2021年, 第0卷, 第21期　
刊出日期：2021-11-15

  

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  鲜湿面货架期影响因素和保鲜技术研究进展

  金露达, 张关涛, 李娟, 刁静静, 张东杰, 王洪江

  . 2021, (21): 1-10. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.001

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  目的 介绍影响鲜湿面货架期的影响因素及其贮藏保鲜技术的研究进展，为鲜湿面在食品工业上的应用提供一定的思路和依据。方法 概述影响鲜湿面货架期的因素，总结鲜湿面贮藏保鲜技术的国内外现状，以及物理保鲜技术、化学保鲜技术、包装技术及其复合保鲜技术对鲜湿面品质的影响和货架期的比较，并对鲜湿面保鲜技术进行展望。结果 复合保鲜技术对鲜湿面品质和货架期的改善优于单一保鲜技术。结论 复合保鲜技术具有协同促进作用，延长了食品货架期，具有更广阔的研究前景。
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  新型热泵干燥系统的金丝皇菊干燥实验

  金建龙, 苑亚, 章学来, 董建, 李博, 杨鲁伟, 沈刚

  . 2021, (21): 11-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.002

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  目的 为研究热泵在中药材干燥中的性能，并针对批式干燥器干燥不均匀的问题，设计开发一套能够均匀干燥物料的热泵干燥系统。方法 以金丝皇菊为干燥材料，对热泵干燥设备进行实验研究，并对系统的送风温湿度均匀性、系统能效和物料品质进行分析。结果 该系统干燥过程的温湿度、物料含水率的均匀性和温度控制精度都很高，主机室的温度、湿度稳定，且显著高于外界环境，这不仅避免了热泵系统受外界环境因素的影响，且提供了稳定的运行环境。热泵干燥机组的能效约为5.88，系统能效约为1.32，除湿能耗约为0.66 kg/(kW.h)。干燥后的金丝皇菊花瓣未出现明显的色差、卷曲和破损现象，干花的完整度高。结论 新型热泵干燥系统能够满足金丝皇菊的工艺要求，最终得到的金丝皇菊的干燥品质较高。该研究为热泵技术在中药材干燥领域的应用提供实际案例和技术参考。
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  超高压作用下扇贝连接界面结构变化实验研究

  巩雪

  . 2021, (21): 19-24. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.003

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  目的 为探究超高压的脱壳机理，对超高压作用下扇贝连接界面贝壳的结构变化进行研究，旨在为超高压技术的工业化生产提供基础理论。方法 利用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜，对不同超高压力作用下扇贝界面贝壳的矿物质和蛋白质结构进行分析。结果 扇贝壳中的矿物质结构在超高压作用下比较稳定，贝壳中和贝壳内表面的有机质结构变化比较显著，红外光谱各特征峰的强度也出现了明显差异，有机质二级结构中的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲结构的含量也有所不同，特别是在200 MPa的压力作用下，α-螺旋结构的含量达到最低(质量分数为20.12%)、β-折叠结构的含量达到了最高(质量分数为41.81%)，这使得有机质的弹性减小，改变了扇贝壳与闭壳肌连接处的界面状态;通过分析不同压力作用下扇贝内表面微观结构，发现在扇贝内表面存在的有机质膜发生连续性改变，引起连接界面的应力分布不均匀，降低了连接界面强度，导致扇贝闭壳肌与贝壳的连接界面失效。结论 通过研究超高压作用下扇贝壳连接界面的结构变化，为进一步明晰超高压的脱壳机理和作用机理提供一定的研究基础。
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  基于响应面法优化无子刺梨总皂苷提取条件

  李楚然, 但汉龙, 刘云, 罗旭璐, 李永和, 李自元, 赵平

  . 2021, (21): 25-32. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.004

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  目的 优化超声辅助提取无子刺梨总皂苷的条件，以提高总皂苷的提取效率。方法 通过单因素试验评估乙醇体积分数、超声时间、料液比和提取次数对总皂苷得率的影响，结合响应面法的中心组合实验设计，确定其最佳提取条件。结果 在超声时间为40 min、乙醇体积分数为60%、料液比(g/mL)为1∶30、提取4次的条件下，总皂苷的得率为9.15%，与模型预测值9.18%较为接近，表明了响应面法优化无子刺梨总皂苷的超声辅助提取方法的可行性。结论 此研究为无子刺梨资源在食品贮藏、医药等方面的进一步开发利用提供参考依据。
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  甜玉米芯硒多糖的制备及其对淀粉酶抑制作用

  王峙力, 王鑫, 韩烨, 谢越, 马永强

  . 2021, (21): 33-41. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.005

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  目的 以甜玉米芯多糖为原料，以硒含量为指标，优化硒化甜玉米芯多糖(SeSCP-80-I)的制备工艺，探究甜玉米芯硒多糖对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶这2种影响淀粉消化关键酶的抑制活性。方法 在单因素试验的基础上，通过响应面实验优化工艺条件，并利用氢化物发生-原子荧光光谱法测定硒含量，利用红外光谱法对其结构进行测定。结果 当反应温度为86 ℃、原料配比(SCP-80-I与Na2SeO3的质量比)为1∶0.91、硝酸浓度为0.54%(体积分数)、反应时间为6.4 h时，硒含量值可达到3.717 mg/g。制备出的甜玉米芯硒多糖存在Se—O—C特征吸收峰和SeO3²⁻特征吸收峰，说明结合形成了稳定的硒化衍生物。硒化修饰后的甜玉米芯多糖对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶抑制的IC50值分别为5.495 mg/mL和2.687 mg/mL，均优于未经硒化修饰的甜玉米芯多糖对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的抑制作用。结论 甜玉米芯硒多糖具有良好的降血糖活性。
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  鲜切蔬菜杀菌工艺及其对预制沙拉品质的影响

  胡叶静, 李保国, 石茂占, 张敏, 李松

  . 2021, (21): 42-48. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.006

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  目的 为保证预制沙拉的贮藏品质和食用安全，延长其保质期。方法 分别采用质量浓度为200 mg/L的次氯酸钠和50 mg/L微酸性电解水，对鲜切果蔬进行一次和二次杀菌，在10万级洁净车间制备预制蔬菜沙拉和鸡肉沙拉，采用国标法检测预制沙拉在4 ℃条件下贮藏过程中品质的变化情况。结果 鲜切果蔬经杀菌处理后，其中的菌落总数由5.21 lg CFU/g降低至2.40 lg CFU/g;制备的预制蔬菜沙拉和鸡肉沙拉的贮藏保鲜期分别达6 d和5 d，贮藏期终点菌落总数分别为4.07，4.86 lg CFU/g。结论 采用微酸性电解水与次氯酸钠结合进行鲜切果蔬杀菌，可有效杀灭致病菌，控制微生物数量，保持预制蔬菜沙拉和鸡肉沙拉贮藏期间的品质。
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  可降解壳聚糖-琼脂糖食品包装膜的制备与性能

  李国倩, 邱诗波, 杜桂涛, 吴凯, 王欣, 刘兴海

  . 2021, (21): 49-57. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.007

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  目的 制备一种新型壳聚糖-琼脂糖复合可降解食品包装膜，测试力学、自愈合、保鲜性能，探寻综合性能最好的复合薄膜。方法 用壳聚糖、琼脂糖混合溶液制备食品包装膜，通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪等表征手段对包装膜的结构进行分析，通过万能拉力测试机、紫外分光光度计、接触角仪、保鲜实验对包装膜进行力学、光学、保鲜性能测试。结果 表明壳聚糖和琼脂糖相互作用形成氢键，通过氢键自组装有效改善了复合膜的相容性;所制备的可降解食品包装膜透明度高达90%，断裂强度为69.1 MPa，并且复合膜表现出一定的自愈合功能;保鲜效果良好，在室温19 ℃条件下贮存草莓长达10 d，有效延长了其货架期。当混合溶液体系中壳聚糖与琼脂糖的质量比为1∶1时，复合薄膜的综合性能最好。结论 该新型可降解食品包装膜，安全有效、力学性能好、保鲜鲜果优异，在食品包装方面具有良好的应用前景。
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  胡萝卜可食性包装膜的制备及性能

  潘旭琳, 马萍, 刘伟, 孟令伟

  . 2021, (21): 58-64. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.008

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  目的 研究胡萝卜可食性食品包装膜，以替代塑料包装材料用于食品包装。方法 以胡萝卜为原材料，添加羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸钠、甘油制备可食性膜，研究不同添加量对膜的抗拉强度、热封强度、断裂伸长率以及阻隔性能的影响，以抗拉强度为主要指标，通过正交试验进行工艺优化，并进行验证试验，对力学性能和其他性能进行测定。结果 每100 mL蒸馏水中最佳添加量，胡萝卜浆20 g，羧甲基纤维素2.5 g，海藻酸钠1.6 g，甘油1.5 mL，获得的可食性膜抗拉强度为5.71 MPa，热封强度(15 mm)为3.84 N，断裂伸长率为119.98%，透湿量为439.59 g/(m².d)，透氧量为4.96 cm³/(m².d.kPa)，溶解时间为35 s，膜平均厚度为0.183 mm。结论 根据实验结果，可以获得浅橙色、半透明、质地柔软均匀、平滑无气泡、具有一定强度和韧性、力学性能良好的可食性食品包装膜。
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  日光驱动纳米纤维膜的制备及其抑菌性能研究

  王朋洋, 陈思旭, 贾璐, 王潮姿, 董信琛, 孙文秀

  . 2021, (21): 65-71. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.009

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  目的 为了研究低耗能、低成本的食品保鲜方法，创建一种可日光驱动的抗菌纳米纤维膜。方法 通过静电纺丝技术结合光敏性化学物质制备聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜，通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、热重分析、水接触角、耐水试验、活性氧的释放以及抑菌试验对纳米纤维膜进行表征。结果 光敏性物质二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)成功地接枝在PVA纳米纤维膜上，并在日光驱动下，可以释放活性氧，对致病菌具有杀灭作用。结论 该纳米纤维膜在日光的驱动下，可以有效地产生活性氧，从而杀灭微生物，因此可以在食品抗菌包装方面有新的应用。
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  返青箬叶中铜和锌在不同食品模拟物中迁移情况

  刘立萍, 沈宏桂, 罗宏泉, 王宁, 唐序文, 钦石银

  . 2021, (21): 72-78. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.010

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  目的 分析研究返青箬叶中铜和锌在不同食品模拟物中的迁移情况，为食品包装用箬叶的质量安全控制提供理论依据。方法 称取6份25 g返青箬叶，分别置于6种食品模拟物中，在100 ℃下保温24 h，用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定食品模拟物处理前后的返青箬叶中铜或锌的含量，计算其迁移量，分析迁移情况。结果 返青箬叶中的铜和锌在碱性缓冲溶液(pH=10.14)中均未发现迁移，在其他5种食品模拟物中发生不同程度的迁移。铜在大豆油中迁移量最大(4.7 mg/L);锌在4%(体积分数)乙酸溶液中迁移量最大(17.5 mg/L)。结论 返青箬叶中铜和锌在碱性食品模拟物中未发现迁移，在其他食品模拟物中发生明显迁移，用返青箬叶包裹的食品存在食品安全风险。基于此研究结果和我国目前没有标准对天然食品包装材料保绿化合物来源和迁移限量作明确规定的情况下，应当禁止返青箬叶用作食品包装材料。
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  基于差分拉曼光谱对烟盒物证检验

  姜红, 陆润洲, 段斌, 刘峰

  . 2021, (21): 79-85. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.011

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  目的 为了探究一种基于光谱分析的检验方法，以达到快速准确地区分检验烟盒物证的目的。方法 采用便携式差分拉曼光谱仪，对39个不同的黄色烟盒样本进行测试，取得各样本的差分拉曼光谱数据。根据烟盒填料种类对样本进行初步分类，再结合化学计量学，通过IBM SPSS Statistics 26.0软件，在主成分分析法对数据进行降维的基础上，对测量结果进行系统聚类和K-Means聚类。结果 39种样本依据填料种类可以区分为3类，结合化学计量学可以更准确地区分为6类。结论 该方法无损检材、快捷准确，且图谱不受荧光干扰，结合化学计量学方法可以对烟盒样本进行分类检验，此方法为公安机关在犯罪现场检验此类物证提供了依据。
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  PBAT/ZSM-5分子筛共混薄膜的制备与性能

  王蕾, 陈晨伟, 戴方沁, 陈文君, 杨福馨, 谢晶

  . 2021, (21): 86-92. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.012

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  目的 以聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为基材，制备PBAT/ZSM-5分子筛共混薄膜，研究分子筛含量对薄膜性能的影响。方法 通过共混熔融挤出流延法制得含不同质量分数ZSM-5分子筛(0%，1%，3%，5%，7%)的PBAT薄膜，测定分析不同分子筛质量分数对薄膜的颜色、透明性、结构、气体阻隔性、力学性能等性能的影响。结果 随着分子筛质量分数的增加，透明性和断裂伸长率显著降低，抗拉强度先增加后降低，质量分数为1%分子筛的薄膜抗拉强度相对较大，较纯PBAT薄膜增加了12.34%;薄膜氧气透过性能整体上呈上升趋势，二氧化碳透过性和CO2/O2透过比均逐渐增加，水蒸气透过性显著降低，与纯PBAT薄膜相比，质量分数为7%分子筛PBAT薄膜的氧气和二氧化碳透过系数分别增加了18.48%，33.51%，水蒸气透过系数下降了43.28%，CO2/O2透过比由原来的8.84增加到9.96;薄膜表面和横截断面均变得粗糙，局部区域有团聚现象，且随分子筛含量的增加而变得明显。结论 ZSM-5分子筛的少量加入，可以影响PBAT薄膜力学性能，降低其水蒸气透过性，调节薄膜的气体选择透过性，为其应用于生鲜果蔬包装提供基础。
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  聚乙烯/杨木粉基木塑复合材料的性能研究

  马舒慧, 郭玉花, 魏占锋, 杨丽华, 黄玉蓉, 杨清英, 徐庆萍

  . 2021, (21): 93-97. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.013

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  目的 研究硅烷偶联剂(KH-550)处理木粉以及微胶囊红磷(HP)阻燃对木塑复合材料(WPC)的性能影响。方法 以杨木粉、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和HP为原料，采用二次共混造粒及注射模塑法，制备WPC，通过熔体流动速率(MFR)试验、拉伸试验、TGA谱图分析、Kissinger动力学分析和SEM显微观察研究WPC的性能。结果 采用KH-550处理木粉后，体系的MFR提高了0.01 g/min，拉伸时的最大位移提高了2.59 mm，HP的添加使WPC在分解5%和50%时的温度分别提高了18 ℃和54 ℃，KH-550和HP共改性的WPC在420～500 ℃(主要分解阶段)的表观活化能为153 kJ/mol。结论 采用KH-550处理杨木粉后，使体系的拉伸性能得到有效改善，在添加质量分数为10%的HP后，WPC的阻燃效果得到显著提高。
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  柠檬酸碳点荧光油墨的制备及其荧光性能

  岑丝丝, 刘丽, 陈彤, 陆旭, 段慧琳, 徐长妍

  . 2021, (21): 98-104. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.014

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  目的 以柠檬酸碳点为荧光色料，制备水性碳点荧光油墨，为其进一步应用于防伪包装和荧光生物传感器提供参考。方法 首先以柠檬酸为碳源，采用高温热解法制备碳点，然后以所制备的碳点作为荧光色料，以乙醇溶液为连接料，以羧甲基纤维素钠为粘合剂和稳定剂，以聚乙烯吡咯烷酮溶液为表面活性剂，制备水性碳点荧光油墨。结果 高倍透射电镜扫描显示，所得碳点结构规整，具有球形形貌;粒径分布范围为1.2~1.8 nm，且在水溶液中无明显聚集，分布均匀。另外，所制备的碳点在365 nm紫外光激发下发出蓝色光，且其荧光发射光谱表现出明显的激发波长依赖性。基于上述碳点的水性荧光油墨在可见光下呈棕黄色，对普通打印纸表现出良好的润湿性。结论 制备出的荧光油墨具有荧光性能，其荧光发射波长不随激发波长的变化而变化，且油墨对普通打印纸具有良好的润湿性能。该研究结果对生物质碳点荧光油墨在生物传感器和防伪包装等方面的应用具有一定的参考价值。
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  金属改性HZSM-5催化快速热解木聚糖制备芳烃化合物

  葛笑, 苟进胜

  . 2021, (21): 105-112. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.015

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  目的 研究金属改性HZSM-5制备的催化剂催化快速热解木聚糖对芳烃类化合物产率及选择性的影响规律。方法 采用硝酸盐(Ni，Ga，Co，Cu和Ca)通过离子交换法制备M-ZSM-5催化剂，同时采用X射线衍射(XRD)、程序升温脱附氨(NH3-TPD)和吡啶红外(Py-IR)对催化剂进行表征分析，使用热解气相色谱-质谱法(Py-GC/MS)催化热解木聚糖，制备芳烃化合物。结果 使用改性后的催化剂显著提高了轻质芳烃产率及其选择性，生物油产量及质量均得到了有效改善。其中当Ga负载量(以质量分数计)为3%时，芳烃化合物相对产量最高(91.52%)，单环芳烃相对产量也最高(54.43%)，轻质芳烃的选择性也有所提高(46.34%)。结论 金属负载后，金属离子和ZSM-5产生了双催化效果，提高了整体催化活性，从而提高了芳烃产率及选择性。
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  氧化细菌纤维素的制备及其表征

  王颖, 陈志周, 杨志清, 王洁琛, 马倩云, 臧蕊

  . 2021, (21): 113-119. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.016

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  目的 通过高碘酸钠氧化制备含醛基的氧化细菌纤维素，并改善细菌纤维素的抗菌性能，为细菌纤维素的综合利用提供新思路。方法 以氧化细菌纤维素中醛基的含量和保留率作为评价指标，通过单因素和正交试验对其进行优化，利用红外光谱仪、扫描电镜对氧化前后的细菌纤维素结构进行表征，以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为实验菌种，探究氧化细菌纤维素的抑菌性能。结果 当高碘酸钠浓度为0.3 mol/L，悬浮液pH为4.0，体系温度为50 ℃，反应时间为4.0 h时，制备的氧化细菌纤维素的最佳醛基含量为98%(质量分数)、保留率为78%。经氧化后，氧化细菌纤维素存在醛基官能团，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌产生的抑菌圈直径分别为21.5，23.3 mm。结论 制得了含醛基的氧化细菌纤维素，且其具有较好的抗菌性。
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  SiO2含量与粒径对PLA/SiO2复合膜性能的影响

  宋志勇, 马艺宁, 姚倩儒, 李洁, 张蕾

  . 2021, (21): 120-126. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.017

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  目的 为了提高聚乳酸材料的力学性能和气体阻隔性，选择二氧化硅为共混材料，通过改变二氧化硅的粒径和含量，研究SiO2对SiO2/PLA复合膜性能的影响。方法 用流延法制备二氧化硅/聚乳酸(SiO2/PLA)复合膜。采用力学性能测试、结晶性测试、热稳定测试和透氧、透水蒸汽测试等分析手段对制备的复合膜进行力学性和阻隔性的表征。结果 在PLA材料中添加适量的SiO2对复合膜的拉伸强度和弹性模量会有增强作用，并且粒径越小，增强效果越明显;粒径为50 nm，质量分数为2%时复合膜表现出更佳的力学性能。同时，随着SiO2含量的增加，氧气透过系数呈先降低后升高的趋势，在SiO2质量分数为2%时透过系数最小，复合膜的氧气阻隔性最好;不同粒径不同含量的SiO2透湿性测试结果表明，SiO2粒径为50 nm，质量分数为2%时复合膜的阻隔性效果最好。结论 二氧化硅的加入能够提升聚乳酸的弹性模量和阻隔性，并且二氧化硅的粒径和不同添加量对复合膜的性能有很大影响。
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  锂电池软包装内层膜材料的制备与性能

  莫少精, 任凤梅, 王静, 刘开

  . 2021, (21): 127-132. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.018

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  目的 为提高锂电池软包装内层膜材料的性能，满足包装要求。方法 以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)处理氮化硼(BN)，并将其添加到PP/PP-g-GMA基体中制备锂电池软包装内层膜材料。探究偶联剂、填料质量及工艺条件对材料强度、韧性和耐电解液等性能的影响。结果 KH550-BN复合材料的拉伸强度和冲击强度优于纯BN体系，在BN质量为50 g时，KH550-BN复合材料的拉伸强度为29.2 MPa，冲击强度为6.15 kJ/m²，分别比对应纯BN体系提高了1.4%和7.9%;复合材料经碳酸乙烯酯浸泡36 h后仍保持较高的强度。结论 该复合材料具有良好的韧性及耐电解液性能，为开发锂电池软包装内层膜提供了参考。
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  冷链运输包装纸板的研究现状及发展趋势

  许欣, 郑丰, 孔俊, 王平军

  . 2021, (21): 133-142. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.019

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  目的 基于冷链物流需求日趋旺盛，对冷链运输包装纸板的研究现状进行系统分析。方法 分析冷链运输包装纸板国内外研究及应用现状，对冷链运输常用的瓦楞纸板及其结构进行阐述，同时对冷链运输包装纸板防水层和隔热层的加工工艺进行总结。结果 由植物纤维组成的包装纸和纸板，具有可再生、无毒性、成本低等显著优势，但存在使用寿命短、保温性能不佳、使用范围受限等问题亟待解决。结论 通过开发更高强度纸板原纸、赋予纸板特殊理化性能、应用多层结构纸板等方法，预期将成为纸和纸板在冷链包装中的主要发展方向。
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  纸塑铝包装废弃物水热产油过程组分交互作用

  王玉珍, 王滢, 朱怡彤, 方长青

  . 2021, (21): 143-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.020

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  目的 研究纸塑铝复合包装袋中主要组分(纸纤维、低密度聚乙烯和铝箔)水热液化产油特性，分析各组分共液化过程的交互影响作用。方法 采用微型反应釜在温度为360 °C，压力为20 MPa，反应时间为30 min条件下，分别对纸纤维、低密度聚乙烯(LDPE)和铝箔单组分、双组分及三组分样品进行水热液化反应，对油品产率、元素组成、成分以及固体残渣形貌等进行表征。结果 单组分纸纤维的生物产油率为13.67%，但其氧含量高达24.19%，单组分低密度聚乙烯(LDPE)在该条件下基本不解聚。双组分纸纤维/LDPE的产油率(14.88%)明显高于单组分的理论产油率(10.75%)，且油品中烃类产物显著升高，酮类、酯类和醇类均有所降低。铝箔能显著降低纸纤维液化油品产物的氧含量，提高了油品热值，油品组分中酯类和酚类产物得到明显降低。三组分纸纤维/LPDE/铝箔产油率由理论计算值10.21%提升至19.00%，高热值由28.80 MJ/kg升至30.04 MJ/kg，油品氧含量降低至21.76%，产物组分中酮类组分由28.12%降低至8.96%。结论 纸纤维与LDPE共液化具有显著的协同作用，铝箔在水热条件下对油品实现原位加氢。纸塑铝共液化过程会产生纸塑协同及铝水反应原位加氢的叠加效应。
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  喷涂法一步制备绿色超疏水白卡纸

  王海涛, 范广斌, 李玉磊, 王玉峰, 王高升, 张正健

  . 2021, (21): 153-159. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.021

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  目的 为改变纸张表面与水之间的相互作用，提高纸包装材料的抗水性，扩大纸包装的应用范围。方法 采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)对纳米二氧化硅进行疏水改性，然后将改性后的纳米二氧化硅喷涂在白卡纸表面。采用扫描电镜和X射线能谱对喷涂处理后白卡纸的表面形貌和元素组成进行分析，并对其性能进行考察。结果 喷涂后的白卡纸表面具有微纳粗糙结构，表面接触角为156.3°，滚动角为3.5°，具备了超疏水性能。制备的超疏水白卡纸具有优良的自清洁、防污、耐酸碱、耐高低温和牢固度等性能。结论 制备的超疏水白卡纸可用于多种包装场景，大大扩展了白卡纸的应用范围，并且制备过程操作简单，易于实现工业化。
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  框架式灯具缓冲包装结构设计

  孙德强, 李彬, 石威, 刘鸿梅, 安兴, 郝静, 刘瑶瑶

  . 2021, (21): 160-168. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.022

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  目的 在绿色包装设计的新要求下，改进传统塑料包装方案，以框架式灯具的安全运输为例，设计一种面向框架类产品的全瓦楞纸板的绿色缓冲包装。方法 以缓冲包装六步法为依据，利用平面材料立体化造型设计方法，设计全瓦楞纸板缓冲包装结构，并利用E和B型瓦楞纸板分别制作出2套结构尺寸相等的缓冲包装。根据ISTA-1A标准对2组包装件进行跌落试验，通过安装在灯具上的传感器测试的数据及包装件的变形，研究瓦楞板厚度对包装件缓冲性能的影响，综合评价包装件的缓冲性能。结果 对2套不同厚度的瓦楞纸板缓冲包装结构，分别进行一角、三棱、六面的跌落测试，得出了相应加速度- 时间曲线和包装件变形图。结果表明，跌落过程中灯具系统的最大加速度为684.17 m/s²，小于灯泡脆值(784 m/s²)，并且灯架未变形，灯泡及配件均未损坏，B型瓦楞板制作缓冲包装结构在试验后相对于E型瓦楞板制作的变形更小。结论 2套全瓦楞缓冲包装具有良好的缓冲性能，厚度大的纸板具有更好的缓冲效果，能有效缓冲框架灯具在物流运输过程中所受到的冲击，适用于装卡在其他框架类产品的两端，具有较好的使用价值和应用前景。
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  面纸和芯纸相互作用的瓦楞纸板平台应力研究

  孙爽, 王军

  . 2021, (21): 169-175. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.023

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  目的 研究了不同厚度的瓦楞纸板受到纵向压缩时的变形模式，以及对应模式的平台应力理论模型和变化趋势。方法 对不同厚度的瓦楞纸板进行纵向准静态压缩，模拟实际运输中瓦楞纸板受到压缩时的变形情况，建立不同厚度的瓦楞纸板平台应力理论模型，根据试验数据对平台应力进行评估。结果 不同厚度的瓦楞纸板受到静态压缩时，产生了3种不同的变形，包括面纸和芯纸不分离，面纸和芯纸部分分离，面纸和芯纸完全分离。发现对于不同的变形，瓦楞纸板的平台应力变化较为明显，且随着瓦楞纸板厚度的增加，分离情况变多，平台应力的降低较为明显。结论 厚度增大会使瓦楞纸板产生变形使得平台应力下降，因此建立不同厚度的瓦楞纸板平台应力理论模型对瓦楞纸板的力学性能进行评估，这对瓦楞纸板缓冲材料尺寸选择，以及瓦楞纸箱的设计等有一定的指导意义。
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  多重门限奇异值分解方法的实例验证

  傅苗苗, 王军, 卢立新, 姜咪

  . 2021, (21): 176-180. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.024

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  目的 提出一种基于奇异值分解(SVD)技术和Hanke矩阵的多重门限奇异值分解方法(MTSVD)，对测量源数据进行降噪，使其更接近理论值，减少试验误差对后续计算结果的影响。方法 对获得的系统频响函数(FRFs)施加10%的随机误差，之后利用文中提出的MTSVD方法进行降噪处理，并与未经过去噪处理的预测结果以及经奇异值累积法获得的降噪结果进行对比。结果 利用MTSVD方法对试验获取的耦合系统频响函数进行处理后，得到的修正值更接近理论值，并且该方法的降噪效果优于现有的奇异值累积法。结论 验证结果表明文中提出的MTSVD方法能有效降噪，减少试验测量源数据携带的误差，使其更接近理论值，因此该方法在运输包装领域具有良好的可行性和应用前景。
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  基于深度学习的图像分类算法框架研究

  罗雪阳, 蔡锦达

  . 2021, (21): 181-187. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.025

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  目的 提高图像分类精度是实现自动化生产的基础，提出一种更加准确的图像分类方法，使自动化包装和生产更加高效。方法 基于ResNeSt特征图组的思想，通过引入通道域和空间域注意力机制，并将自适应卷积核思想和Gem池化引入空间域注意力模块，从而使网络在空间域注意力机制中能够对不同图片使用不同的感受野使其关注更重要的部分，提出一种具有通道域和空间域注意力机制，且具有很好移植性的图像分类网络模型结构。结果 文中方法提高了图像分类准确度，在ImageNet数据集上，top-1准确度为81.39%。结论 文中提出的ResNeSkt算法框架优于目前的主流图像分类方法，同时网络整体结构具有很好的移植性，可以作为图像检测、语义分割等其他图像研究领域的主干网络。
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  镭射光柱纸凹印套准色标位置优化及实现

  陈锦华, 何邦贵, 杨述鑫, 段正红, 金琨, 夏家良, 王琪

  . 2021, (21): 188-193. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.026

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  目的 针对镭射光柱卡纸为承印物进行多色高精度套印需求，传统生产工艺需要预留10～15 mm银边进行打底色和套准色标印刷，对某烟标产品的多色套印工艺分析，提出去除套印银边的新工艺和技术方案，降低产品制造成本。方法 对产品结构和凹印自动套印系统原理进行分析，对凹版印刷套印工艺进行设计与优化，利用产品模切废弃区域进行打底色和套准色标的印刷，确保使用模切位置印刷套准色标能满足套印要求，确定打底色块和套准标记在产品拼版图中的最佳位置，制定产品色序与凹印机印刷机组匹配的印刷色组，确保打底色与后续套准标记不冲突，通过相互遮盖或镂空等处理为下一组套准标记提供套准依据。结果 对某烟标产品的凹版印刷套印工艺进行优化，可使用模切废弃区域来进行打底色和套准标记的印刷，满足高速高精度多色凹版套印要求，实现同一产品能节省镭射光柱卡纸材料用量2%。同时，第1色序油墨的使用量减少了约33.33%。结论 通过对自动套印系统的分析以及凹版印刷套印工艺的设计与优化，证明去除套印银边的技术方案具有可行性。实现在实际生产取消镭射光柱纸10～15 mm的银边，提高了镭射光柱卡纸的使用率。
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  基于ICC阶调调整的陶瓷喷墨印刷颜色校正

  付文亭, 梁立霖

  . 2021, (21): 194-199. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.027

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  目的 为了解决不同批次陶瓷制品的颜色一致性问题，提出一种基于ICC编辑的陶瓷喷墨制品颜色校正方法。方法 根据二分法原理，通过实验测量，找出网点阶调修正的颜色校正模型最佳校正参数a值，计算并绘制各单色通道色彩调整曲线Si。结果 应用经过Si值网点补偿校正后的ICC特性曲线，印刷并输出网点阶调测试色卡，测量得出各通道网点百分比的阶调值与基准值的平均差值减小到0.4%。结论 提出的基于ICC编辑的陶瓷喷墨印刷制品颜色校正方法有效解决了同一印前文件不同批次陶瓷制品颜色不一致的问题。
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  基于改进粒子群算法的航空行李在线装载优化

  张长勇, 张倩倩, 翟一鸣, 刘佳瑜

  . 2021, (21): 200-206. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.028

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  目的 为解决航空行李自动装卸中关键装载算法问题，实现航空行李自动装卸，同时满足流水作业的实际需要。方法 基于关键点装载策略，提出一种以装载空间利用率为优化目标，考虑行李质量、体积及装载顺序等约束条件的改进粒子群算法。首先，通过关键点法输出流水线上待装载行李的全部可放点序列，然后根据约束条件重新定义粒子群算法的速度与位置，以空间利用率为适应度函数进行迭代寻优，输出全局最优解，实现对装载位置与姿态的优化。结果 实验部分采用真实行李数据对算法进行仿真验证表明，改进粒子群算法优化后可将箱体空间利用率提高了10.8%，平均规划布局效率提高了26.5%。结论 提出的装载算法能够有效地解决实际行李装载问题，为行李流水作业的货物装载提供理论依据及参考。
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  基于ADT8940A1运动控制器的食品分拣控制系统设计

  顾涵, 付瑞玲, 张磊, 潘启勇

  . 2021, (21): 207-212. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.029

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  目的 为解决食品包装过程中漏抓率、误抓率高及分拣困难等问题，以分拣抓取为研究对象，设计一种基于ADT8940A1运动控制器的食品分拣控制系统。方法 实际分拣过程中，待分拣的食品形状多样，分布杂乱，情况较为复杂，采用传统的控制方式一般较难满足要求。为了克服传统分拣方法出现的各种问题，采用并联机器人控制，以ADT8940A1运动控制器为核心，提出一种模糊神经网络的PID控制方法。结果 系统最大抓取速度达150次/min，漏抓率小于0.1%，误抓率小于0.05%，能够满足设计要求。结论 采用该控制方法设计的食品分拣系统抓取精度高，具有较为稳定可靠的工作状态，能够满足食品分拣和包装要求，具有较高的市场应用前景。
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  基于启发式算法的在线多尺寸行李码放问题求解

  张威, 柴生明, 王伟, 陈宇浩

  . 2021, (21): 213-221. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.030

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  目的 为了解决目前大部分三维装箱算法无法求解航空运输背景下机场托运行李在线码放的问题，开展在线托运行李码垛算法研究。方法 首先，基于实际应用环境提出一种全新的码放顺序约束以及在线多尺寸行李码放数学模型。然后，设计一种有别于传统在线问题一次仅获取一件物品信息的规则，通过改变获取行李信息三维相机的位置，从而提前获取更多的行李信息，提出每次获取K个行李尺寸信息，并构建组合式码放策略的在线启发式“填充点”算法。最后，采用每次获取3件真实机场托运行李信息进行仿真和实验。结果 结果证明，算法给出的码垛布局方案不仅可以确保在线状态下不同类型尺寸托运行李的高效码放，且优化后的算法可获得84.86%的填充率，同时具有良好码放稳定性。结论 算法给出的码垛布局方案合理，有较好的填充率，为此后航空运输背景下在线三维装箱问题的算法设计提供了一个新方向。
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  新型3T1R并联机器人机构运动学分析与参数优化

  布挺, 焦文潭, 张刚, 王波

  . 2021, (21): 222-230. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.031

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  目的 针对生产线码垛作业货物搬运需求，设计一种3T1R码垛并联机器人机构。方法 利用方位特征方程分析机器人机构的自由度、耦合度、方位特征集等拓扑结构特性。根据运动副的构型建立运动学逆解模型，考虑到码垛机器人运动范围的精度需求，采用一种新型的数值搜索法实现并联机构工作空间的快速高效搜索，同时，分析结构参数对工作空间体积的影响，选择鲸鱼优化算法对结构参数进行最优化设计。结果 分析得到的机构工作空间较大且连续性较好，新型的数值搜索法可快速有效地搜索，得到准确的工作空间边界。结论 优化后的并联机构具有良好的工作空间和较好的应用前景。
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  基于Dobot机械臂的包装自动线运动规划与仿真

  温景阳, 杜宇凡, 秦涛, 王智杰, 陈诚

  . 2021, (21): 231-238. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.032

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  目的 针对手工包装作业劳动强度大、生产速率低、一致性差等问题，基于Dobot轻型机械臂设计一种针对校园纪念品包装的自动化线。方法 首先对自动包装线各工序进行分析，确定各工步关键路径点，对各工序内的工步机械臂运动进行轨迹规划。其次利用Robotics Toolbox工具箱建立机械臂仿真模型，进行运动仿真分析。最后联合Matlab和Inventor进行可视化运动虚拟仿真。结果 运动仿真结果显示，在机械臂执行轨迹规划任务过程中各关节角位移无突变，且角速度和角加速度曲线平滑，能保证机械臂运行平稳，可视化虚拟仿真显示机械臂运行平顺。结论 证明各工序机械臂运动规划可行，符合各工步任务要求，可以满足包装自动化任务要求。
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  发动机装配线关键工位物料动态配送方法

  刘玉浩, 姜兆亮, 阚平, 王振武, 崔毅刚

  . 2021, (21): 239-246. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.033

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  目的 为降低装配车间线边物料配送及库存管理成本，提高配送环节对生产节拍变动的适应性，设计一种针对关键工位重点物料的动态配送方法。方法 首先，采用K-means算法考虑物料价值、包装体积、通用性进行初步分类，结合需求变异系数确定出关键工位重点物料;其次，结合发动机装配线生产特点，设计基于动态配送时间和数量的物料配送方法，并建立包括运输成本和线边库存成本的配送总成本模型;最后，通过Flexsim软件搭建生产物流仿真模型，分别模拟Z车间现有配送方法和所设计方法进行对比验证。结果 实行动态配送后，重点物料的平均库存容量和持有库存成本均得到有效降低，最大降幅分别为23.91%和23.96%。结论 结果表明所提方法能够提高车间物料管理的针对性，降低总配送成本，提升配送系统的柔性化。
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  基于多目标优化PID的纸浆浓度控制系统

  李禄源, 毛伟伟

  . 2021, (21): 247-253. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.034

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  目的 针对纸浆浓度PID控制系统在时滞性、稳定性、耦合性方面的不足，提出一种基于多目标优化的纸浆浓度PID控制方法。方法 对纸浆生产工艺进行分析，结合纸浆浓度PID控制系统，设定多属性的决策变量，建立对应的目标函数和约束条件;从质量、产量、成本、环境等4个方面对纸浆浓度PID控制过程进行多目标优化，构建基于多目标优化的纸浆浓度PID控制模型;采用改进量子粒子群算法对多目标优化模型进行求解，获得Pareto最优纸浆浓度控制方案;将建模方法、优化算法、优选方法进行耦合，从而形成“建模-求解-优选”全过程的纸浆浓度控制方法。结果 通过对纸浆浓度控制优化前后的决策变量进行比较分析可知，多目标优化PID控制方法在评价指标方面满足了质优、高产、低耗的多目标优化的可控性要求;相较于传统PID控制方法，IPSO-PID控制方法的响应速度更快，具有更好的鲁棒性;在PID参数优化方面，文中的优化模型整定控制参数在0.05 s内达到稳态阶段，稳态误差更低，具有更好的稳定性。结论 在保证系统鲁棒性的同时，基于多目标优化算法的纸浆浓度PID控制系统可实现对纸浆浓度的精确性和稳定性控制，更好地满足实际工业生产的要求，确保纸张质量的品质。
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  基于引力势场的包装机器人自动避障控制方法

  党霞

  . 2021, (21): 254-259. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.035

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  目的 为解决自动化包装机器人机械手受到障碍物影响导致避障效果较低的问题，提出自动化包装机器人机械手自主避障方法。方法 建立自动化包装机器人行走轨迹运动模型，计算其线速度和角速度，完成自动化包装机器人的运动学分析;利用相邻2个自动化包装机器人之间的引力势场，计算自动化包装机器人所受的合力;设置自动化包装机器人机械手自主避障的状态方程，设计自主避障算法;结合自主避障流程，实现自动化包装机器人机械手的自主避障。结果 在U型障碍物路段和H型障碍物路段中设计了对比实验，实验结果表明，提出的自主避障方法无论在哪种类型路段，自动化机器人的工作效率都在75%以上，具有较好的避障效果。结论 适用于自动化包装机器人的机械手避障，为自动化包装机器人的研究提供参考。
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  DEA交叉模型融合熵值法的战役仓库航材保障能力评估

  方坤, 胡勇, 崔崇立, 徐启丰

  . 2021, (21): 260-265. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.036

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  目的 为科学地检验评估空军战役仓库的航材保障能力，提出构建基于数据包络分析(DEA)法的航材保障能力评估模型。方法 首先确定能够表达战役仓库航材保障军事、经济特性的评估指标，建立基于数据包络分析法的评估模型，计算出各战役仓库的综合交叉效率值，以实现待评估战役仓库航材保障能力的排序。结果 运用模型对15个战役仓库进行实例分析，得出各战役仓库的交叉效率值为0.69048～0.82253，第15号战役仓库的效率值最高，与实际情况相符合;并通过对比验证了新模型具有更好的排序效果。结论 新模型可以为航材保障能力评估工作提供科学依据。
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  基于多目标蝗虫算法的航材分配模型

  孙绳山, 徐常凯, 阎薪宇

  . 2021, (21): 266-270. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.21.037

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  目的 为了进一步优化航材库存结构，解决多目标航材分配问题，提高航材保障工作决策的效率。方法 建立基于费用和分配满意度的多目标航材分配模型，运用先进的群体智能算法——蝗虫算法求解。结果 算例分析表明，在3种求解算法中，蝗虫算法所求出来的解，既使得航材分配过程中所需成本最低，又保证了航材股满意度处于较高水平。同时，将算法运行10次，蝗虫算法的求解时间平均值和方差分别为4.01 ms和11.5 ms，明显优于传统的群智能算法粒子群和NSGA-Ⅱ算法的求解效率。结论 蝗虫算法能够有效地解决多目标航材分配问题，对于优化航材库存，平衡航材数量具有重要的现实意义。