2023年, 第0卷, 第7期　
刊出日期：2023-04-12

  

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  纳米二氧化钛抗菌热收缩膜的制备与性能研究

  陈娟, 张德权, 文向圆, 李欣, 杨伟, 范文春, 刘金花, 侯成立

  . 2023, (7): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.001

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  目的 比较不同质量分数二氧化钛(TiO2)对抗菌热收缩膜的物理性能和抗菌效果。方法 以线性低密度聚乙烯、乙烯–醋酸乙烯酯共聚物、聚偏二氯乙烯为原料，采用共挤压法制备纳米TiO2质量分数分别为0%、2%、3%、4%的抗菌热收缩膜，并对其性能进行研究。结果 纳米TiO2颗粒在抗菌热收缩膜表面均匀分布，添加纳米TiO2对热收缩膜的厚度和不透明度没有显著影响(P>0.05)。随着纳米TiO2添加量的增加，纳米TiO2抗菌热收缩膜的断裂伸长率和拉伸强度呈先升高后下降趋势。当纳米TiO2质量分数为3%时，断裂伸长率和拉伸强度分别达到最大值238.48%和55.64 MPa。添加纳米TiO2对热收缩膜的氧气透过量和水蒸气透过量没有影响(P>0.05)。纳米TiO2抗菌热收缩膜对假单胞菌MN10、肉杆菌VE51、乳球菌VE58和乳杆菌VMR17表现出优异的抗菌性能，随着TiO2添加量的增加，纳米TiO2抗菌热收缩膜的抗菌效果越好，当纳米TiO2质量分数为3%时，纳米TiO2抗菌热收缩膜对4种株菌的抑菌效果分别达到了93.35%、98.46%、97.14%和100%。结论 纳米TiO2抗菌热收缩膜具有较好的物理性能和抗菌效果，具有应用于生鲜肉包装的潜力。
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  纳米食品保鲜膜研究进展

  李玲, 刘秋, 于基成

  . 2023, (7): 10-21. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.002

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  目的 综述纳米材料及其制备纳米保鲜膜，以及其在食品保鲜中研究和应用现状。方法 介绍常用纳米包装保鲜膜中常用的纳米材料，包括ZnO纳米粒子、TiO2纳米粒子、SiO2纳米粒子、介孔SiO2纳米粒子、Ag纳米粒子，以及纳米保鲜膜制备方法。结果 在传统膜或保鲜膜中添加纳米粒子，可以有效改善膜的力学性能、阻隔性能及抑菌性能，可有效延长食品货架期和贮藏保鲜期。结论 与传统膜相比，纳米膜在食品包装保鲜具有优异特性，具有巨大应用潜力。然而，如何改善光催化等纳米薄膜应用的局限性需要进一步研究。
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  复合碳系导电油墨的制备及性能研究

  张子浩, 杨春梅, 曲文, 李博, 张佳薇

  . 2023, (7): 22-29. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.003

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  目的 研究碳纳米管与石墨烯对复合碳系导电油墨性能的影响，开发性能优异的导电油墨。方法 分别探究碳纳米管管径尺寸、碳纳米管与石墨烯的配比、油墨中的碳质量分数及油墨涂层厚度对复合碳系导电油墨导电性的影响，并基于实验数据对各影响因素拟合出相应的预测模型。最终确定油墨的优选配比，并对采用优选配比制备的导电油墨涂层进行电热转换测试。结果 由石墨烯和管径尺寸为25 nm的多壁碳纳米管为导电填料制备的导电油墨涂层综合导电性能最优，当导电油墨中碳质量分数为2.5%(纳米管质量分数为0.125%、石墨烯质量分数为2.375%)、水性丙烯酸树脂质量分数为5.25%、油墨涂层固化后厚度为0.147 mm时，油墨导电涂层电阻率为0.089 3 Ω.cm。在外接电压为5 V的条件下，导电油墨的功率为13.49 W，由室温通电工作至100 ℃仅需13.723 s，油墨涂层发热均匀性满足JG/T 286—2020的要求。结论 采用优选配比制备的油墨涂层内部搭建起均匀丰富的导电网络，极大地提升了油墨的导电性，使得油墨电热性能优异。
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  海因环氧改性氰酸酯树脂体系的固化行为研究

  王莹

  . 2023, (7): 30-35. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.004

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  目的 采用非等温差示扫描量热法(DSC)和傅里叶红外光谱(FT–IR)研究海因环氧/双酚A型氰酸酯(BAE)和海因环氧/四甲基双酚F型氰酸酯(TBF)的固化反应行为。方法 通过Kissinger、Ozawa和Crane法对2种树脂体系的固化动力学参数进行了计算，并采用热重分析(TGA)和热机械分析(DMA)评价树脂改性前后的热稳定性和热力学性能。结果 海因环氧改性氰酸酯树脂体系均呈现双重固化放热峰，TBF体系具有相对更高的表观活化能，而BAE体系具有更好的耐热性能，其玻璃化转变温度(tg)和在氮气下质量损失率为5%时的温度分别为271.6 ℃和403.4 ℃。结论 海因环氧树脂可以促进氰酸酯的聚合反应，制备的改性树脂体系可用于耐高温树脂基体和电子封装等材料。
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  聚乳酸热收缩薄膜的制备与拉伸回复性能研究

  方庚新, 万同, 王彪, 王劭妤

  . 2023, (7): 36-45. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.005

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  目的 研究2种环保型改性剂碳酸丙烯酯(PC)和聚碳酸亚丙酯二醇(PPC)对聚乳酸(PLA)的增塑效果，以及PLA/PC、PLA/PPC这2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。方法 采用双螺杆挤出机将PC、PPC分别与PLA共混改性，采用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR–FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、压差法气体渗透仪研究PC、PPC分别对PLA的改性效果，以及PLA/PC、PLA/PPC 2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。结果 PC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至16.8 MPa，断裂伸长率提高至26.6%，氧气透过率(To)可以达到1 020.4 cm³/(m².d.Pa)，而回复率(Rr)仅有27.5%。PPC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至23.6 MPa，断裂伸长率提高至12.5%，且PLA/PPC热收缩膜的Rr可以达到83.3%;在拉伸后To仅为915.8 cm³/(m².d.Pa)，阻氧性能较好。结论 PLA/PC热收缩薄膜的柔韧性得到提高，但易发生应力松弛削弱分子链的回复应力，导致热收缩性能变差，氧气渗透难度减弱，To增高。PLA/PPC热收缩膜具有较好的柔韧性，在拉伸后，结晶度增大，分子链能够被更好的定向，热收缩性能变好;分子链的规整度提高，氧气渗透难度增大，To降低，阻氧性能提高。
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  活性炭的双氧水表面改性及其吸附二氧化硫性能研究

  杨森, 赵耀辉, 徐淑权, 杨欢

  . 2023, (7): 46-53. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.006

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  目的 制备武器装备贮存微环境用单组分的二氧化硫吸附材料。方法 采用双氧水对椰壳活性炭进行表面改性，研究改性活性炭孔隙结构、表面化学性质的变化及其对二氧化硫吸附性能的影响。结果 活性炭存在微孔和中孔，改性后活性炭比表面积略有增加，平均孔径减小。双氧水与活性炭反应起到刻蚀作用，在活性炭表面产生了纳米尺度的网孔结构，降低了活性炭表面碳微晶有序程度，同时双氧水与活性炭反应时起到了氧化作用，提升了活性炭表面氧元素和含氧官能团含量。体积分数为20%的双氧水改性活性炭的吸附容量最高，达到154.15 mg/g，约为改性前的5倍。结论 双氧水对活性炭经表面改性后，产生了纳米尺度的孔隙，并提升了活性炭表面含氧官能团，在两者协同作用下显著提升活性炭对SO2吸附性能，具有良好的装备应用前景。
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  双分子层液膜法制备纤维素水基泡沫及其稳定性的研究

  张凯, 阴文博, 秦晨妮, 杨毓洁, 刘杨, 赵辉

  . 2023, (7): 54-62. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.007

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  目的 解决纤维素基泡沫制备过程烦琐、湿泡沫的稳定性差的问题。方法 通过单因素试验，考察了十四醇(TDA)、阿拉伯胶(GAC)质量浓度对双膜气泡的稳定性的影响，在此基础上，采用泡沫成形法制备纤维素水基湿泡沫，通过探究合适的十二烷基硫酸钠(SDS)质量浓度、蔗渣原纤浆质量浓度和搅拌速率进一步提高纤维素水基湿泡沫的稳定性。结果 TDA和GAC质量浓度分别为0.015 g/mL和0.010 g/mL时是制备双膜气泡的最佳条件。当SDS质量浓度为0.015 g/mL、蔗渣原纤浆(BF)质量分数为1.8%、搅拌速率为2 000 r/min时，纤维素水基湿泡沫稳定性达到最佳。结论 构建了稳定的纤维素水基泡沫，为纤维素基泡沫提供了一种简单、可行的方法。
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  生物降解包装材料聚羟基脂肪酸酯的工艺研究进展

  田强运, 裴树昆, 马晓军, 李冬娜

  . 2023, (7): 63-75. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.008

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  目的 高昂的生产成本制约着绿色包装材料聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHAs)的发展，通过对其生物合成过程中的碳源底物、影响因素的研究，实现其低成本、高效率合成以及规模化应用。方法 归纳分析现阶段国内外PHAs的研究现状和成果，介绍合成PHAs的碳源底物、微生物培养方式以及在合成阶段溶解氧(DO)、pH值、碳氮比等因素对PHAs合成效率的影响。结论 廉价的生物质资源、合理的碳氮比、多批次好氧/厌氧培养、较低的溶解氧浓度、中性或碱性培养环境已经成为提高PHAs产量、降低PHAs生产成本的重要手段。随着生产工艺的不断优化，绿色生物塑料PHAs的规模化生产及其广泛应用必将推动包装材料向绿色化、安全化方向发展。
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  香榧精油/β–环糊精包合物的制备、表征及特性

  徐玉仙, 姚勇波, 生俊露, 傅雅琴, 陈向玲, 胡仕德

  . 2023, (7): 76-84. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.009

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  目的 为了解决香榧精油易挥发的问题，制备以β–环糊精为壁材、香榧精油为芯材的包合物。方法 通过单因素和正交试验研究包合物的最佳制备条件，表征包合物的形态结构和香榧精油的缓释、抗菌性能。结果 使用气相色谱–质谱联用(GC–MS)测试发现，香榧精油包含以柠檬烯(质量分数为27.82%)和α–蒎烯(质量分数为27.77%)为主的43种化学成分。包合物的最优制备条件为壁芯比值12、包埋温度40 ℃、包埋时间2 h。此条件下制备的包合物中香榧精油的包埋率为58.76%，粒径范围为0.4～1.0 μm。包合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有明显的抑菌活性。在20 ℃条件下，香榧精油在4 d内完全挥发，而香榧精油/β–环糊精包合物放置20 d后的精油保留率为73.66%。结论 扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和热失重(TG)测试表明，通过分子包埋法成功制备了香榧精油/β–环糊精包合物，达到了香榧精油缓慢释放的效果。
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  真空冷冻干燥技术在果蔬类食品加工中的应用现状

  吴雨豪, 吕瑞玲, 周建伟, 陈健乐, 刘东红

  . 2023, (7): 85-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.010

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  目的 为未来冻干技术在果蔬类及更多食品种类中更广泛的运用提供参考。方法 对近些年来真空冷冻干燥技术在果蔬类食品中的应用进行综述，探讨冻干过程中可能存在的问题，以及一些工艺优化措施。结论 尽管真空冷冻干燥技术的用价高昂，但近些年来由于消费者对少加工、高质量食品的需求，该项技术在食品行业中得到了愈发广泛的应用。近年来，预处理及一些创新技术的工艺强化能够有效地应对真空冷冻干燥技术面临的挑战，随着在线监控、品质智能监测等技术的引入，真空冷冻干燥得到了进一步的发展。
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  干燥对2种栗属(Castanea)种子发芽率及水分状态的影响

  亢涵, 龚治宇, 梁赋, 覃潜, 陆毕懿, 刘宝林

  . 2023, (7): 96-103. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.011

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  目的 探究栗属种子的脱水敏感性，并研究干燥过程对胚轴水分状态的影响。方法 以采自河南的野生板栗和茅栗为实验材料，室温下在密闭容器中用硅胶快速干燥2种新鲜栗子，分别测定其干燥不同时间后水分含量和发芽率的变化并剥取胚轴。基于差式扫描量热技术(DSC)，分析所取胚轴的热力学特征，并根据胚轴含水量和对应热焓值计算可冻结水与非冻结水的占比。结果 板栗干燥8 d时，水分含量由49.51%降至32.97%，发芽率从78.33%降至8.5%;茅栗干燥4 d时，水分含量由41.24%降至30.82%，发芽率从71.65%降至9.33%。种子水分含量低于30%时仅有少数种子发芽。DSC分析显示，实验过程中随着干燥时长的增加，胚轴的水分含量显著下降且与结晶/熔融阶段的起始温度、峰值温度和热焓值呈显著正相关。板栗的可冻结水分含量由89%降至7.9%，茅栗的可冻结水分含量由81%降至2.7%。结论 野生板栗和茅栗有极强的干燥敏感性，属典型顽拗性种子，其发芽率受水分含量高度影响，其胚轴的热物性参数和水分状态也与干燥程度密切相关。
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  不同预冷温度对甜樱桃果实保鲜效果的影响

  彭丽, 高姗, 熊思国, 蒋旭, 姜爱丽, 陈晨

  . 2023, (7): 104-114. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.012

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  目的 探究不同预冷温度对采后甜樱桃果实生理品质的影响，找出最适宜的预冷温度，进而推动甜樱桃产业化发展。方法 本实验分别将采后甜樱桃分别预冷至15、12、9、6、3、0 ℃后回温至室温，以不进行预冷处理为对照组，比较6种处理方式果实预冷和回温过程中的温度变化，并分别测定回温前后果实的色差、呼吸强度及乙烯释放量、硬度、可溶性固形物(TSS)、风味、感官评价，总酚、类黄酮、花色苷、维生素C(Vc)、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量以及超氧阴离子产生速率(O2⁻)。结果 不同预冷温度均可较好地保持果实外观及风味，能够降低甜樱桃果实呼吸强度与乙烯释放量，抑制果实TSS、MDA含量和O2⁻产生速率的上升，延缓甜樱桃果实硬度的下降，从而保持甜樱桃果实的外观品质，且有利于维持甜樱桃果实中的Vc、可溶性蛋白和花色苷含量，以0 ℃预冷效果最佳，感官评分最高。结论 预冷能够有效维持甜樱桃果实采后的品质，达到增加甜樱桃果实经济价值的作用。
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  姜黄素介导光动力技术在鲜切果蔬中的应用进展

  蒋旭, 熊思国, 彭丽, 姜爱丽, 胡文忠

  . 2023, (7): 115-121. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.013

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  目的 通过介绍姜黄素介导光动力技术在鲜切果蔬保鲜中的应用进展，为姜黄素介导光动力技术在鲜切果蔬的研究和应用提供合理建议。方法 通过研究姜黄素介导光动力技术的作用机理，并综述国内外姜黄素介导光动力技术对鲜切果蔬品质影响的文献，分析其在鲜切果蔬中的保鲜抑菌效果，并介绍姜黄素介导光动力技术的影响因素和安全性，研究其在鲜切果蔬中的应用前景。结果 姜黄素介导光动力技术可以有效地抑制鲜切果蔬中微生物的生长，并保持鲜切果蔬的品质。结论 姜黄素介导光动力技术是一种有效的杀菌手段，具有巨大的应用潜力，需对其进行合理的开发利用。
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  苹果–EPS泡沫系统冲击响应分析

  王彪, 卢富德, 高德

  . 2023, (7): 122-127. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.014

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  目的 分析苹果在运输包装环境中的抗冲击性能，并优化苹果–EPS泡沫缓冲包装设计。方法 以80 mm果径洛川富士苹果为研究对象，通过万能压缩试验机对苹果进行压缩试验，得到应力–应变曲线。通过ABAQUS/Explicit建立苹果运输包装系统有限元模型，并进行有限元仿真分析，其中发泡聚苯乙烯有限元模型采用Crushable Foam模型，苹果采用线弹性力学模型。模拟苹果在沿轴竖直摆放和沿轴水平摆放2种摆放方式下跌落时的冲击响应，并分析不同厚度、密度为28 kg/m³的EPS泡沫的缓冲效果。结果 得出苹果的弹性模量为2.44 MPa、屈服极限为0.38 MPa。通过模拟仿真分析可得出，EPS泡沫能有效减缓运输过程中冲击对苹果的损伤，并以此为基础得到了针对该包装系统的缓冲设计。结论 通过与龙格–库塔数值分析法的对比可以得出，本研究以试验为基础，结合仿真分析能为相关果蔬运输提供数据支持和参考。
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  振动胁迫对果蔬采后生理品质影响的研究进展

  熊思国, 蒋旭, 彭丽, 姜爱丽, 胡文忠

  . 2023, (7): 128-137. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.015

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  目的 讨论振动胁迫对果蔬采后生理品质的影响，为降低振动胁迫造成的巨大损耗提供科学见解和研究思路。方法 综述国内外果蔬振动胁迫的相关文献，总结振动胁迫的成因、影响因素、研究方法、对果蔬品质的影响，以及应对措施。结果 振动胁迫程度受到多种因素的影响，国内外的主要研究方法为实际运输实验和模拟运输实验。振动胁迫会造成果蔬采后生理品质的下降，包括外观、质地、风味和相关生理代谢。使用物理技术、化学技术和生物技术来减小直接作用于果蔬的振动，对于提高果蔬抗性、降低果蔬对振动的敏感度都是行之有效的应对措施。结论 振动胁迫会导致果蔬采后生理品质的劣变，应积极研究应对措施，特别是提高果蔬自身抗振动胁迫的能力，以减轻振动胁迫对果蔬采后品质的影响，从而降低果蔬在运输过程中的损耗。
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  高压静电场联合食盐腌制对鮰鱼冷藏品质的影响

  高天麒, 夏雨婷, 吴伟伦, 王江添琦, 汪超, 汪兰, 石柳, 熊光权

  . 2023, (7): 138-148. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.016

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  目的 对比高压静电场(High voltage electrostatic field，HVEF)、食盐处理，以及食盐与HVEF联合处理对鮰鱼冷藏(4 ℃)品质的影响，以期为鮰鱼片保鲜提供新方法。方法 将鱼肉样品分别进行腌制处理(盐处理组)、HVEF处理(电处理组)和联合处理(盐+电处理组)，以未进行任何处理的鱼肉为对照组，研究不同处理方式对鮰鱼冷藏过程中菌落总数、pH值、白度、微观结构、剪切力、离心失水率、硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid，TBA)值及总挥发性盐基氮(Total volatile basic nitrogen，TVB−N)值的影响。结果 随着冷藏时间的延长，鮰鱼肉的菌落总数、离心失水率、TBA值、TVB−N值整体呈上升趋势。在贮藏第7天时对照组样品已腐败，其菌落总数达到7.3 lg(CFU/g)，超过最高安全限度，最高安全限度为7 lg(CFU/g)，而处理组样品的菌落总数均小于5.5 lg(CFU/g)。与贮藏第7天时的盐处理组相比，高压静电场处理组样品的剪切力、白度、TBA值、TVB−N值相对较高。在贮藏第7天时，联合处理组样品的菌落总数、离心失水率、TBA值、TVB−N值均低于其他处理组，并显示出较紧密的肌纤维结构，品质更好。结论 HVEF处理联合食盐腌制能有效延缓斑点叉尾鮰在冷藏期间的品质劣变进程，为HVEF在保持预调理淡水鱼品质中的应用提供了理论基础。
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  微酸性电解水在水产品保鲜加工中的应用研究进展

  朱峰, 吴怡, 蓝蔚青, 谢晶

  . 2023, (7): 149-157. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.017

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  目的 对微酸性电解水在水产品保鲜加工中的应用研究进展进行总结，为后续研究提供理论参考。方法 在介绍微酸性电解水制备原理与作用机制的基础上，围绕该技术在水产品保鲜加工中的应用研究进展予以阐述，提出存在问题与解决办法。结果 水产品经微酸性电解水处理后，可明显抑制水产品中的微生物生长，延缓pH值升高，改善保水性能，保持产品色泽，提升质构特性。然而，随着消费者对水产品品质要求的不断提高，仅使用微酸性电解水处理并非理想的方式，可结合其他理化与生物保鲜技术，以提升微酸性电解水的综合作用效果。结论 微酸性电解水在水产品保鲜加工中占有一定优势，且能结合其他处理方式提升其在水产品杀菌保鲜与品质保持等方面的加工效率。
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  罗汉松种子总黄酮提取工艺优化及抗氧化活性

  陈凌, 沙弋, 曹巧巧, 朱兴娜

  . 2023, (7): 158-167. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.018

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  目的 采用响应面法优化罗汉松种子总黄酮超声提取工艺，并考查总黄酮的抗氧化活性。方法 基于单因素试验，以料液比、超声时间、超声温度为自变量，以总黄酮得率和DPPH自由基的清除率为因变量，采用三因素三水平的响应面分析法，确定最佳提取工艺条件。结果 得到最佳工艺参数:在超声频率为40 kHz、超声功率为200 W时，料液比(g/mL)为1∶50、超声温度为70 ℃、超声时间为2.7 h，其理论预测值总黄酮得率为27.54 mg/g(n=3，相对标准偏差为1.63%)。当添加稀释10倍的总黄酮提取液0.50 mL时，对DPPH自由基的清除率达到87.2%、对Ce(Ⅳ)还原率达到84.2%;当添加稀释10倍的总黄酮提取液0.90 mL时，对OH自由基的清除率为88.1%。结论 采用响应面法优化得到的超声波辅助提取工艺稳定、可靠，可用于罗汉松种子总黄酮的提取。罗汉松种子总黄酮可作为优良的天然抗氧化剂资源。
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  高通量筛查和安全评估结合评价乳制品包装安全风险

  邓玉明, 潘祥华, 唐蕾

  . 2023, (7): 168-176. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.019

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  目的 以乳制品包装为研究对象，建立一套科学评价食品接触材料安全风险的方法，全面评价食品接触材料在接触食品过程中带来的食品安全风险。方法 采用非靶向高通量筛查检测技术全面筛查食品模拟物中的重金属和有机物，根据权威数据库和物质毒理学资料进行危害评估，参考欧盟和美国膳食暴露量计算方法进行暴露评估，结合评估结果计算风险系数，最终表征食品接触材料的安全风险。结果 抽取了市面上的塑料、金属、涂料及复合包装等不同材质的乳制品包装进行检测，检出铜、铬、锰和锡等元素，以及有意添加物(如单体、溶剂、抗氧剂、光引发剂、爽滑剂、增塑剂等)、非有意添加物质(如抗氧剂降解产物、寡聚物等)。采用暴露评估和危害评估方法分别表征检出物的膳食暴露和健康指导值，安全风险评估风险系数分布在0.007%~9.4%之间，安全风险较低。结论 建立的食品接触材料安全评价方法是一种有效评价食品接触材料安全风险的方法，该方法具有一定的通用性，企业、行业和政府部门等可用于识别食品接触材料的安全风险，为减少和排除安全风险提供科学依据。
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  德国食品接触材料法规体系与监管

  杨黎明, 谢添, 黄颖琦, 商贵芹

  . 2023, (7): 177-185. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.020

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  目的 为了顺利推进我国食品接触材料出口业务，同时为我国相关部门更好地开展安全管理工作提供参考。方法 归纳和总结德国食品接触材料的立法体系、法规内容及监管要求，并对比德国与我国在食品接触材料法规方面的异同。结果 德国食品接触材料的立法体系较完善、监管机制较健全，在新法规的制定、材质类别的细化及指标的设置等方面具有前瞻性、创新性和科学性，如印刷油墨、纸、橡胶、硅橡胶等。结论 德国特有的立法和监管要求，一方面对我国出口德国的相应产品提出了更为严格的挑战，另一方面也对建立健全我国食品接触材料立法提供了参考。
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  基于视觉感知的机器人工件识别方法研究

  崔新霞, 卢硕晨, 孙敦凯

  . 2023, (7): 186-195. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.021

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  目的 解决定制化木门尺寸规格不统一、表面纹理多样而导致的堆垛分类困难、搬运效率低下等问题。方法 提出采用深度学习方法进行定制式木门工件检测，以YOLO V3网络为基本框架开展机器人工件识别方法研究。首先，通过图像数据增强和预处理，扩充定制式木门数据;然后，进行YOLO V3损失函数改进，并根据木门特征进行定制式木门数据集锚框尺度的重新聚类;最后，应用空间金字塔池化层进行YOLO V3中特征金字塔网络改进，并通过随机选取的测试集验证本文方法的有效性。结果 测试数据集的平均检测准确率均值达到98.05%，检测每张图片的时间为137 ms。结论 研究表明，本文方法能够满足木门生产线对准确率和实时性的要求，可大大提高定制化木门转线及堆垛效率。
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  基于改进YOLOv5的新材料地板表面缺陷检测研究

  张忠, 魏国亮, 张之江, 蔡贤杰, 王耀磊

  . 2023, (7): 196-203. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.022

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  目的 提升质检过程中新材料地板的表面缺陷检测精度。方法 通过翻转、水平迁移和垂直迁移对采集到的缺陷图像进行扩充，构建新材料地板缺陷数据集。基于YOLOv5算法，增加一个预测头，使算法对微小缺陷更加敏感;其次在网络的特征融合层应用Swin Transformer模块，形成注意力机制预测头，提高网络特征提取效率;然后在网络主干末端加入SE模块，使网络提取有用的信息特征，提高模型精度。结果 实验结果表明，提出的新材料地板表面缺陷检测方法能够准确判别地板好坏，并能够识别出白色杂质、黑斑、边损、气泡胶等4类表面缺陷，各缺陷类型的平均精确均值为82.30%，比YOLOv5 Baseline提高了6.58%，相比其他典型目标检测算法也能够更准确和快速地识别地板表面缺陷。结论 通过改进的YOLOv5算法可以更准确地对地板表面缺陷进行分类与定位，从而大大提高工业质检效率。
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  丝网印版变形对印刷位置精度的建模及分析

  肖港贤, 何邦贵, 陶鑫, 夏家良, 王琪

  . 2023, (7): 204-210. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.023

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  目的 研究丝网印版变形对印刷位置精度的影响，建立关于丝网印版变形的理论计算模型和有限元模型。方法 根据实际调研，构建丝网印版三维模型，分析丝网印版可能的变形及其对印刷位置精度的影响，建立关于网距、图文位置、预张力等参数的理论计算模型;将丝网印版合理简化后，构建有限元模型并计算分析。结果 随网距的增大，x、y 2个方向上的位置误差均增大，且增大趋势近似二次曲线;图文位置对x向位置误差的影响趋势近似三次曲线，但与y向位置误差之间存在线性正相关关系，在丝网印版中心位置处的误差接近于0;预张力与位置误差之间存在线性负相关关系。结论 丝网印版变形的理论计算模型与有限元模型的分析计算结果基本吻合，该模型能较好地预测各参数对位置精度的影响，为控制印刷位置精度的参数选择提供了指导。
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  包装生产线的操作臂轨迹规划的一种优化方法

  景会成, 李嘉琪, 王福斌, 曾凯

  . 2023, (7): 211-221. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.024

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  目的 为提高仓库存储、包装生产领域操作臂运动效率，提出一种基于混合优化的鲸鱼算法(MAIWOA)来求解操作臂始末2点运动过程中时间最优值。方法 首先是通过混沌算法优化初始化种群;其次，提出一种对勾函数和包围收缩学习机制来帮助算法跳出局部收敛;然后利用改进的反向树形拓扑结构来提高种群探索的多样性;采取改进收敛因子和自适应权重机制来平衡前中期的全局探索能力和后期的收敛性。结果 该算法在收敛速度和收敛精度上均有可观的提升。将该算法应用到五次多项式插值关节运动时间最优求解上取得了很好的效果，关节1、2、3的运动时间由20 s分别缩减到了9.642 5、9.251 5、10.787 s，效率分别提高了51.79%、53.74%、46.07%。结论 将MAIWOA应用到一般性操作臂轨迹规划上，可提高生产线上操作臂的执行效率。
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  基于分段速度规划的机器人臂运动平滑减振方法

  王恒, 蒋科坚

  . 2023, (7): 222-229. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.025

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  目的 保证机器人臂在生产作业时，其末端速度、加速度、jerk曲线光滑且连续，避免机器人臂在高速运行时发生剧烈振动。方法 提出一种基于分段速度包络轨迹规划方法，该方法与传统样条算法相比，边界条件的确定和计算量大大简化，仅需给定运行轨迹点和期望运行时间，就能实现机器人臂末端轨迹的速度、加速度以及jerk曲线光滑连续，并且通过调节因子和分段时间间隔可以单独控制加速度、jerk曲线的波动幅值和整体运动周期。结果 在双臂并联机器人平台上，依次进行本文算法与三次样条算法的对比实验，以及本文算法在不同调节因子取值下的对比实验。在第1组实验中发现采用本文算法运行机械臂更加平稳，所得轨迹也很平滑，而三次样条算法运行机械臂振动较大;通过第2组对比实验可得，在分段时间间隔一定的情况下，调节因子取值越大机械臂运行就会越流畅，振动也会进一步减小。结论 文中提出的方法能够有效抑制机器人臂振动，可以使机器人高速平稳的运行。
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  基于正矢平方型曲线加减速算法的堆垛机立柱振幅研究

  王牧, 赵世田, 许宁, 卢倩, 曾勇, 周临震

  . 2023, (7): 230-240. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.026

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  目的 为了提高堆垛机运动的平稳性，解决传统S型曲线加减速算法中加加速度不连续而影响堆垛机立柱瞬时振幅的突变冲击问题，新提出一种正矢平方型曲线加减速算法。方法 通过推导堆垛机立柱结构的振动方程，构造以正矢平方函数为核心的加减速算法模型，搭建Simulink振动仿真模型，之后与传统S型、正矢型曲线加减速算法一起代入Simulink振动模型进行对比仿真，再对立柱振幅结果进行分析。结果 正矢型曲线加减速算法的振幅比传统S型曲线加减速算法的约减小了2.6%，正矢平方型曲线加减速算法的振幅比传统S型曲线加减速算法的大约减小了4.2%。结论 所述正矢平方型加减速算法的速度、加速度、加加速度曲线皆连续。基于该算法的堆垛机兼顾平稳性的同时，立柱振幅更小，与其他算法相比，控制结果更优。
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  基于DEM的回转筛分数值模拟和效果研究

  张昊晨, 张超, 曹宪周, 刘海芃, 高涛

  . 2023, (7): 241-249. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.027

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  目的 在粮食储藏和加工过程中，平面回转筛是重要的粮食筛分清理设备。研究各项筛分处理参数对回转筛筛分性能的影响，并寻找回转筛的最优筛分参数。方法 基于离散元法(DEM)对回转筛在不同参数条件下的回转筛分过程进行数值模拟，以筛分流量、回转速度、回转半径和筛面倾角为4项变量依次进行单因素分析，得出各参数对筛分性能指标(筛分效率、除杂效率和物料流动速度)的影响规律，再以此选取各因素的较优水平范围进行多因素正交试验，并采用矩阵分析方法对试验结果进行权重排序。结果 得到了综合各项性能评价指标较优的参数组合:筛分流量为3.0 t/h，回转速度为465 r/min，回转半径为24 mm，筛面倾角为9°。结论 研究结果表明，寻求更优的筛分效率必然会降低除杂效率和物料流动速度，即物料在筛面上停留时间越长就越能增大其通过筛孔机会，同时杂质通过筛孔的概率也在增大。
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  螺旋喂料器变径变螺旋结构设计与性能仿真分析

  王特栋, 葛正浩, 赵向娟, 薛宇飞, 王琳, 狄琳杰

  . 2023, (7): 250-257. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.028

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  目的 针对螺旋喂料器在日常工作中发生物料堵机的工况，分析堵机原因，寻求通过新的螺旋设计方法来缓解物料堵机的形成，提升螺旋喂料器的工作性能。方法 先通过常规定螺距设计方法进行定螺距螺旋结构设计，再利用等角圆锥螺旋线在喂料区进行变径变螺距结构设计，对2种设计结果利用SolidWorks进行建模，将定螺距螺旋模型与变径变螺距螺旋模型分别导入离散元仿真软件EDEM做性能仿真分析。结果 分析结果显示，变径变螺距喂料螺旋与定螺距喂料螺旋相比，喂料区料流均匀，无物料倾斜面形成，相同时间段内物料输送速率显著提升了8.7%，物料质量流率显著提升了12.2%。结论 喂料区变径变螺距的设计有效提高了料流的稳定性，使得喂料区前后料流均匀一致，从源头上解决了螺旋喂料器的堵机问题，同时在相同的设计需求下，提升了螺旋输送的传输效率，对解决螺旋喂料器堵机问题以及变径变螺距螺旋的结构设计具有参考意义。
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  基于粒度仪的双枪喷涂雾化场的粒度的研究

  寇金宝, 龚国腾, 蔚俊, 杨传民

  . 2023, (7): 258-263. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.029

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  目的 在保证喷涂雾化表征均匀性的前提下实现宽幅覆膜，提高覆膜的效率，以期得到均匀一致的大豆蛋白覆膜。方法 利用粒度仪测量不同干涉程度下的大豆蛋白液双枪喷涂雾化场的索特平均直径(Sauter Mean Diameter，SMD)，利用Spraylink软件处理粒度数据，得到粒度数据并对比。结果 双枪喷涂喷雾场的SMD随着液压的增大先增大后趋于平稳，随着气压的增大先减小后趋于平稳。当液压分别为0.08 MPa和0.16 MPa时，SMD基本不随偏转程度的变化而变化;当液压为0.24 MPa时，SMD随着偏转程度的增大而增大。双枪喷涂喷雾场的径向SMD从中心到边缘缓慢减小，在干涉区域内的轴向2点粒径基本相等。结论 当液压为0.08 MPa、气压为0.24 MPa、偏转角为0°时，SMD相对较小。文中的研究为实现宽幅覆膜奠定了理论基础。
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  高速重载模切机动平台运动分析及结构优化设计

  韦树远, 陈光, 李鹏, 王玉信, 王太勇, 吕伟

  . 2023, (7): 264-269. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.030

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  目的 利用Ansys有限元分析软件，对模切机动平台进行分析及优化设计，实现高速重载模切机动平台高精度、高可靠性、高速平稳运行。方法 采用有限元分析软件对现有的动平台进行有限元分析，在加载一定压力情况下，得到平台的应力、应变以及位移云图，判断现有动平台是否满足重载的需求，同时得到可以进行优化的位置及空间;对优化后的动平台进行有限元分析，将得到的应力、应变以及位移结果与优化前的进行对比。结果 优化后的动平台整体质量减小了157 kg，加载相同载荷的情况下，优化后的动平台最大变形量减小。结论 利用有限元分析的手段，可以从理论方面指导模切压力试验平台的结构优化设计，提高设计的准确性，缩短产品的试制周期。
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  考虑环保标签和利他偏好的绿色供应链决策研究

  孙金岭, 郭怡琳

  . 2023, (7): 270-276. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.031

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  目的 考虑消费者对环保标签的信任度和绿色意识，探究利他偏好对制造商和零售商决策的影响。方法 构建由生产自贴环保标签型绿色产品制造商和零售商组成的Stackelberg博弈模型，分析制造商利他偏好的作用机制，然后采用数值分析方法对决策结果进行对比。结论 消费者对环保标签信任度的提升和制造商利他偏好的增强有助于提升绿色努力水平和绿色供应链总利润;当制造商利他偏好强度过大时，制造商的利润会随着消费者信任度的增加而减少，可能出现负值，引起供应链失衡;制造商利他偏好强度和消费者信任度越大，对制造商效用的提升效果越明显。
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  基于外包模式下产品包装生产模式选择

  梁喜, 胡鑫

  . 2023, (7): 277-285. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.032

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  目的 包装废弃物容易对环境造成破坏，为鼓励企业生产绿色包装，促进包装循环使用，推动资源再利用，探究3种不同的包装生产方式对供应链决策的影响。方法 在由产品制造商、包装公司和零售商组成的供应链中，引入单位外包价格、消费者对绿色包装的敏感系数、包装绿色度等参数，对比分析自产包装、外包生产普通包装、外包生产绿色包装3种情形下供应链定价决策问题。结果 消费者绿色包装的敏感系数和自愿返还的废旧包装数量对供应链有积极作用;外包生产绿色包装模式的零售价、需求量始终高于外包生产普通包装模式的;当单位外包价格大于某一阈值时，外包生产绿色包装模式的零售价、需求量、供应链各成员利润在3种模式中最高。结论 产品制造商将包装外包给包装公司有利于降低成本、分散风险，获得更高利润，此外提高消费者对绿色包装的认可也有利于供应链成员获利。
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  S31254超级奥氏体不锈钢高温氧化行为及涂层防护研究

  邢佳, 刘承志, 李爱民, 王守明, 张欣杰, 史咏鑫, 于瑞恩

  . 2023, (7): 286-293. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.033

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  目的 通过研究高温氧化特征，定量分析抗氧化涂层对S31254超级奥氏体不锈钢在热处理过程中氧化速率的影响。方法 通过热重分析实验测定S31254超级奥氏体不锈钢恒温氧化增量曲线，调查试样在不同温度下退火过程中的氧化烧损现象，并分析退火试样的纵截面氧化层微观形貌。结果 实验结果显示，当加热温度达到1 300 ℃后，试样的氧化增量曲线由原先的抛物线规律逐渐向线性规律转变。由于MoO3易于挥发，造成了试样高温氧化烧损严重。当退火温度为1 220 ℃时，试样在空气中的平均单面烧损速率约为4.0 μm/h;而当使用抗氧化涂层后，平均单面烧损速率降至3.2 μm/h，涂层防护效果显著。试样在1 220 ℃下退火时生成的氧化层可分为2层，分别是Cr、Fe氧化物组成的内氧化层和Fe氧化物组成的外氧化层。结论 研究结果证明，抗氧化涂层能够显著降低S31254超级奥氏体不锈钢在1 220～1 280 ℃下的氧化速率。
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  某乏燃料运输容器减震器设计及验证

  兰天宝, 朱思琪, 刘轩

  . 2023, (7): 294-300. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.034

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  目的 研发用于某运输容器的减震器，同时探究减震器尺寸和填充材料的分散性对减震器设计的影响。方法 开展减震器尺寸对运输容器减震效果的分析计算，通过木材抗压强度试验获取木材压缩强度分散性，并使用有限元方法对运输容器进行9 m过重心角跌落分析，并进行9 m过重心角跌落测试验证。结果 一般来说减震器尺寸越大，其吸收能量越多，但其尺寸超过某临界点后减震效果反而下降;低抗压强度的填充木材吸能力不如较高抗压强度的，但填充木材抗压强度较大时，减震器偏硬会导致较大的容器刚体加速度。结论 该减震器设计合理，满足规范要求。填充木材的力学性能分散性，偏大或偏小都会对设计产生影响，因此，使用木材作为缓冲填充材料，设计时需要充分考虑木材压缩强度分散性对缓冲效果的影响。
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  HolyPan复合材料在中件空投系统中的应用研究

  凡小平, 阳静, 刘进雷, 王光新, 王立鹏, 闻庆阳

  . 2023, (7): 301-306. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.035

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  目的 以HolyPan复合材料特性研究为基础，通过分析中件空投系统现存问题，研究HolyPan复合材料在中件空投系统中的应用。方法 首先，对HolyPan复合材料抗冲击、拉伸、悬挂强度等特性分别进行测试。其次，以HolyPan为主体材料，对现役中件空投系统进行改进设计。最后，对设计样品进行跌落缓冲试验，以验证HolyPan复合材料在中件空投系统应用中的合理性。结果 以HolyPan复合材料为主体设计的中件空投平台和中件空投集装箱，在缓冲性能等方面明显优于现役中件空投系统。结论 HolyPan复合材料在中件空投系统中的运用具有现实意义，可显著提高中件空投系统的安全性和可靠度。
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  水囊组合件空投跌落冲击仿真及优化设计

  朱景山, 习赵军, 吴仲达, 李仁府, 李毅超

  . 2023, (7): 307-313. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.036

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  目的 确定空投水囊的厚度以及提高空投水囊成功率。方法 基于ANSYS/LS_DYNA有限元分析软件，建立聚氨酯(TPU)水囊组合件三维仿真模型，对其空投跌落冲击3种类型地面过程进行仿真，优化囊体厚度，分析地面倾斜时水囊组合件的跌落冲击情况，并通过与已有试验数据的对比验证了该仿真方法的有效性。结果 仿真计算表明，3 mm厚度的TPU水囊可以抵御水囊组合件的跌落冲击而不破损。水囊组合件跌落冲击混凝土、沙地和草地时，水囊所受冲击应力集中在下层水囊的两侧中部，沙地对水囊缓冲最为明显，所受应力大约是混凝土地面的1/4;在混凝土地面倾斜时，水囊所受冲击应力会相应增加，为了保证该水囊组合件的安全空投，地面倾斜角度不应超过12°。结论 利用有限元仿真分析空投水囊跌落冲击是可行、有效的，可应用于空投水囊的安全性设计与评估。
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  基于构型设计的非标包装箱力学行为数值研究

  郭光亮, 蒲亨林, 金明峰, 刘朝成, 萧晶才

  . 2023, (7): 314-320. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.037

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  目的 深入认识非标包装箱承力钢结构框架的力学特性，避免发生包装箱失效事件。方法 基于弹塑性力学，利用数值计算软件建立足尺度产品–框架互作用非线性有限元模型，研究框架在不同工作环境下的力学特性。结果 包装箱采用六吊点起吊与采用四吊点起吊相比，采用六吊点起吊框架安全性更高、疲劳寿命更长、变形量更小。当产品载荷接近包装箱设计载重时，六吊点起吊方式为优选方案。起吊和堆码工况框架失效均主要体现为强度失效，危险位置为型钢对接尖角应力集中处，对该位置进行局部加强可提升框架的载重能力。结论 所研究非标包装箱能够满足项目的装箱和运输需求，与常规装箱运输方案相比，具有明显的经济效益，建议研究对象起吊加速度小于1g。
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  基于玻璃啤酒瓶抗冲击检验结果重复性的对策研究

  曾忠斌, 仇凯

  . 2023, (7): 321-327. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.07.038

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  目的 通过对啤酒瓶的抗冲击项目进行重复性测试，分析质量水平与公布数据之间的差异原因，探求适合持续监管和减少异议复检的对策。方法 通过在同等条件下，对99组不同地区、不同厂家、不同规格的样品进行连续检测抗冲击指标，统计该项目结果的再现性。结果 抗冲击项目在相同条件下的连续检测，不论是通过组还是未通过组，其结果再现性都很低。同理，监督工作中如运用备样进行复检，并以复检结果作为最终定论，可造成大概率的结论否定，给监管工作增加难度，使承检机构出具报告处于两难境遇。结论 啤酒瓶抗冲击指标作为重复性很低的破坏性试验项目，不适合在监督工作中的备样复检，应严格规范试验过程，保留现场试验影像记录等方式，作为异议复检的证明资料对策运用，不但要能便于持续性监管，避免自我否定，而且还能维护各方的权益，确保监督工作的公信度。