2022年, 第0卷, 第21期　
刊出日期：2022-11-17

  

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  不同气调包装对冷鲜羊肉保鲜效果研究

  周立, 张锐, 王卫, 张佳敏, 王素, 侯成立, 白婷

  . 2022, (21): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.001

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  目的 筛选出合适的气调包装，以延长冷鲜羊肉的货架期。方法 通过测定70% N2 + 30% CO2(CO2组)、70% O2 + 30% CO2(O2组)和0.4% CO + 69.6% N2 + 30% CO2(CO组)3种气调包装和真空包装(Vac组)在4 ℃贮藏条件下，黑山羊背最长肌的菌落总数、pH、色度、挥发性盐基氮含量(Total Volatile Basic Nitrogen，TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物值(Thiobarbituric Acid Reactive Substance，TBARS)、水分活度、水分含量、剪切力等品质指标的变化，比较不同气调包装和真空包装对冷鲜羊肉贮藏保鲜效果。结果 Vac组的微生物增殖最快，并于贮藏21 d后，微生物菌落总数达到6.32 lg(CFU/g)，超过了国家二级鲜肉标准。相较于Vac组，CO2组表现出对微生物增殖的明显抑制效果，在贮藏第7天和第14天菌落总数显著低于Vac组，但CO2组对肉色的保持作用不及O2组。在贮藏的整个过程中，O2组虽然能较好地保持冷鲜羊肉的红色但同时也加速了脂肪的氧化，贮藏第14天时，TBARS值显著高于Vac组和CO2组。CO组在贮藏第14天时，菌落总数为4.15 lg(CFU/g)，显著低于其他3组，符合国家二级鲜肉标准，其a*值显著高于其他3组，并且同时减缓了蛋白质和脂肪氧化速度，增加消费者的购买欲望。结论 4组不同包装的冷鲜羊肉菌落总数在第14天时均符合国家二级鲜肉标准，可以使黑山羊生鲜羊肉保鲜至14 d，其中CO组的菌落总数最低，并且pH值较低的同时能很好地维持羊肉的鲜红色，因此CO气调包装是较好的羊肉保鲜技术。
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  长喙壳菌侵染对不同抗性甘薯细胞壁的影响

  赵梅慧, 庞林江, 成纪予, 陆国权, 路兴花, 王孙杰

  . 2022, (21): 10-16. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.002

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  目的 研究不同黑斑病抗性品种甘薯的细胞壁变化特点，探索与抗性相关的特征。方法 以抗性不同的鲜食优质甘薯品种“心香”和“烟薯25”作为供试材料，通过接种长喙壳菌培养，分析2个品种对黑斑病的抗性特征，通过测定贮藏期间细胞壁相关指标，分析其可能影响抗性的机理。结果 接种长喙壳菌后，“烟薯25”黑斑病病斑表面直径、内部直径、综合直径、深度和腐烂指数均小于“心香”，综合表现抗性较好。染菌甘薯病变部位呈现出硬度、原果胶含量逐渐降低，可溶性果胶、木质素含量逐渐增加，纤维素含量先增加后降低，纤维素酶先降低后增加，β–葡萄糖苷酶呈逐渐增加趋势。“烟薯25”的病变组织硬度，可溶性果胶、纤维素、木质素含量和β–葡萄糖苷酶活性显著高于“心香”的，但原果胶含量和纤维素酶活性显著降低，染菌后两品种间差异更大。结论 长喙壳菌侵染甘薯会导致病变部位硬度降低，细胞壁结构解体。“烟薯25”对黑斑病抗性表现优于“心香”，其细胞壁结构组成较为完整且硬度较高。
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  1–MCP结合乙烯吸收剂对软枣猕猴桃贮藏品质的影响

  张鹏, 陈曦冉, 贾晓昱, 蒋兴祥, 李江阔, 易定财, 曹玲

  . 2022, (21): 17-24. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.003

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  目的 研究1–甲基环丙烯(1–MCP)和乙烯吸收剂(EA)对软枣猕猴桃的保鲜效果。方法 以“龙成二号”软枣猕猴桃为实验试材，采用EA、1–MCP、1–MCP+EA处理果实。在低温(–0.8～–0.2 ℃)条件下贮藏，研究软枣猕猴桃在贮藏60 d内营养品质、硬度、叶绿素、生理指标、总酚及过氧化物酶(POD)的变化情况。结果 相较CK组，处理组均有利于维持果实贮藏品质，其中1–MCP+EA组保鲜效果最优，可延缓可溶性固形物(TSS)的升高，抑制可滴定酸(TA)、可溶性蛋白、硬度、叶绿素的下降，在60 d时VC质量分数为548.55 µg/g，并且降低呼吸强度和乙烯生成速率高峰，贮藏结束时总酚质量分数提高至47.9 µg/g，保持POD活性。通过SPSS分析，综合得分从大到小为1–MCP+EA组、1–MCP组、EA组、CK组，说明1–MCP和EA结合使用效果优于单一处理。结论 1–MCP结合EA处理可抑制果实生理活性，利于维持贮藏期品质，保持较好的质地和色泽，保鲜效果最好。
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  基于中型水果的自动分级包装一体机设备的设计

  刘晓君, 郑少梅, 孟广耀, 王建

  . 2022, (21): 25-31. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.004

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  目的 为解决现有分级包装设备存在劳动强度大、效率低、易损伤果皮等问题，设计一种基于自动化水果筛选分级包装一体机。方法 将水果通过上料装置输送到果杯中，通过齿轮齿条的配合实现水果的360°旋转，筛选后通过特制的冲模分流装置进行一次分流，进入包装机后利用45DF型凸轮分割器搭配电机带动棘轮实现水果的二次单个分流，利用发泡型塑料网的物理特性，通过凸轮的急回特性来实现单个水果包装自动化。结果 基于机械原理和机械设计，对关键部件进行计算设计和仿真设计，得到传送盘与地面的安装角度为3°，传送盘工作时最大变形量为0.503 69 mm，棘轮工作时最大变形为5.763 9×10⁻⁵ mm，最大应变为4.799×10⁻⁷，最大应力为9.56×10⁻⁴ N，满足使用要求。结论 通过实现分级包装一体机的自动化，减少了劳动力，降低了人工成本，提高了经济效益。
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  Na0.5Bi0.5TiO3−BaTiO3−SrTiO3陶瓷的相图及电致伸缩性能

  谷吉海, 曹文萍, 王剑菲, 巩雪

  . 2022, (21): 32-39. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.005

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  目的 利用SrTiO3调控Na0.5Bi0.5TiO3−BaTiO3−SrTiO3(NBT−BT−ST)三元系陶瓷的相结构，在室温下获得性能优异的电致伸缩材料，该材料可用于包装机械物料供给微振动器的研发。方法 采用传统固相合成法制备(1−x)[0.94NBT−0.06BT]−xST陶瓷。在分析(1−x)[0.94NBT−0.06BT]−xST陶瓷相图的基础上，阐述不同相区应变的来源，并系统研究弛豫相区陶瓷铁电、应变和电致伸缩性能等。结果 随着ST含量的增加，(1−x)[0.94NBT−0.06BT]−xST陶瓷的相结构由三方相、四方相两相共存→四方铁电相→铁电相、弛豫相共存→弛豫相。三方、四方两相共存区陶瓷的应变主要来源于晶格变形和非180^o畴转向。铁电、弛豫两相共存区陶瓷的应变主要来源于电场引发弛豫相和铁电相的相变。弛豫相区陶瓷的应变主要来源于样品晶格本征变形产生的电致伸缩效应。在弛豫相区，随着ST含量的增大，(1−x)[0.94NBT−0.06BT]−xST陶瓷的弛豫性增强，电滞回线逐渐变瘦，应变和滞后性均出现不同程度的降低，其中，x=0.40的样品在电场强度60 kV/cm下的应变滞后性降至7.8%，表现出典型的电致伸缩特征。在较强的弛豫性和形成纳米极性微区的作用下，在组分x=0.40时陶瓷在电场强度50 kV/cm下的电致伸缩系数高达0.021 3 m⁴/C²。结论 通过ST调控NBT基陶瓷的相结构，在弛豫相区能够有效地改善其电致伸缩性能。利用该技术制备的陶瓷电致伸缩材料可为包装机械物料供给微驱动器的研发和改进提供技术支持。
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  樟子松基碳量子点的制备工艺优化

  张禹姝, 胡妙言, 高诗雨, 孙天懿, 徐丽, 张榅清, 徐长妍

  . 2022, (21): 40-49. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.006

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  目的 将樟子松木材包装废弃物转化为荧光碳量子点，为实现废弃樟子松木材包装的高值化综合利用探索一条新途径。方法 以60目樟子松木材包装废弃物为碳量子点前驱体，分别以硫酸和乙二胺为硫和氮掺杂剂，在温度为200 ℃、时间为10 h的水热条件下合成樟子松基碳量子点。采用紫外可见光分光光度计、荧光分光光度计、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪等表征手段，研究原材料配比对所制备樟子松基碳量子点物理结构、化学结构和光学性质的影响，并以碳量子点的荧光量子产率为评价指标，优化樟子松基碳量子点的制备工艺。结果 所得硫氮掺杂碳量子点呈规则球形，其平均粒径及粒径分布分别为4.30 nm和2.01~6.63 nm;当原材料配比为m(樟子松木粉)∶m(硫酸)∶m(乙二胺)=1∶1∶1时，合成的掺杂碳量子点的荧光最强、荧光量子产率最高。当樟子松木粉、去离子水、硫酸和乙二胺的质量比为1.250∶50∶1.250∶1.250时，掺杂碳量子点的荧光量子产率比未掺杂碳量子点的高约80倍。结论 将樟子松木材包装废弃物转化为荧光碳量子点，是实现废弃樟子松木材包装的高值化综合利用的新途径。
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  液相剥离法制备石墨烯导电油墨的研究进展

  施彤, 邓巧云, 李大纲

  . 2022, (21): 50-57. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.007

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  目的 综述液相剥离法制备石墨烯导电油墨的研究现状，为促进石墨烯导电油墨在印刷电子领域的应用提供参考。方法 针对各种形式液相剥离制备石墨烯导电油墨的方法，分别从所使用溶剂的物理化学性能、制备流程、制得石墨烯导电油墨的性能等方面进行归纳和对比。结果 目前，液相剥离法制备石墨烯导电油墨的研究主要集中在提升石墨烯的分散性和油墨的导电性能等方面，未来需关注液相剥离过程中溶剂和助剂的选择，沿着低成本、绿色化、产业化等方向发展。
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  面向绿色物流包装的可生物降解薄膜研究现状

  袁文斌, 黄山, 杨义银, 张珊, 李洁, 杨莉

  . 2022, (21): 58-68. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.008

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  目的 为了适应物流包装绿色转型的需求，综述可生物降解薄膜作为绿色包装材料的最新研究进展和应用现状，展示其在绿色物流包装体系中的发展机遇和巨大潜力。方法 通过追踪国内外相关文献和新闻报道，紧扣绿色物流包装的内涵和要求，对可生物降解薄膜的种类、性能评价及实际物流包装场景中的应用现状进行分析总结，阐释目前可生物降解薄膜作为绿色包装材料的最新研究进展。结论 兼具优良力学性能和生物降解性的可生物降解薄膜是物流包装绿色转型中的重要研究方向，随着我国未来在该领域工艺研发和生产技术水平的不断成熟，可生物降解薄膜包装材料将会广泛应用于绿色物流场景中。
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  生物质复合包装板材的制备及性能

  范吕慧, 卫灵君, 史云青, 刘雨卉, 孙昊, 王海建, 钱傲冉

  . 2022, (21): 69-77. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.009

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  目的 为了高值化利用固体废弃物资源，以污水厂的污泥燃烧产物——生物质灰、废纸和废木屑为原料，采用热压工艺制备生物质复合包装板材。方法 考察原料配方、胶黏剂种类和热压温度对复合包装板材结构和性能的影响。结果 实验结果表明，环氧树脂为相对最佳的胶黏剂，当纸纤维、生物质灰、废弃木屑和环氧树脂的质量比为40∶30∶20∶10时，在4 MPa、180 ℃下热压20 min制备的复合板材的抗弯强度为11.20 MPa，抗压强度为12.79 MPa，满足《框架木箱》(GB/T 7284—2016)的要求。扫描电镜显示，所制备的生物质复合板材的表面纤维呈网状分布，生物质灰颗粒均匀地附着在纤维上。与普通木材相比，生物质复合板材具有良好的热稳定性。结论 添加质量分数为30%生物质灰制备的生物质复合板材满足国标要求，可应用于包装领域。该研究不仅可缓解木材短缺现状，还为废弃资源再利用和生物质灰的资源化处置提供了新的研究思路。
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  MOFs的合成及其在食品包装中的应用研究进展

  全鑫瑶, 隋思瑶, 黄桂丽, 孙灵湘, 马佳佳, 王毓宁

  . 2022, (21): 78-88. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.010

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  目的 通过对金属–有机框架材料(Metal Organic Frames, MOFs)的合成方法及其在食品包装中的研究进展进行简要介绍和分类总结，为MOFs基功能性食品包装材料的设计和制备提供新的见解，并推动MOFs在食品包装领域中的实际应用。方法 介绍了MOFs材料的合成机理，概述了共沉淀法、扩散法、溶剂热法、微波合成法等MOFs材料的制备方法，根据功能分类介绍了MOFs及其复合材料在抗菌、保鲜、催熟、检测等食品包装领域的研究进展，并讨论了MOFs在食品包装应用中的挑战和机遇。结论 可以对MOFs的组成和结构进行设计和调整，从而获得丰富的物化特性，以实现食品包装所需的特定功能。MOFs材料在未来功能化、智能化食品包装领域中具有良好的应用价值和产业化前景。
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  静电纺缓释抗菌纳米纤维的制备及抗菌性能研究

  魏娜, 张金珊, 张金虎, 刘芮铭, 张正健, 周云令, 赵亚珠

  . 2022, (21): 89-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.011

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  目的 解决天然抗菌剂精油封装到聚合物中的受控释放问题。方法 选用聚乙烯醇和纳米纤维素为主体材料，采用百里香精油为活性物质，通过静电纺丝技术制备纳米纤维。结果 采用质量比为3∶4的纳米纤维素水凝胶(质量分数1%)和聚乙烯醇水溶液(质量分数6%)，并加入质量分数为4%~10%的百里香精油制备纺丝液，在纺丝电压为16 kV、纺丝速率为0.8 mL/h、纺丝距离为11 cm、针头直径为0.7 mm的条件下制备了直径为100~150 nm的纳米纤维，并成功将百里香精油包埋在纳米纤维中。结论 所制备的纳米纤维可以达到百里香精油缓慢释放的效果，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、黑曲霉和橘青霉均有抑制作用。
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  CNC−CTS复合阴离子淀粉表面涂布剂对牛皮纸印刷适性的影响

  薛美贵, 莫东晓, 葛纪者, 邱赞业, 陈春霞, 李伟

  . 2022, (21): 96-101. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.012

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  目的 采用改性环境友好型涂料对牛皮纸表面进行涂布，以改善其水性油墨柔性版印刷效果。方法 采用表面涂布法，使用15 μm的线棒，以42 mm/s的速度，在牛皮纸表面均匀涂布纳米纤维素(CNC)复合壳聚糖(CTS)阴离子淀粉涂料，然后对涂布前和涂布后的牛皮纸水性油墨的印刷适性进行对比分析。结果 与未涂布牛皮纸相比，涂布后牛皮纸的平滑度提高了约28.6%，光泽度提高了近1倍，撕裂度提高了约19.3 %，耐折度提高了约15.2 %，吸水性由196.2 g/m²降至174.2 g/m²，印刷图文的密度得到显著提高，耐摩擦性较好，同时还提高了牛皮纸的抗菌性。结论 CNC−CTS阴离子淀粉涂料可以在不增加环境压力的情况下，有效提高牛皮纸的撕裂度、耐折度等力学性能，平滑度、光泽度等光学性能，以及抗水性和抗菌性，从而提高了印刷图文的印刷密度、耐摩擦性，以及印刷品的抗霉菌能力。
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  PBAT农膜氙灯老化研究

  孙梦捷, 姚晶晶, 郭永昌

  . 2022, (21): 102-106. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.013

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  目的 利用人工加速氙灯老化试验机对聚对苯二甲酸–己二酸–丁二酯(PBAT)农膜进行人工加速老化试验，明确PBAT农膜在光氧条件下的老化规律。方法 利用人工加速氙灯老化试验机对PBAT农膜进行168、336、504和672 h的人工加速老化试验，分析老化时间对PBAT结构及热稳定性的影响。结果 随着老化时间的增加，样品羟基指数及断链指数不断增加，羰基指数不断减小，结晶结构被逐步破坏，同时热稳定性变差。从扫描电镜结果来看，随着老化时间的增加，样品表面逐渐出现孔洞，样品结构被逐步破坏。结论 PBAT在光氧化、水解等的作用下产生了一系列老化现象，样品的结构和性能均遭到了较大的破坏。
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  林业高校的材料与化工专业课程建设与实践

  谈继淮, 张雄飞

  . 2022, (21): 107-111. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.014

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  目的 基于“双碳”背景下探究林业高校材料与化工专业课程建设与改革，构建符合新材料产业发展潮流及体现林业高校特色的新型材料与化工专业。方法 依托南京林业大学“双一流”学科建设平台，通过设置林源材料特色课程、创建“产学研”合作平台的方式，实现林业高校材料与化工特色专业产教融合的课程建设。结果 通过材料与化工的课程建设，培养适应社会发展需求，助力材料与化工发展、拥有实践创新能力的优秀人才。结论 通过特色产教融合，实现学生专业知识、科学素养和社会就业能力的多重提升。
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  用于疫苗温度标签的共轭二乙炔类单体

  白杏茹, 朱光明, 郝瑜佳

  . 2022, (21): 112-122. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.015

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  目的 疫苗在生产运输过程中受到温度、辐射等因素会影响其效价，共轭二乙炔类疫苗温度标签能够将这些影响因素与疫苗稳定性紧密联系起来，进一步促进其在疫苗温度标签中的应用提供参考和理论借鉴。方法 首先对共轭二乙炔类单体的固相聚合机理和可发生固相聚合的单体结构进行简单分类和归纳，其次对可引起共轭二乙炔类单体聚合速率改变的因素进行总结，然后将共轭二乙炔类单体作为疫苗温度标签的研究现状和应用情况进行概述，最后对我国应用共轭二乙炔类疫苗温度标签存在的问题和未来发展方向进行分析和展望。结果 挑选聚合中能有明显变色的共轭二乙炔类单体，以及添加不同种类的自由基引发剂，以调节共轭二乙炔单体的聚合速率，来匹配不同产品的保质期以及运输需求。结论 共轭二乙炔类疫苗温度标签能够更好地指示疫苗的有效性，也可大大减少我国疫苗出口成本。
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  冷藏车冷风导流系统的设计及热流场分析

  田甜, 李细霞, 徐添桦, 李长玉

  . 2022, (21): 123-129. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.016

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  目的 为了使冷藏车在运输过程中冷风分布更均匀，提高对货物的冷却效果。方法 设计一种冷藏车冷风导流系统，建立其三维几何模型及冷藏车制冷时的热物理模型。利用计算仿真的方式分析了冷藏车在运输苹果过程中车厢内冷风流向及温度场随时间变化情况，分析了冷风导流系统及其气孔直径、气孔间隔、导流槽尺寸、回风道宽度、入口风速等关键参数对运输过程中冷却效果的影响。通过分析的结果确定了冷风导流系统的关键尺寸。结果 发现设计的冷风导流系统可将运输过程中货物温度最大值降低5.9 K，回风道宽度在150 mm左右为宜。结论 文中设计的冷藏车冷风导流系统可有效提高冷却效果，相关的方法可为冷藏车设计提供一定的参考。
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  基于SolidWorks和ANSYS的铁路卷状货物横向限位钢制座架设计

  袁舜, 潘帅, 卢泓坤, 田志强, 袁霞, 邹美思

  . 2022, (21): 130-136. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.017

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  目的 针对卷状货物在铁路运输中常发生横向位移，危及行车安全等问题，设计一款安全可靠、适用车型广、结构强度高、循环使用、叠装回送、适合多种规格货物并带可伸缩横向限位装置的卷状货物运输钢制座架。方法 首先依据《铁路货物装载加固规则》，计算发生在卷状货物的各种力，制定装载加固方案;再依据《钢结构设计规范》及敞车、平集两用车内部结构，确定钢制座架材料与规格;然后通过SolidWorks对钢制座架进行三维建模，利用ANSYS对模型进行有限元分析。结果 分析得出，钢制座架受垂向力、纵向力，最薄弱部分应力分别为172.1、244.39 MPa，位移形变量分别为0.23、0.19 mm，均符合规定;横向限位装置在最不利载荷作用下，齿块剪应力为7.11 MPa，横向档杆最大等效应力28.66 MPa，最大变形量0.03 mm，均符合规定。结论 铁路卷状货物横向限位钢制座架安全可靠，能有效防止卷状货物横向位移，降低装载加固成本，对当下卷状货物运输发展有较大作用。
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  锂电池运输包装设计与跌落仿真分析

  李志强, 田洋洋, 刘随强

  . 2022, (21): 137-143. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.018

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  目的 文中以深圳市某科技公司新型动力锂离子电池为研究对象，为其设计缓冲运输包装。方法 结合相关测试标准运用仿真软件ANSYS Workbench对锂电池及其包装件进行跌落仿真分析，并结合跌落试验结果以验证仿真模型的可靠性。结果 裸机跌落时，外壳等效应力最大值为720.41 MPa，超过硬质铝合金的许用应力325 MPa，外壳将会发生破裂;电芯的等效应力最大值为363.4 MPa，超过铝的许用应力280 MPa，可导致电芯损毁;锂离子电池运输包装件跌落仿真结果显示，外壳、电芯、散热板、PCB板等各部件的最大等效应力值较裸机跌落时分别降低了73.66%、39.82%、38.65%、81.70%，且其等效应力的最大值均未超过对应材料的屈服强度。结论 综合变形云图及实验结果，采用EPP泡沫和BC瓦楞纸箱的锂离子电池运输包装结构具有较好的防护效果，能够满足抗冲击强度要求。
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  高温处理后闭孔泡沫铝压缩性能及变形机理

  贾宁涛, 张虎, 宫伟鹏, 万利, 沈佳佳, 林赞权, 雷明锋, 龚琛杰

  . 2022, (21): 144-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.019

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  目的 探究温度和孔隙率对闭孔泡沫铝材料压缩力学性能和变形机理的影响。方法 将孔隙率为84.3%～87.3%的泡沫铝试件在温度25～700 ℃内进行加热处理，对处理后的试样开展准静态压缩实验。结果 在准静态压缩条件下，闭孔泡沫铝材料在不同温度加热处理后的压缩应力–应变曲线均经历了3个阶段:弹性阶段、塑性平台阶段和密实阶段。孔隙率从87.3%减小到84.3%时，其弹性模量增大了44.4 MPa，屈服强度增大了0.39 MPa，平台应力增大了0.94 MPa。孔隙率为84.3%的泡沫铝，在25 ℃时，其弹性模量为141.4 MPa、屈服强度为4.25 MPa、平台应力为4.75 MPa;当加热温度为500 ℃时，弹性模量减小到了128.0 MPa、屈服强度减小到了4.22 MPa、平台应力减小到了4.51 MPa。结论 泡沫铝的弹性模量、抗压屈服强度和平台应力均随孔隙率的增加而减小;加热温度低于500 ℃以下时，泡沫铝材料力学性能变化很小，但屈服强度和弹性模量均小幅度降低;在压缩载荷下，泡沫铝的变形破坏模式呈现出先从试件铝基体较薄弱部分产生孔壁塑性变形、孔洞坍塌，并逐渐出现断裂压缩带，直至泡沫铝孔洞完全坍塌密实。
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  基于可分离字典的稀疏和低秩表示图像去噪

  张雷, 刘丛

  . 2022, (21): 153-161. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.020

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  目的 为了有效去除图像中的椒盐噪声，提高图像质量。方法 文中将可分离字典和低秩表示结合，提出基于可分离字典的稀疏和低秩表示算法(SLRR–SD)。首先，使用可分离字典代替传统的过完备字典可分离字典可以对二维图像直接表示。其次，使用Frobenius范数对分离字典进行约束以挖掘字典内部的低秩性。此外，为了挖掘图像内部的稀疏结构，对表示系数使用稀疏约束进一步提升表示的有效性。结果 提出的算法在噪声强度为5%、10%、20%和30%下，PSNR/FSIM的平均值分别为32.736/0.975、29.769/0.957、29.295/0.951和26.768/0.921。结论 文中算法保留了相邻列之间的相关性，并且可分离字典优化过程也降低了计算负担。实验结果表明，该算法在保留原图像信息的同时能更好地完成去噪任务。
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  基于面元素重排的三维网格模型数据隐藏算法

  文猛, 张释如

  . 2022, (21): 162-168. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.021

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  目的 为了解决目前三维数据隐藏算法不能兼顾无失真和盲提取的问题，提出一种新的完全无失真的三维网格模型数据隐藏盲算法。方法 首先使用混沌逻辑映射选择嵌入与提取模式，保证数据的安全性。然后利用面元素重排，完全不会造成三维模型失真的性质，通过不同嵌入模式规则对三角面元素进行重排，以嵌入秘密数据。接收端则可根据相应的提取模式规则提取秘密数据。结果 仿真结果与分析表明，该算法不会对三维模型造成任何失真，嵌入容量为每顶点2比特，且能抵抗仿射变换攻击、噪声攻击和平滑攻击等。结论 这种三维数据隐藏盲算法无失真，容量大、安全性高、鲁棒性强，适用于三维载体不容修改的情形，如军事、医学、秘密通信和版权保护等。
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  复杂场景下隧道电缆图像分割算法

  韩彦芳, 杨海马, 杨志豪, 张裕聪, 王紫菲

  . 2022, (21): 169-180. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.022

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  目的 分析图像空间分布和灰度分布特征，改进区域生长图像分割方法，解决光照不均，墙面多种不利因素影响造成的电缆图像分割耗时长、效果差的问题。方法 首先按照墙面不利情况对图像进行分类，采用灰度均值方向投影法分析各类图像灰度分布特性，利用包络拟合离差获取电缆ROI，结合ROI空间分布信息，进行种子点初始化和终止准则设定，大大降低待处理数据量，同时避开光照不均和墙面不利因素的影响，并与K–Means聚类、全局区域生长、Unet语义分割等方法进行对比。结果 对于大小为1 000×1 800的图像，文中方法平均分割时间为0.42 s，对于各类数据集，最大误检率和漏检率只有4%。结论 文中方法有效克服了区域生长分割效果差、耗时长的缺陷，能同时解决光照不均和各种墙面不利因素影响下电缆准确分割的问题，分割效果好、耗时少。
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  一种基于宽度学习的高精度光谱重建方法

  杨艳红, 万晓霞, 薛智爽, 刘段, 邢海峰

  . 2022, (21): 181-186. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.023

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  目的 研究一种更有效的光谱重建方法，以提升光谱重建的精度。方法 文中提出一种基于宽度学习的光谱重建方法，以包含1 269个色块的孟塞尔亚光数据集和包含289个色块的Agfa IT8.2数据集为实验样本，利用商用彩色数码相机的模拟系统对所提方法进行验证，以光谱均方根误差、光谱拟合优度系数和2种色差公式为算法评价指标，并与现有的光谱重建方法进行了对比。结果 实验结果表明，该方法可实现的平均均方根误差低至0.4%，平均光谱拟合优度系数达到99.9%，平均色差低至0.147和0.112，光谱精度和色度精度都明显优于其他2种方法。结论 基于宽度学习的光谱重建算法可以有效地提高光谱重建的精度，能够实现更高精度的光谱颜色表征和再现的要求。
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  纸张荧光增白剂对色彩复制的影响研究

  付文亭, 邓体俊, 孙春鹏, 彭乙轩

  . 2022, (21): 187-192. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.024

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  目的 探究纸张荧光增白剂含量(OBA)对色彩复制的影响，有利于准确测量颜色并实现色彩在不同设备间正确转换，准确复制颜色。方法 选择含较多荧光增白剂、含少量荧光增白剂、不含荧光增白剂3种类型的纸张，分别基于M1/M2的观察条件，测量纸白、CMYK线性色表以及IT8.7/4色表，分析M1/M2观察条件下Δb^*、ΔE^*值以及ICC曲线变化趋势。结果 在M1和M2观察条件下测量纸张基色b^*值的差值绝对值可以确定基材中的OBA的含量，且OBA含量对颜色测量数据的影响与阶调值相关，基本呈负线性关系;在M1观察条件下测量数据生成ICC色彩特性文件，整体线性偏移蓝色，即b^*值往负值线性偏移。结论 基于M1观察条件的色彩管理流程，需进一步研究荧光增白剂含量对b^*值进行线性补偿校正的影响，从而减少纸张荧光增白剂对色彩管理的影响，使纸张上的颜色复制达到理想状态。
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  基于机器视觉的包装品质检测系统设计

  马志刚, 赵志强

  . 2022, (21): 193-197. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.025

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  目的 为提高包装缺陷检测精度，基于机器视觉设计一种包装品质检测系统。方法 介绍机器视觉系统硬件结构，包括载物平台、工业相机、光室、计算机等。在此基础上，以条烟外包装检测为主要研究对象，详细阐述图像处理算法。首先利用中值滤波消除原始图像噪声;然后基于Canny算子实现图像边缘锐化;最终通过图像配准判断条烟外包装是否存在缺陷。结果 通过实验验证，结果表明该系统对合格样本的识别率可以达到100%;不合格样本的识别率也可以达到98.67%;整体识别率可以达到99.33%。结论 机器视觉系统具有识别精度高、性能稳定等特点;图像处理算法可准确区分条烟是否存在缺陷，具有实际应用价值。
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  瓦楞机传动系统结构优化研究与应用

  陈水胜, 杨立, 袁博

  . 2022, (21): 198-205. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.026

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  目的 提升瓦楞机的主要性能指标，以满足高效高质的瓦楞成型要求。方法 通过研究瓦楞纸板成型质量的影响因素、现有瓦楞机传动系统的特点，以及传动系统刚度对其性能的影响，提出一种可抑制振动的差齿传动高刚度结构及控制方案，开展仿真研究，改进现有机型的传动系统结构并进行试验验证。结果 得到优化前后瓦楞辊的角速度和角加速度曲线，发现角速度波动范围由75~225 deg/s变化到100~150 deg/s，角加速度波动范围由−740~370 deg/s²变化到−100~110 deg/s²。试验测量发现，瓦楞纸板厚度极值之差从0.23 mm降低至0.09 mm，噪声同比减少了4%~15.2%。结论 差齿传动方案是可行的，为提高瓦楞机传动系统刚度、提升瓦楞成型质量给出新思路，并提供了技术支持。
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  日化品瓶铝箔密封性检测方法及其实验研究

  陈啸, 杨路超, 邵琳, 王矾, 邱自学

  . 2022, (21): 206-212. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.027

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  目的 提高日化品瓶铝箔密封性的检测准确率。方法 提出一种日化品瓶铝箔密封性检测方法。通过对铝箔密封后的日化品瓶瓶身施加压力，使瓶身产生一定的形变，基于采集施压过程中日化品瓶产生的反作用力，建立空气泄漏模型对日化品瓶铝箔密封性进行判定。设计日化品瓶铝箔密封性测试实验平台，在不同挤压行程和挤压速度下，对日化品瓶铝箔密封性进行实验。结果 将实验得到的数据代入空气泄漏数学模型后得到的泄漏面积数值与实际数值的最大误差为4.5%。结论 日化品瓶铝箔密封性检测方法操作简单、检测精确，为实际生产过程中对日化品瓶铝箔密封性检测提供了依据。
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  基于混合遗传算法的多箱型三维装箱问题研究

  周丽, 杨江龙, 赵俊辉, 柳虎威, 王繁

  . 2022, (21): 213-223. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.028

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  目的 提高电商仓储领域打包环节包装箱的利用率。方法 针对电商仓储领域多箱型多种物品类型的三维装箱问题，建立混合整数规划的数学模型，设计基于启发式经验规则和多种算子组合的装箱过程模块算法。分别从装箱顺序和带有改进型算子这两方面设计多箱型三维装箱问题混合遗传算法，对装箱方案进行优化。结果 经实验证明，在装箱顺序优化环节PSO–HGA算法系列中，PSO–HGA–S1算法最优。在带有改进算子的混合遗传算法中，IPO–HGA–S1算法最优。结论 文中设计的混合遗传算法能很好地提高电商仓储领域打包环节包装箱的利用率。
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  快递包装混合回收闭环供应链决策与协调

  郑克俊, 翟小可, 李锦莹

  . 2022, (21): 224-231. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.029

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  目的 优化协调快递包装回收闭环供应链参与者的利益，促使提高废旧包装物回收率。方法 运用博弈论方法，构建由快递包装生产商、快递公司、互联网回收平台和消费者组成的闭环供应链模型，计算和比较在分散决策和集中决策时的利润，引入收益共享契约进行协调。结果 集中决策显著优于分散决策;协调后参与者的利润比协调前的有所提高，利润提高的幅度取决于协调比例大小，数值算例验证了该结果。结论 收益共享契约协调机制能够提高供应链系统利润，激发参与者积极回收快递包装，减轻对环境的污染，实现企业、消费者和社会共赢。建议政府积极推广“互联网+”的混合回收。
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  包装生产线视觉上料控制系统研究

  鲁刚强, 叶霞

  . 2022, (21): 232-236. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.030

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  目的 为提高包装生产线中上料、送料过程的自动化程度，基于机器视觉设计一种视觉上料系统。方法 介绍摄像机成像原理。在此基础上，详细论述视觉标定过程，包括刚体变换、透视投影、图像离散化等。论述视觉上料控制系统结构，主要由工控机、软件平台、人机交互界面组成。工控机可实现视觉采集模块、机器人控制模块、传感器信号采集模块的分布控制和集中管理。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明，最大定位误差只有0.7 mm，定位精度较高;填料成功率可以达到99.5%以上，基本不会出现误抓、漏抓等情况;系统响应速度快。结论 包装生产线视觉上料控制系统具有响应速度快、定位精度高、填料成功率高等优点，可满足包装过程高速、高精度要求。
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  基于压电‒弹性‒流体耦合的压电喷墨打印研究

  王屹, 余心宏, 张国超, 董盈升, 余齐严

  . 2022, (21): 237-243. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.031

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  目的 通过研究双极性梯形波的时间参数和电压幅值对液滴喷射的影响，确定合适的驱动波形，旨在避免卫星液滴出现的同时提高压电喷墨打印头液滴喷射的速度。方法 利用ANSYS Workbench平台仿真分析压电喷墨过程，对压电–弹性–流体双向流固耦合模型和两相流模型进行分布结构分析，根据液滴状态及喷射速度优化驱动波形。结果 最终确定双极性梯形波的时间参数为4、14、4、20、4 μs，电压幅值为15 V和35 V，加载该驱动波形，液滴喷射平均速度达3.1 m/s，且液滴状态较好，无卫星液滴出现。结论 驱动波形的时间参数和电压幅值对压电喷墨打印头喷射液滴的速度和卫星液滴的控制有一定的影响，通过对驱动波形进行优化可以提高压电喷墨打印头喷射液滴的质量。
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  开盒机的优化设计与运动学分析

  王潇, 高铭洋, 张志强

  . 2022, (21): 244-251. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.032

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  目的 为了解决现有的纸盒包装生产线上开盒机存在的开盒不可靠、工作稳定性不好的问题，设计一种工作可靠、稳定性较高的纸盒开盒机。方法 分析研究机构的功能要求，采用机构设计方法设计多连杆机构来实现对纸盒的取盒、放盒、开盒工作。采用多刚体动力学约束方程对所设计的开盒机构进行运动学分析。采用ADAMS优化设计模块对开盒机构的各个杆件尺寸进行优化。用SolidWorks软件对所设计的开盒机进行样机设计。结果 用SolidWorks的motion插件对开盒机构进行运动仿真，仿真结果表明，该机构能满足自动开盒功能，运动轨迹与用Matlab求解出的运动方程的轨迹相匹配，验证了数学模型的准确性。用Matlab对优化后的开盒机构运动方程求解，与优化前相比，机构的速度峰值减小了约34%，加速度峰值减小了约75%，机构运行平稳性得到极大改善。结论 所设计的高速开盒机构不仅满足自动开盒功能，而且运行平稳、工作可靠，为纸盒开盒自动化提供了一种适应性更强的开盒方案。
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  军用物资托盘单元集装方式分析与建议

  姜大为, 林婉妮, 刘小平

  . 2022, (21): 252-259. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.033

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  目的 探索我军不同物资的托盘单元集装方法，提高军用物资的托盘单元化水平，为集装化保障打好基础。方法 结合部队后勤保障需求与现状，从物资托盘单元集装的作用意义入手，对军用物资托盘单元集装流程以及堆码与加固方式进行研究。结果 对物资托盘集装流程进行了规范，并提出托盘选型要求，形成了箱类、盒类、袋类、桶类、瓶类、罐类、管类等不同物资包装形式的托盘单元集装方法，为军用物资实现托盘化提供了参考。结论 研究形成的集装方法有效解决了我军物资存储、运输、装卸搬运、分发配送等环节集装化水平低的问题，提高了物资在流通过程中的安全性，提升了机械化作业水平，对推动物资“托盘一贯化”作业模式发展意义重大，因此，需要对军用物资的托盘单元集装方式进行深入研究。
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  枕式包装机变频调速控制系统设计

  杜瑞涛, 冯振华

  . 2022, (21): 260-265. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.034

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  目的 在包装机变频调速控制系统设计中，受到控制方式的影响，使得控制系统所需能耗较高，为提高控制系统效能，基于PLC技术提出包装机变频调速控制系统设计。方法 硬件部分，对可编程控制箱、变频器进行设计。软件部分，通过变频器参数的设计保证变频调速系统正常运行。针对PLC技术，设计控制系统中所需的PLC程序，达到控制包装机变频调速的效果。依靠触摸屏的方式呈现PLC程序输出结果，最终完成包装机变频调速控制系统的设计。结果 实验结果表明，文中设计的控制系统与2种传统控制系统相比，所需能耗分别降低了49.5%和39.2%。结论 控制系统运行所需的能耗降低，该设计在实际应用中具有良好的效果。
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  基于二维码技术的弹药包装信息管理系统设计

  韩英

  . 2022, (21): 266-271. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.035

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  目的 为解决弹药序号化管理技术难题，提升产品质量管理水平，实现弹药信息的数字化管理。方法 基于SQL Server 2019建立数据库，并使用Python编写数据库管理软件来实现弹药产品信息的输入、生成、识别，以及信息综合查询功能。结果 该系统能够实现以二维码的方式生成弹药产品信息，并且能够对二维码上产品信息进行识别，对相关信息进行展示。结论 基于二维码技术的弹药包装信息管理系统，可提高弹药产品信息管理数字化水平，也是为满足工业自动化生产需求的一次实践，具有较大的实用价值和参考价值。
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  装甲钢焊缝区抗弹防护性能初步探讨

  华绍春, 丁华, 王鹏, 张玉红, 刘正涛, 陈大军

  . 2022, (21): 272-276. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.21.036

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  目的 初步探索装甲钢焊缝区的抗弹防护性能并提出防护能力提升措施。方法 通过对装甲钢焊接结构进行组织性能分析及抗弹性能测试，获得焊接对装甲车辆抗弹防护性能的影响规律，并对装甲车辆抗弹防护能力提升对策进行讨论。结果 装甲钢接头焊缝区宽度达到46 mm，焊缝中心硬度低于312HV，较母材区硬度降低40%以上;抗弹性能测试结果表明，焊缝区的抗弹性能较母材区的显著衰减，为提升装甲车辆整体抗弹防护能力，针对焊缝区薄弱点从焊接工艺控制、结构优化、加装防护组件3个方面进行讨论，并提出了相应的防护对策。结论 装甲钢焊缝区是抗弹防护的薄弱点，需通过一系列的防护措施减少焊缝区正面中弹概率，提高装甲车辆服役期间的抗弹防护能力。