨楠, 李兵祖, 潘帅, 袁舜, 袁霞

  . 2021, (11): 150-156. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.022

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  目的 为解决石材在长距离运输过程中，存在不易加固、破损率高、运输成本昂贵等问题，设计一款安全、轻便、可循环使用、可拆解、便于回送的20 ft(1 ft=0.3048 m)集装箱石材运输架。方法 首先按照《铁路货物装载加固规则》要求，计算作用在石材上的各种力，确定装载加固方案，再根据《钢结构设计规范》及20 ft通用集装箱内部结构确定石材运输架的材料与规格，然后采用SolidWorks对运输架进行三维建模，利用Ansys对模型进行有限元分析。结果 分析得出，石材运输架最薄弱部分应力分别为155.36，99.56，99.48，70.87，343.75 MPa，位移变形量分别为0.54，1.95，0.60，0.01，0.10 mm，均符合规定。结论 20 ft集装箱石材运输架运输效率高，可实现“门到门”运输，应用前景良好，对当下石材运输发展有较大影响。
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  基于正交试验的枕型空气衬垫优选方法

  李志强, 任思蓉, 张素风

  . 2021, (11): 157-162. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.023

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  目的 基于正交试验的方法，探究枕型空气衬垫的规格、初始充气压强、温度、压缩速率在准静态压缩试验下对其缓冲性能影响的主次关系，得到一组使衬垫缓冲性能优良稳定的试验变量和一种枕型空气衬垫的优选方法。方法 采用正交试验的方法设计L9=(3⁴)的正交试验，以枕型空气衬垫为研究对象进行准静态压缩试验，将试验结果归纳整理并进行极差分析和综合优选，判断所研究因素对枕型空气衬垫缓冲性能影响的主次关系，综合优选缓冲性能最优的枕型空气衬垫。结果 通过极差分析，得到了影响枕型空气衬垫缓冲性能的主次因素，由主到次依次为枕型空气衬垫规格、初始充气压强、温度、压缩速率，继而结合试验的易操作性综合优选了枕型空气衬垫的规格为100 mm×150 mm，初始充气压强为5 kPa，温度为30 ℃，压缩速率为100 mm/min，确定了一组使衬垫缓冲性能优良稳定的试验因素。结论 采用正交试验方法综合优选缓冲性能最优的枕型空气衬垫这一方法是可行的，结果也明确了4个试验变量对枕型空气衬垫缓冲性能影响的主次关系，这种思路能够为后续类似缓冲包装试验研究设计提供参考。
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  凹凸棱设计对航空运输箱抗冲击性能的影响

  史永胜, 田润

  . 2021, (11): 163-167. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.024

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  目的 针对一种新型的航空运输箱体，研究在箱体跌落时，凹凸棱耦合结构中凸棱高度和凸棱角度对箱体最大变形量的影响，对箱体进行模态分析和随机振动分析，探究在空运状态下箱体的变形情况。方法 采用CATIA建立航空运输箱体设计的实体三维模型，参考多种机型货舱门高度，利用有限元软件Ansys进行箱体在搬运过程中从货舱门高度跌落的分析，对运输箱进行模态分析，并探究在空运过程中随机振动时的最大变形和等效应力，研究在3种面跌落、3种棱跌落、1种角跌落共计7种跌落工况情况下箱体的最大总变形量和受到的等效应力，并利用Matlab软件建立插值曲面，寻找最优设计。结果 所有设计方案中，箱体受到的最大等效应力均不会造成材料的破坏，在凸棱高度为20 mm，凸棱角度为0°时，箱体的平均最大总变形量最小。结论 确定了此种空运箱体在空运过程中不会产生大变形，且最大变形量小于无凸棱设计箱体，可作为最优设计方案投入后续制造与使用。
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  基于惯性释放多工况拓扑优化泡沫缓冲包装结构

  张鹏娥, 李俊亮, 卢伟锋, 付韶华, 周乐, 龚建朋

  . 2021, (11): 168-175. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.025

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  目的 在跌落冲击工况下，对风管机包装泡沫进行优化设计，得到缓冲性能可靠的泡沫优化方案，以降低包装成本。方法 通过OptiStruct与LS-DYNA联合仿真，建立带有包装的风管机整机有限元模型，并通过跌落实验验证有限元模型的准确性。获取所有工况泡沫载荷响应;其次通过OptiStruct开展拓扑优化，同时施加多工况载荷，并以惯性释放法作为边界条件，最后得到满足所有跌落工况要求的轻量化优化方案。结果 新泡沫方案较原方案质量减少了30%，各跌落实验工况加速度峰值均有所下降，产品跌落实验合格;仿真与实验加速度峰值相似度达到90%以上，泡沫失效位置一致。结论 结构拓扑优化方法可以在保证包装结构可靠性的前提下，降低包装成本。
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  半导体精密控温技术在航天器包装容器的应用

  杨明, 陈娟芳, 王亚利

  . 2021, (11): 176-181. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.026

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  目的 对某型号航天器包装容器进行温控系统设计，以达到航天器高精度控温的要求。方法 对总体保温布局进行设计，优化被动保温结构，采用半导体控温方式，利用Ansys Workbench进行稳态和瞬态热力学分析。通过试验测试，验证保温结构设计和热力学分析结果的合理性。结果 在外部施加热源温度36 ℃和0 ℃情况下，随着热源区域的远离，包装容器内部的温度也趋于平稳，内部装载产品区域温度基本能维持在20.99～22.662 ℃。实际试验结果显示箱内温度变化不大于±1 ℃，比传统的空调控温精度高出70%左右。结论 通过优化箱体的被动保温结构，采用半导体精密控温，可以满足未来航天器小型化、高精度运输要求。
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  自动化包装生产线电机无传感器驱动故障诊断

  吴强, 张伟, 岳秀清

  . 2021, (11): 182-190. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.027

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  目的 为了解决自动化包装生产线针对电机驱动故障诊断复杂化和精度低的问题，提高复杂生产环境下电机运行的稳定和人员的安全，提出一种基于XGBoost特征重构和神经网络预测电机驱动故障的精准预测方法。方法 首先通过XGBoost算法运用一部分训练数据构建特征树，随后将剩余训练数据输入XGBoost算法得到重构的特征，然后再运用One-hot编码，将重构特征映射到欧式空间，进一步放大特征的差异，最后输入经过参数调整的神经网络模型中完成故障预测。结果 相较于未经XGBoost特征构建的神经网络模型，文中提出的结构在数据测试集随机分割的验证集和测试集上均取得了接近100%的分类精度，验证了模型的有效性和稳定性。结论 较好地实现了针对自动化包装生产线电机驱动故障的无传感器高精度诊断，有利于提高复杂生产环境下的电机稳定性和人员安全性。
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  基于数据增强的滚动轴承智能故障诊断方法

  赵媛媛, 任朝晖

  . 2021, (11): 191-197. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.028

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  目的 针对包装机械设备中滚动轴承应用场景多且有效故障数据难采集而导致的智能诊断方法诊断准确率较低的问题，提出一种基于数据增强的滚动轴承智能诊断方法。方法 首先根据轴承振动信号的故障特征，提出一种数据增强方法，有效扩充训练数据样本多样性。然后采用卷积神经网络对原始样本和增强样本进行故障诊断训练，从而大幅度提高诊断模型的诊断性能。为了验证所提方法的有效性，建立滚动轴承故障试验台并采集轴承故障数据。结果 实验结果表明，在标签训练样本不充足的情况下，提出的方法与不使用数据增强方法相比，模型在诊断准确率方面取得了较大的提高，能够准确地识别各类轴承故障。结论 该方法实现了准确地对稀缺标记样本下滚动轴承故障的诊断，为保证包装机械滚动轴承故障诊断的诊断精度提供了可靠的方法。
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  基于Lie对称模型的包装推送机构参数辨识

  郑明亮

  . 2021, (11): 198-203. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.029

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  目的 为解决包装机械动力学参数辨识缺乏精确解析的动态响应模型，提出一种应用Lie对称解析模型的包装推送机构参数辨识新方法。方法 首先，建立包装推送曲柄滑块机构的非线性动力学方程;其次，运用Lie对称积分法得到曲柄和滑块位移运动的解析数学模型，然后将其与递推最小二乘算法联合起来得到参数辨识的迭代公式。结果 实例计算表明烟包推送机构中动摩擦因数的辨识值为0.017，转盘质量辨识值为0.765 kg，解析模型值与实际值是一致的，参数辨识精度高。结论 提出的Lie对称解析法的参数辨识可为包装推送机构的模型控制和路径规划提供重要参考。
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  基于薄板屈曲理论的纸塑复合袋最大皮带正压力研究

  方磊, 钟飞, 夏军勇, 朱晓凡, 贺韧

  . 2021, (11): 204-210. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.030

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  目的 通过分析纸塑复合袋成型工艺，针对纸塑复合袋生产中存在位置偏移和倾斜的缺陷，明确复合袋生产中需要纠偏的需求。方法 建立复合袋的有限元模型，以薄板屈曲理论为基础，运用Ansys Workbench中的屈曲分析工具对各种姿态下的纸塑复合袋进行仿真，求解皮带最大屈曲载荷，最后根据最大屈曲载荷等于复合袋所受的摩擦力这一条件，得到皮带所受的最大正压力。结果 当皮带间距为50 cm时，最大皮带正压力最大，即纸塑复合袋能够承受的摩擦力最大，纠偏时的轨迹与理论轨迹误差更小。结论 该计算结果准确，数据充足，满足纠偏中正压力的控制需求。
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  液氨储罐液体泄漏建模及分析

  何娟霞, 周冬梅, 段青山, 马野

  . 2021, (11): 211-219. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.031

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  目的 为了分析液氨储罐纯液体泄漏后的事故影响，探究液氨纯液体泄漏量的计算。方法 针对液氨储罐(卧罐、球罐及立式罐)液体泄漏罐压变化及不同类型储罐结构特征导致液面面积变化的特点，利用范德瓦尔斯方程和流体力学方法，建立液氨储罐液体泄漏模型。利用模型对3种液氨储罐液体泄漏进行数值模拟，对比PHAST计算与模型模拟结果。结论 结果发现液面高度hv,s,h的下降呈现先减缓后增大的趋势，泄漏质量流率Qm-v,s,h的下降幅度及泄漏质量mv,s,h呈现先增加后减缓的趋势。泄漏初始时刻，Qm-v,s,h值最大，分别为0.555，0.553，0.552 kg/s;泄漏停止时，mv,s,h值最大，分别为11.245 846，11.084 621，7.730 932 t。模型计算结果与PHAST模拟结果规律相似，Qm-v,s,h(max)的偏差较小，介于16.577%～16.667%;mv,s,h偏差差别较大，立式罐、球罐及卧罐泄漏液体质量偏差分别为4.565%，5.764%和17.630%。结论 根据各参数的变化规律可得，模型适于计算液氨储罐液体泄漏及风险分析。
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  基于PLC的生产线输送速度分时段控制模型

  郭俊, 王新

  . 2021, (11): 220-226. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.032

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  目的 生产线输送过程中，由于忽略了实际值和模糊论域之间的数值转换，导致分时段生产线输送速度效果差，稳定性低，影响生产线输送设备的运转，为此提出基于PLC技术的生产线输送速度分时段控制模型。方法 根据PLC技术特点，计算生产线输送速度分时段控制量化因子和比例因子，实现输入指令实际值和模糊论域之间的转换;根据工厂对生产线输送速度的实际需求，建立生产线输送速度分时段控制模型，并将量化因子和比例因子计算过程代入，分时段控制生产线输送速度。结果 实验结果表明，对生产线输送速度的控制效果、电机转速波形收敛速度和模型的稳定性进行测试后，与实际控制指令产生的速度阶段变化完全一致，电机转速波形收敛速度最高可达到1100 r/min，幅值裕度维持在10 deg/dB。结论 此次研究的生产线输送速度分时段控制模型，可以根据指令分时段控制生产线输送速度，且在控制生产线的过程中，具有较快的响应速度和较高的稳定性。完成了生产线输送速度分时段控制，为生产线智能化提供参考。
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  基于倍福PLC的779型条盒包装机烟包制动系统的改造

  胡云成, 唐磊, 何祥, 任森, 应洲, 李忠华

  . 2021, (11): 227-232. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.033

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  目的 为解决FOCKE-FX 779型条盒包装机因故障引起的设备快速停机，复位启动后因烟包制动系统不稳定而造成的烟包擦碰、夹烟问题，设计一套基于倍福PLC的烟包挡块机构，辅助原机制动系统完成烟包的准确定位。方法 通过设计电气控制逻辑，在倍福PLC中完成控制程序编写，将原机制动气囊正压空气接通信号和烟包堆垛到位信号关联到挡块机构的控制电磁阀，实现烟包挡块机构与烟包制动系统的控制一致性，同时保证挡块机构按照设定控制次数7次，配合原制动气囊对烟包进行制动，增强制动系统的稳定性。结果 改造后的烟包制动系统稳定性得到明显提升，消除了因烟包定位不准出现擦碰而带来的产品质量隐患，779型条盒包装机的总停机率由5.08%降低到2.27%，设备“产质耗”指标得到明显改善。结论 烟包挡块机构工作稳定，功能可靠，后期免维护性强，满足了生产设备稳定性需求，能为同类型问题的处理提供参考和借鉴。
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  基于Shamir门限方案和DWT的图像盲水印算法

  陈青, 司旭

  . 2021, (11): 233-237. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.034

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  目的 为了提高数字水印的抗剪切等方面的鲁棒性和不可见性，提出一种基于Shamir门限方案和DWT的图像盲水印算法。方法 首先将水印图像利用Arnold变换进行加密处理，然后对置乱后水印图像用Shamir门限方案进行分存，接着将原始图像进行分块，并对每块分别做二层离散小波分解，提取出相应的低频系数，通过叠加的方法将分存过后得到的子水印图像分别嵌入相对应的原始图像分块的低频系数中，最后合成图像，完成水印的嵌入。结果 实验结果显示，文中算法的不可见性较好，峰值信噪比均在49 dB以上，结构相似性接近于1，并且在各种攻击下，水印NC始终大于0.9。结论 文中算法对于剪切、JPEG压缩和常见的噪声干扰等攻击表现出良好的鲁棒性，并且水印的提取过程无需用到原始图像，实现了水印的盲提取，在版权保护方面具有可行性。
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  改进乌鸦算法优化多阈值图像分割

  常君杰, 李东兴, 钟欣, 杜文汉, 王倩楠

  . 2021, (11): 238-246. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.035

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  目的 针对传统乌鸦算法随机搜索的盲目性和易陷入局部最优的缺点，提出一种改进乌鸦算法，用于多阈值图像分割。方法 采用精英分享策略，弥补乌鸦位置更新的盲目性;引入Levy飞行机制，避免算法陷入局部最优;随迭代次数调整变尺度系数，限制搜索步长，加快算法收敛;以Kapur熵为适应函数，利用改进乌鸦算法对不同类型图像进行多阈值分割，并与传统乌鸦、布谷鸟等4种算法的分割结果进行对比分析。结果 改进乌鸦算法对Lena，Flower，Fruits和Boat图分割后的结构相似性分别为0.7703，0.7761，0.7276和0.7921;标准偏差分别为0.0295，0.0385，0.0344和0.0173，实验数据表明，改进算法较其他算法有着更好的分割效果。结论 文中算法有效地改进了传统乌鸦算法的盲目性和易陷入局部最优的缺点，能够准确地分割复杂图像，在多阈值图像分割领域具有一定的参考价值。
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  基于APSO-LSSVM模型的光谱反射率重建算法研究

  任澳, 孔玲君, 杨晟炜

  . 2021, (11): 247-255. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.036

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  目的 研究光谱反射率重建算法，提高光谱反射率重建精度。方法 首先通过多光谱相机和分光光度计分别获取Munsell色卡和SG140色卡的通道信息和光谱反射率值，经归一化后将Munsell色卡的通道信息和光谱反射率值作为训练样本的输入和输出。然后，采用APSO算法对LSSVM的最优正则化参数γ和核参数σ进行寻优，构建基于APSO-LSSVM的光谱反射率重构模型。在对模型参数进行寻优过程中，为保持粒子的活性，在粒子群算法中引入自适应惯性权重，并根据遗传算法中的变异思想，加入了变异操作，在普通粒子中引入变异因子。在每次迭代更新中，粒子以一定概率初始化，使粒子群算法可以跳出局部最优解，在较大的空间内进行优化。结果 基于APSO-LSSVM模型对SG140色卡进行光谱反射率重建实验，文中方法的平均色差为0.4677 ，平均均方根误差为0.0006。相较于最小二乘支持向量模型和反向传播神经网络模型的重构精度均有很大的提高。从显色效果来看，文中方法的显色结果更接近真实颜色，人眼基本上难以察觉到两者间的差异。结论 基于APSO-LSSVM的光谱反射率重建算法可以有效地提高光谱反射率重建精度，实现了利用多光谱相机拍摄的多通道信息重构获得精确的多光谱图像。
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  气柱式便携封套野外封存应用验证

  罗少锋, 陈文阁, 李娅菲

  . 2021, (11): 256-260. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.037

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  目的 验证气柱式便携封套在军事装备野外封存中的防护效果和勤务适应性，为军事装备野外封存防护探索解决方案。方法 基于高阻隔共挤复合膜材料和充气骨架自支撑结构，依据军事装备野外封存的防护需求和勤务要求，设计气柱式便携封套，并选择6个典型气候环境区的部队，进行为期1年的野外实装封存应用试验。结果 参与试验的6套气柱式便携封套中，有3套出现轻微破损，其余3套完好。设置在封套内的6套腐蚀挂片中，1套锈蚀严重，4套轻微锈蚀，1套无锈蚀。结论 气柱式便携封套防护性能较好，适合军事装备野外封存使用。建议进一步增强封套材料的耐磨性能，并解决野外用电问题。
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  借鉴美国海军经验推进海军物资集装化建设

  王艳芳, 王建民, 杨旭东

  . 2021, (11): 261-267. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.038

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  目的 分析美国海军物资集装化包装的经验做法，提出我国海军物资集装包装的方法措施，加速推进海军物资集装包装建设。方法 通过数据分析、归纳总结、系统分析等方法总结美国海军物资集装包装的主要特点和经验做法，运用对比分析、借鉴等方法，结合我军物资包装建设实际，提出推进海军物资集装化包装建设的方法举措。结果 美国海军集装化包装建设经过近60年发展，形成了丰富的集装化物资保障理论，顺畅的管理运行机制，完善的集装器材体系，充足配套保障装备，先进的技术和信息化管理手段，并在历次战争中得到了验证和检验。其经验做法为我国海军发展物资集装化物资包装建设提供了很好的借鉴。结论 在海军物资集装化包装建设中，必须加强物资保障理论研究、深化物资包装需求、科学统筹集装化装备器材体系建设，完善物资保障设施与配套装备建设，加大集装化包装技术应用，推进物资集装化包装信息化管理。
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  某舰炮弹药在模拟舰载环境条件下的长贮性能试验与分析

  陶伟琪

  . 2021, (11): 268-272. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.11.039

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  目的 为掌握弹药装备在舰载环境条件下长期贮存后的性能变化情况，验证当前弹药装备设计、试验标准是否满足装备实际使用要求。方法 抽取某舰炮弹药放置于亚热带湿热大气环境和热带海洋大气环境条件下的3个非标准库房中，进行为期5年的长贮试验。试验期间，对参试弹药进行定期检查，并对完成5年长贮试验后的弹药进行内弹道性能、连发性能等射击试验，通过比较弹药完成霉菌、湿热、盐雾等实验室试验后与完成5年长贮试验后的外观区别，对比弹药长贮试验前后的射击性能，得出该舰炮弹药在5年长贮试验后的性能变化情况。结果 该舰炮弹药在模拟舰载环境的热带海洋大气环境中贮存5年后，部分弹药的药筒、底火出现点蚀，弹丸出现锈蚀或霉斑，但弹药内弹道性能和连发性能无明显变化。结论 该舰炮弹药在模拟舰载环境条件下贮存5年后，内弹道性能和连发性能满足产品设计要求，可以安全使用;热带海洋大气环境与国军标规定的试验条件存在一定差异，在热带海洋大气环境下现有包装条件下的某舰炮弹药外观出现明显的腐蚀现象。