2024年, 第0卷, 第1期　
刊出日期：2024-01-18

  

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  面向药材贮藏的热泵干燥系统实验研究

  汪泽林, 张良, 徐笑锋, 吴清清

  . 2024, (1): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.001

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  目的 针对药材贮藏前传统干燥处理方法效率低，药材易变质，处理能耗高，不利于药材高品质贮藏等问题，优化药材干燥处理方法至关重要。方法 采用真空低温干燥技术，设计一套以真空干燥箱为传质系统进行低温干燥的热泵干燥处理系统。系统包含基于热泵压缩机驱动的真空低温干燥系统、真空泵、变频风机等设备，通过对其进行干燥性能实验研究，分析获得热泵冷凝温度、空气入口风速以及空气入口温度对该系统干燥性能的影响。结果 在环境真空压力−40~0 kPa实验条件下，热泵真空低温干燥系统的干燥量、干燥效率、传质系数及传热系数最大值分别为3.96 kg/h、44.19%、3.75 g/(m².s)、3.25 W/(m².℃)，析湿过程传质系数及传热系数最大值分别为44.51 g/(m².s)及36.03 W/(m².℃)，热泵系统最大能效为6.08。对实验数据进行回归分析，得#$TAB到热泵真空低温干燥系统干燥效率模型，模型计算值与实验值的最大偏差在±21%以内，平均偏差为9.18%，预测效果较好。结论 相较于常压下热泵低温干燥技术，基于真空低温干燥技术的热泵干燥系统能够有效提高药材干燥效率，降低药材干燥处理过程中的能源消耗，为药材高品质贮藏提供保障。
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  胡萝卜热泵干燥特性及动力学模型分析

  李改莲, 韩琭丛, 王广红, 彭钰航, 金听祥

  . 2024, (1): 10-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.002

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  目的 优化胡萝卜的热泵干燥工艺，并提升胡萝卜干燥后的品质。方法 研究干燥初始温度、干燥温升值和切片厚度对胡萝卜热泵干燥特性的影响，并探讨上述条件与有效水分扩散系数和干燥活化能的关系。确定可以精确预测胡萝卜热泵干燥时含水率变化的干燥动力学模型，进而预测胡萝卜在不同热泵干燥条件下的体积变化规律。结果 干燥速率的变化与初始干燥温度、温升值的变化呈正相关，与切片厚度呈负相关;胡萝卜在热泵干燥过程中表现为降速过程，其中，切片厚度对干燥速率的影响最大，温升值对干燥速率的影响最小;对比分析了4种薄层干燥模型，Page模型能更好地描述胡萝卜的热泵干燥过程和水分迁移规律，模型所得拟合值相对于试验值的平均误差为5.76%;在此次试验范围内，胡萝卜的有效水分扩散系数介于3.040 1×10⁻¹⁰~7.155 5×10⁻¹⁰ m²/s之间。该系数随着干燥温度的提高、温升值的增大及切片厚度的减小而呈增加的趋势。通过Arrhenius方程计算得到该试验条件下胡萝卜的干燥活化能为13.374 kJ/mol。结论 Page模型能够更好地预测胡萝卜在热泵干燥过程中水分的迁移规律，从而优化热泵干燥工艺参数，为胡萝卜热泵干燥的工业化运用提供理论基础。
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  大型冷库螺杆压缩机几何特征及型线优化研究

  王涛, 齐强, 董艳, 张德海, 蔡迎军, 展登一

  . 2024, (1): 19-27. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.003

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  目的 针对大型冷库系统用螺杆压缩机的型线设计与优化问题，建立型线几何特征计算数学模型，为螺杆压缩机型线设计与优化提供理论依据。方法 以目前广泛采用的GHH型线为研究对象，基于本文采用的型线几何特征计算方法，发现GHH型线的接触线不连续。采用圆弧-圆弧包络线共轭曲线对代替原始GHH型线中的圆弧-圆弧共轭曲线对，实现接触线的连续，提出修正的GHH型线。进而以修正的GHH型线为研究对象，分析节圆半径、齿高、双边长度等型线参数对接触线、啮合线、泄漏三角形等型线几何特征的影响。结果 研究发现，泄漏三角形的面积与节圆半径、导程呈线性正相关，与齿高、双边长度呈线性负相关，其中双边长度对泄漏三角形的面积影响最大。具体地，当节圆半径由48 mm增大至60 mm时，面积利用系数由0.462减小为0.427，接触线长度由174.5 mm增大至182.2 mm，泄漏三角形面积由1.7 mm²增大至8.2 mm²。结论 本文建立了转子型线几何特征快速计算数学模型，对GHH型线进行了优化，实现了螺杆转子接触线的连续，揭示了型线参数对型线几何特征的影响规律，为转子型线优化提供了理论指导。
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  冷凝器面积对空气源热泵制热性能的影响研究

  库慧益, 向德宁, 侯忠平, 林蔚, 张楚安, 徐帅, 吴学红

  . 2024, (1): 28-33. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.004

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  目的 研究低温条件下空气源热泵的烘干性能。方法 论文主要采用焓差法研究在换热面积和室外温度(温度为7、−12、−20 ℃，相对湿度为65%)不同时，空气源热泵的制热量、输入功率、能效等性能。结果 在7 ℃环境中，增加室内侧换热器面积，热泵的制热量提高了19%，系统能效提升了14%，但输入功率增加了5%;在−12~−20 ℃环境中，增加室内侧换热器面积，热泵的制热量提升了5%，系统能效提升明显，最大可提升27%，输入功率最大降低为17%。结论 增加室内侧换热器面积，系统焓差降低，但是能提高系统在低温下的循环风量，制热性能更加优异。
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  多壁碳纳米管/水纳米流体的蓄冷特性研究

  张桐, 陈华, 邓杨冲

  . 2024, (1): 34-39. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.005

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  目的 探究多壁碳纳米管的浓度、管径以及超声声强对纳米流体的蓄冷特性和换热性能的影响规律。方法 将 5~12 nm、10~20 nm、20~30 nm 3种不同管径的多壁碳纳米管和质量分数为0.05%~0.2%的多壁碳纳米管分别制备成不同的纳米流体样品，并搭建试验台对样品进行蓄冷实验。结果 在质量分数从0.05%变为0.2%时，纳米流体的平均过冷度减小了0.7 ℃，管径由20~30 nm变至5~12 nm时，平均过冷度下降了64.3%;1级超声声强使传热能力提高了5.3%，而4级超声声强使传热能力提高了7.8%。结论 研究表明，多壁碳纳米管浓度的增加及管径的减小，可使纳米流体的换热能力增大，过冷度减小，超声声强对多壁碳纳米管/水纳米流体有强化传热作用。
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  纳米纤维素基材料在柔性电子器件中的应用

  熊鑫, 宁洪龙, 方志强, 苏国平, 黎振超, 刘贤哲, 姚日晖, 彭俊彪

  . 2024, (1): 40-53. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.006

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  目的 由于纳米纤维素基材料良好的柔韧性、热力学性能和高透明度，近年来在柔性电子产品中引起越来越多的关注。通过综述该领域的研究进展，将有助于研究人员更高效地开展研究。方法 综述3类纳米纤维素的制备方法及将纳米纤维素基材料应用在柔性电子产品中的研究进展。分别阐述纳米纤维素基材料应用于器件柔性衬底及绝缘材料的研究实例，并讨论纳米纤维素在各种应用方向中的优势以及存在的问题，最后对材料的未来应用前景进行展望。结论 纳米纤维素是天然纤维素与纳米技术结合的产物，可主要划分为纤维素纳米纤丝、纤维素纳米晶以及细菌纤维素3类。近年来，纳米纤维素基材料作为电子器件柔性衬底、绝缘材料等研究均有许多成果问世。虽然纳米纤维素基电子器件的开发还主要停留在实验室阶段，但是与传统的石油化工产品相比，纳米纤维素具有原材料丰富、环保可降解等优点。对纳米纤维素基新型材料的开发利用，有助于解决人类社会中日益严重的电子垃圾问题。
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  基于分子动力学的丝网印刷柔性传感器电极导电性机理研究

  潘云霄, 李艳, 王云燕, 蔡子木, 彭拓凯, 许建林, 任铮

  . 2024, (1): 54-61. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.007

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  目的 研究提高丝网印刷柔性传感器电极的导电性，为提升柔性传感器的电学性能提供参考依据。方法 首先采用分子动力学(Molecular Dynamic，MD)模拟方法，建立在Wenzel模型下导电银浆团簇在不同粗糙因子下的对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)表面铺展的分子动力学模型，其次分别计算各体系下的结合能，用以表征不同体系下PET表面对导电银浆团簇结合能力，接下来通过丝网印刷实验的方法探究银浆与不同粗糙因子PET的结合能力对传感器电极的导电性的影响。结果 仿真结果表明，导电银浆团簇在不同粗糙因子的PET表面的铺展过程中会陷入粗糙表面的凹陷处，且导电银浆与基材的结合能随着PET粗糙因子的增加而增加。实验结果表明，使用不同粗糙因子的PET作为承印物能显著提升电极的导电性。相比于未处理的PET，随着粗糙因子的增加，导电线条的电导率逐渐升高，电阻率逐渐降低，方块电阻逐渐降低。电导率最大提升了77%，电阻率最大下降了43%，方块电阻最大下降了38%。结论 导电银浆在粗糙表面铺展的过程中会渗入基材的凹陷处，增加了吸附点位，使得银浆与基材的结合更加紧密，银颗粒之间距离变小导电性增强。因此为了增加导电线条的导电性可以适当增加基材的粗糙度。
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  改性木薯淀粉胶黏剂的制备及性能研究

  颜小凤, 谭佳妮, 李祥刚, 仝婧婧, 谢涛, 黄煜琪, 孙俊军, 饶秋华

  . 2024, (1): 62-70. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.008

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  目的 探究不同含量的氧化剂、糊化剂以及交联剂对木薯淀粉性能的影响。方法 通过红外、流变学表征方法系统研究了糊化剂(NaOH)和氧化剂(NaClO)用量对淀粉胶黏剂性能的影响。结果 当加入16%(相于干淀粉质量而言)的NaClO作为氧化剂时，淀粉胶黏剂的初黏力和黏度都达到最佳。当加入10%(相对干淀粉质量而言)的NaOH作为糊化剂时，淀粉在室温下就能发生糊化，形成黄色透明状胶黏剂，此时，胶黏剂有明显的触变性。结论 NaClO的加入可以很好地改变淀粉胶黏剂的流动性，但过量的NaClO会使胶黏剂黏度过小，并致耐水性和黏结性不足。适量的NaOH加入可以使淀粉的黏度增加，但过量的NaOH会减弱重新缠结的淀粉高分子链间的作用力，导致黏度下降。硼砂的加入能与淀粉分子形成络合物，使淀粉胶黏剂的黏度有明显提升。
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  分心木碳点/聚乙烯醇复合膜的制备及其在草莓保鲜的应用

  郑晓凤, 高秋杰, 涂心睿, 孙天懿, 周见朗, 郑中召, 徐丽

  . 2024, (1): 71-80. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.009

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  目的 制备不同浓度碳点的未掺杂分心木碳点(1-CDs)/聚乙烯醇复合膜和氮掺杂分心木碳点(2-CDs)/聚乙烯醇复合膜，以延长草莓的货架期。方法 采用流延法制备复合膜，探讨不同浓度CDs对复合膜的光致发光行为、疏水性、力学性能、紫外吸收性能和阻隔性能的影响，并比较不同薄膜对草莓的保鲜效果。结果 碳点和聚乙烯醇分子内或分子间发生了较强的相互作用，碳点的加入增强了复合膜的疏水性和紫外吸收性能，2-CDs/PVA-6复合膜在60 s时的接触角为65.3°，断裂伸长率和拉伸强度分别为(220.6±6.3)%、(107.55±4.9)MPa，2-CDs/PVA-6复合膜在波长300 nm时的紫外可见光透过率接近0，该复合膜对草莓的保鲜效果最好。结论 作为包装材料，2-CDs/PVA-6复合膜表现出潜在的应用价值，能够延长草莓的货架期。
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  基于CiteSpace的PHA研究进展与热点分析

  杨雪, 魏风军

  . 2024, (1): 81-90. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.010

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  目的 直观把握PHA相关领域的研究进展和热点，推动PHA领域的发展。方法 以CNKI与Web of Science数据库中近10年的相关文献为对象，采用文献计量方法，使用CiteSpace软件绘制PHA研究知识图谱。结果 相关文献的年度发文量不断上升，国内外学术界对PHA领域的关注度越来越高，国际PHA领域的跨单位合作比国内更广泛。该领域的研究力量遍布全球，其中清华大学、葡萄牙里斯本新大学、马来西亚理科大学、昆士兰大学、布尔诺理工大学等机构的贡献突出、影响较大，陈国强是该领域发文量最多的学者。通过分析
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  石墨烯/碳纳米管复合电热膜制备过程工艺优化及预测模型

  杨春梅, 孙国玉, 田心池, 曲文, 张子浩, 张佳薇

  . 2024, (1): 91-100. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.011

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  目的 本文利用响应面法和神经网络遗传算法对石墨烯/碳纳米管复合电热膜的固化工艺进行优化，并对2种方法的优化结果进行比较，为复合电热膜制备提供了最佳的工艺参数。方法 通过单因素实验探讨浆料定量、固化温度和固化时间对复合电热膜体积电阻率的影响，在此基础上进行BB试验设计，在BB试验结果上进行响应面法(RSM)和BP神经网络分析及优化。结果 单因素实验结果表示随电热膜定量增加，体积电阻率先下降后上升，随着固化温度的升高或固化时间增加，体积电阻率逐渐下降直至趋于稳定。对BB响应面法和GA-BP遗传神经网络法优化获得的最佳工艺进行实验验证，GA-BP遗传神经网络模型优化的结果相对误差较小为1.06%，因此得出最佳固化工艺参数:定量为0.056 g/cm²、固化温度为85.71 ℃、固化时间为11.13 h。该研究结果对石墨烯碳纳米管复合电热膜的制备工艺具有参考价值。结论 通过响应面方差分析表明，定量、固化温度和固化时间三因素对体积电阻率既有显著的线性影响，也有极其显著的平方影响。BP神经网络预测模型的准确性很好，可用于石墨烯/碳纳米管复合电热膜体积电阻率的预测。
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  基于微纳米压印的微透镜阵列光学膜制造研究

  汤树海, 陈琳轶, 陈广学

  . 2024, (1): 101-110. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.012

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  目的 实现裸眼3D显示效果的承印基材是微透镜阵列光学膜，本文旨在研究制造微透镜阵列光学膜的方法及在制造过程中的影响因素。方法 采用卷对卷的UV-LED光固化微纳米压印工艺，通过定制化的微纳米压印模具，规模化制造正六角形孔径、蜂窝排布的微透镜阵列光学膜。结果 文中所用的PET膜表面粗糙度均方差约为0.083 μm，可见光波段的透光率为90%~93%，具有良好的表面平整度和较高的透光率，有利于微透镜阵列的成型制造和光学膜优良光学性能的呈现;UV-LED紫外压印光刻胶具有较低的黏度(250 Pa.s，25 ℃)、良好的界面性能(接触角为93°)和较小的固化体积收缩率(3.5%)，有利于光刻胶对模具凹槽的填充及微透镜阵列的成型和脱模。对于微纳米压印制造过程，要选择合适的压印力，既要确保光刻胶能够充分地填充模具凹槽，又要避免微透镜阵列的结构受挤压变形而导致损坏模具。当压印速度控制在5~7 m/min时，微透镜阵列的复型精度较高且成型质量较为稳定，不会出现气泡缺陷和拉断缺陷。结论 卷对卷的UV-LED光固化微纳米压印工艺是一种制造微透镜阵列光学膜行之有效的方法。
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  镭射BOPP基膜循环拉伸力学性能的试验研究

  杜子康, 于法月, 夏家良, 何邦贵, 钟灵杰

  . 2024, (1): 111-117. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.013

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  目的 为研究双向拉伸聚丙烯(Biaxially Oriented Polypropylene，BOPP)薄膜在重复拉伸使用后的弹性模量变化以及应变变化趋势。方法 以26 μm BOPP薄膜为研究对象，以1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 N为最大加载力分别进行加载周期为15次的单轴循环拉伸试验，总结对比循环次数以及加载力对弹性模量及棘轮应变的影响，分析薄膜性能变化趋势。结果 通过对比同一加载应力不同循环下的弹性模量以及棘轮应变，发现在预设加载力下随着循环次数增加，薄膜弹性模量呈增大趋势，且增大幅度逐渐减小，其棘轮应变与弹性模量变化趋势一致;通过取均值对比不同加载力下的弹性模量以及棘轮应变变化，发现薄膜弹性模量随加载力增大而先增大后减小，最大应变以及最小应变均随加载力的增加而增大。结论 通过试验研究得出了BOPP薄膜在循环拉伸中弹性模量及棘轮应变随加载力、循环次数增大的变化趋势;对薄膜性能变化有了一定的预测，并为实际加工中的张力选择提供了指导性建议。
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  PET包装材料中聚酯低聚物的研究进展

  冯佳宁, 常世敏, 吴刚, 仇凯, 夏伊宁, 张敏, 赵宇晖

  . 2024, (1): 118-127. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.014

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  目的 综述PET包装材料中聚酯低聚物的研究现状，包括筛查识别、迁移检测、风险评估及政策法规。方法 PET包装材料中聚酯低聚物的筛查识别主要采用液相色谱-高分辨率质谱技术进行，结合靶向筛查和非靶向筛查手段。聚酯低聚物的迁移检测主要是测定不同条件聚酯低聚物从PET包装材料向食品模拟物的迁移。结果 部分研究开展了真实食品中低聚物的含量测定，并采用合适的方法对食品样品进行前处理。聚酯低聚物的风险评估通常是将食品/食品模拟物中的迁移量和法规中的迁移限量进行比较。对法规中未列出的低聚物，通常采用毒理学关注阈值(TTC)方法结合Cramer决策树进行风险评估。由于实验数据的缺乏，针对PET内聚酯低聚物的法规还十分有限。结论 随着PET包装材料的广泛使用，特别是新型PET包装材料的出现，有必要对PET中聚酯低聚物的潜在风险进行深入研究，以确保食品安全。应注重高分辨率质谱在聚酯低聚物筛查及迁移检测中发挥的作用，为后续风险评估提供重要数据支持。
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  新疆不同品种杏果实采后的品质变化及贮藏性评价

  杨域宁, 康洁, 易明玥, 王清扬, 罗峻渲, 王伟, 李学文

  . 2024, (1): 128-138. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.015

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  目的 为了解不同品种杏果实在贮藏期间的耐贮性，筛选最适贮藏的杏果实品种。方法 以新疆主栽的14个杏果实品种为试材，测定贮藏期间果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、Vc含量、呼吸强度、果实相对电导率、总酚、类黄酮、叶绿素和腐烂率10个指标。结果 在贮藏末期，“小红杏”的L^*值、a^*值、b^*值、总酚、类黄酮、硬度、SSC、Vc含量、相对电导率、腐烂率均与初始值相比差异显著;“和田明星杏”的L^*值、a^*值、b^*值、总酚、类黄酮、硬度、SSC、TA均与初始值相比变化较小。“小红杏”的呼吸峰值比其余峰值高15.07%~37.17%，而“和田明星杏”的峰值比其余峰值低22.62%~40.42%，低于其他峰值。库车小白杏叶绿素下降最慢，伊利吊干杏下降最快。贮藏期间各指标均呈现不同程度的相关性，各指标间存在信息重叠。主成分分析提取出4个主成分，方差贡献率累计达到78.936%，可代表原始指标的大部分信息。结论 综合各项指标可得，“和田明星杏”的贮藏性优于其他品种。文中研究可为新疆杏果实的栽培提供理论依据。
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  食用菌采后品质变化及物理保鲜技术研究进展

  杨永佳, 孔芃, 景赛, 朱璧合, 王彩莲, 侯德华, 寇莉萍

  . 2024, (1): 139-147. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.016

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  目的 综述国内外不同物理技术在食用菌保鲜上的研究进展，为进一步提升鲜食食用菌品质及延长其贮藏期提供参考。方法 结合食用菌在贮藏期内出现的品质劣变现象，如褐变软化、水分流失及营养物质消耗等，总结物理保鲜技术(如低温保鲜、气调技术、辐照技术、光照技术、电磁技术等)在食用菌采后的应用，分析不同物理保鲜方法的保鲜机制及应用效果。结论 物理技术可减缓食用菌采后劣变的进程，保持食用菌的新鲜品质，延长其货架期，将在食用菌保鲜上发挥更大的作用。不同的保鲜方式适用于一定的场景，在实际生产中应结合食用菌的特性、操作条件、经济效应，选择适宜的保鲜方式。
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  1-MCP结合低温贮藏对阳光玫瑰葡萄贮藏品质及生理特性的影响

  李自芹, 陈雅, 李文绮, 张正红, 王纪文, 刘成江, 赵志永, 雷用东

  . 2024, (1): 148-155. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.017

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  目的 为探究1-MCP结合低温处理对“阳光玫瑰”葡萄贮藏品质的变化。方法 以葡萄为试材，分别用0.5、1、1.5、2 μL/L 1-MCP进行处理，无1-MCP处理的作为对照(CK)。将试材置于温度为(0±0.5)℃、相对湿度为75%的保鲜库中贮藏，每20 d测定1次葡萄的生理指标。结果 较其他浓度处理，1 μL/L 1-MCP结合低温处理，抑制了“阳光玫瑰”葡萄的硬度、呼吸强度、MDA含量和PPO活性的升高，减少了落粒率和腐烂率的发生，延缓了SSC、TA含量的下降。结论 1 μL/L1-MCP结合低温处理，推迟了“阳光玫瑰”葡萄在贮藏期间的后熟衰老进程，最大限度地保持了果实的新鲜品质，延长了果实的贮藏期，可作为“阳光玫瑰”葡萄规模化贮运保鲜的实用技术。
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  糖渍野木瓜鲜切片加工及保鲜工艺研究

  田密霞, 彭丽, 张礼良, 熊思国, 姜爱丽

  . 2024, (1): 156-164. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.018

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  目的 优化糖渍野木瓜的制作工艺和保鲜工艺参数，并评估其货架期。方法 以糖液质量分数、超声糖渍时间、真空糖渍时间为因素，进行正交实验，筛选出糖渍野木瓜鲜切片的最佳制作工艺。在最佳糖渍工艺基础上，筛选糖渍野木瓜鲜切片的保鲜处理工艺参数。在糖液中添加纳他霉素和D-异抗坏血酸钠，真空包装后巴氏杀菌。根据筛选出的最佳工艺参数制作产品，并进行产品检验。结果 糖渍野木瓜鲜切片最佳工艺参数:超声糖渍时间为60 min，真空糖渍时间为90 min，糖液质量分数为40%，纳他霉质量浓度为60 mg/L，D-异抗坏血酸钠质量浓度为200 mg/L，杀菌条件为70 ℃、30 min。结论 该工艺生产出的糖渍野木瓜鲜切片相较于市售产品具有更高的安全性和更长的货架期。
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  主成分分析γ-氨基丁酸–壳聚糖涂膜对人参果贮藏品质的影响

  梁金甜, 曾丽萍, 赵文汇, 潘艳南, 熊雪淇, 王晓华

  . 2024, (1): 165-173. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.019

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  目的 探究γ-氨基丁酸(GABA)–壳聚糖涂膜对人参果的保鲜效果。方法 将人参果在12 ℃下贮藏28 d，研究10 mmol/L GABA-壳聚糖涂膜处理对人参果贮藏期间营养品质和生理生化指标的影响。结果 与对照组相比，采用GABA-壳聚糖涂膜处理能显著提高人参果的感官品质，抑制其呼吸作用，降低质量损失率，降低PPO和POD酶活性，维持可溶性固形物和可滴定酸含量，减缓MDA的积累，同时有效保持较高的Vc和总黄酮含量，从而延缓果实软化及品质劣变进程。通过主成分分析(PCA)提取出2个主成分，累计方差贡献率为86.86%，较好地描述了人参果贮藏期间品质的变化。此外，经PCA分析发现，贮藏28 d时处理组的果实品质与贮藏14~21 d时对照组的果实品质较为接近，进一步证实GABA-壳聚糖处理有助于人参果贮藏品质的稳定。结论 采用GABA-壳聚糖涂膜处理能够延缓人参果采后软化、褐变及衰老进程，从而提高果实的贮藏期。
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  夏黑葡萄电商物流品质评价及影响因素分析

  魏婧怡, 梁欣, 赵通, 韦婉琪, 姚刚, 朱志强, 兰义宾, 阎瑞香

  . 2024, (1): 174-182. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.020

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  目的 对不同电商物流包装，不同产区夏黑葡萄的运输品质构建规范化评分模型，进一步完善运输过程中葡萄的品质评价体系，同时为不同运输包装的组合利用提供理论依据。方法 以云南、江苏、天津等地的5个产区的夏黑葡萄为研究对象，采用4种典型电商包装进行48 h实物寄递试验。运用相关性和主成分分析，对夏黑葡萄的电商物流品质进行综合评价，筛选出适宜的电商包装方式，并进一步分析运输过程中造成品质差异的环境影响因素。结果 主成分分析提取了3个主成分，累计贡献率达89.096%，对3个主成分得分进行权重相加和建立果实品质评分(Y)模型:Y=0.562Y1+0.186Y2+0.143Y3。结果表明处理组1(瓦楞纸箱/泡沫箱/冰袋/袋中袋)内夏黑运输品质最优且更稳定，其他3个处理组品质波动较大。通过分析运输过程中环境温度及振动的变化，发现EPS泡沫箱保温性能最好，冰袋辅助降温可以有效降低包装箱内温度，提高葡萄商品性;提高包装量是削弱Z轴振动对产品影响的有效手段。结论 本研究建立了一套综合性的果实品质评分模型，利用该模型能够较为客观、准确地反映出夏黑果实的物流品质，对促进生鲜商品的电商物流快速发展具有重要意义。
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  水产品超声辅助浸渍冷冻技术研究进展

  常江, 宛新国, 孙智慧, 李晓燕

  . 2024, (1): 183-190. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.021

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  目的 为延长水产品销售周期，最大程度保持其营养品质，促进水产品冷冻保藏及加工技术的发展和产业化。方法 归纳总结超声辅助浸渍冷冻的作用机理，并探究其对冰晶形成和生长以及水产品保鲜加工的影响。结果 超声辅助浸渍冷冻能有效提高冷冻效率，减小冰晶晶核规格，缩短冷冻时间，减缓水产品蛋白质变性与脂质氧化速率，改善水产品质构、保持其营养价值，是水产品冷冻处理的有效途径。结论 超声辅助浸渍冷冻技术能在一定程度上解决水产品冷冻过程中存在的问题，为水产品冷冻技术产业化提供支持。超声辅助浸渍冷冻技术在作用机制、适用范围和特定环境下的作用衰减等方面存在着一定缺陷，还需深入阐述其作用机理，为冷冻智能装备开发提供保障。
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  面向冷链智能立体仓库的数字孪生系统构建

  胡斌, 郭慧, 陶雄杰

  . 2024, (1): 191-200. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.022

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  目的 当前冷链物流行业立体仓库存在货品损耗率高、失温严重、信息化水平低等问题，确保冷链智能立体仓库的食品质量安全，并实现降本增效。方法 面向冷链智能立体仓库的运行场景，设计全映射与多维仿真的数字孪生五维模型，通过对多源异构数据的融合，实现立体仓库全要素的状态实时可视化与监测预警，并提出一种支持系统联动决策的模型优化策略，对立体库负载与温控区热力分布进行智能调节，最大限度提高运行效率和降低运营成本。结果 构建了一套冷链智能立体仓库数字孪生系统，通过对优化前后仓库运行数据进行对比，同等仓储环境条件下生鲜蔬菜的食品保鲜度损耗率同比下降了25%~30%，实现了冷链智能立体仓库实时数据与动态虚拟模型的精准映射与联动运转。结论 以广东某供应链管理有限公司佛山智能冷链仓储物流中心的冷链立体仓库为实践对象，形成了冷链智能立体仓库一体化管控新模式。为冷链智能立体仓库运营管理、调度联动决策与协同作业提供了数字孪生技术的应用参考，为建立更完善的保鲜产品包装与冷链食品质量安全提供了新路径。
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  双模式可重构并联机构的构型及其在酒盒产线中的应用

  张磊, 李瑞琴, 宁峰平, 柴超, 崔鑫佳, 郭文孝

  . 2024, (1): 201-207. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.023

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  目的 为实现酒盒生产线上酒盒胶线点胶和酒盒底座清废环节的自动化，提出一种双模式可重构并联机构。方法 基于螺旋理论分析该机构在2种模式下的自由度，利用闭环矢量法和D-H法求得对应模式下的位置逆解，采用数值法求解机构工作空间、灵巧度和转动能力指标，给出该机构的应用实例。结果 该机构在2-URU/RRC模式下具有3T自由度，2-URU/URC模式下具有3T1R自由度，工作空间连续且无空洞，获得2-URU/RRC模式下灵巧度指标分布规律和2-URU/URC模式下动平台转动能力。结论 该机构在2-URU/RRC模式下可满足胶线点胶作业需求，在2-URU/URC模式下可满足底座清废作业需求，提高了酒盒生产线自动化程度。
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  基于比例特征的区域分割算法在药板缺陷检测中的研究

  颜培鑫, 黄海龙, 冷奎, 杨泽宇

  . 2024, (1): 208-214. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.024

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  目的 为解决铝塑泡罩药板图像ROI区域定位慢、精度差等问题，本文提出一种基于比例特征的泡罩区域分割算法，该算法可以快速定位并分割泡罩ROI区域，结合图像相关性特征算法对铝塑泡罩药板进行缺陷检测。方法 首先通过工业相机采集药品包装生产线上的药板原始图像，接着使用Blob分析从原始图片中分离出铝塑泡罩主体部分，然后通过仿射变换将图像放置在中心区域，并使用比例特征分割算法对泡罩区域进行分割，最后通过金字塔加速的NCC算法完成缺陷检测。结果 实验结果表明，基于比例特征分割后的图像平均NCC匹配时间为9 ms，在缺陷样本占比20%的实验中误检率为0.167%，漏检率为0.556%。结论 通过比例特征分割出精准的泡罩ROI区域结合改进的NCC算法，在拥有较高准确率的同时大幅减少了缺陷检测时图像匹配的时间，能较好地完成铝塑泡罩药板的缺陷检测任务。
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  差分拉曼光谱结合化学计量学对白色购物纸袋的检验研究

  谢佳宁, 胡晓光, 姜红, 章欣, 黄凯

  . 2024, (1): 215-222. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.025

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  目的 建立差分拉曼光谱用于无损识别白色购物纸袋的方法。方法 对收集到的60种不同品牌、不同规格的白色购物纸袋进行拉曼光谱测定，对样品的拉曼光谱图进行预处理，根据光谱图对样品进行初步分类，并结合化学计量方法对样品进行分组。应用Fisher判别分析方法对分类结果进行验证。最后应用RBF模型对未知样本进行分类判别。结果 结合样品中所含的碳酸钙、滑石粉、硫酸钡的不同，可初步将白色购物纸袋样品分为五大类，采用K-均值聚类方法继续细分，通过Fisher判别方法对样品分结果进行验证，判别准确率为100%。应用神经网络RBF模型对未知样本进行判别分析，准确率达到89.48%。结论 该方法简便易行，为白色购物纸袋的分类提供了科学的依据，也为公安基层工作的开展提供了便捷的办法。
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  基于COMSOL的纸浆模塑干燥模拟及验证

  赵甜甜, 王军

  . 2024, (1): 223-228. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.026

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  目的 研究采用COMSOL Multiphysics模拟纸浆模塑干燥效率及厚度变化的可行性。方法 基于多孔介质理论，应用有限元仿真软件COMSOLMultiphysics建立纸浆模塑干基含水率随时间变化的热湿、水分流动、非等温流动多物理场耦合模型，考虑干燥中含湿多孔介质的湿空气热对流及多孔基体的热传导，模拟在热板加热条件下纸浆模塑的干燥效率和厚度的变化，并与实验结果进行比较。结果 模型内域探针所得模拟结果与实验结果具有良好的一致性，在干燥后期厚度预测误差范围为0.4%~7.7%，干燥效率预测差异值最低为4.3%。结论 采用COMSOL Multiphysics模拟纸浆模塑干燥过程可行。
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  改进野马算法求解低碳开放式送取货选址路径问题

  虎翼飞, 张惠珍, 陈曦

  . 2024, (1): 229-238. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.027

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  目的 针对当前物流背景下普遍出现的送货公司外包、退换货频繁等问题，结合现有的碳排放政策，提出低碳背景下开放式同时送取货选址−路径模型(Low-Carbon Open Location-routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery Problem，LOLRPSPD)，并通过改进野马算法进行求解。方法 首先设计一种新的解码方式，使得原离散问题可以采用连续算法求解。之后，运用哈尔顿序列生成初始解，改进非线性进化概率因子，使用模拟二进制交叉，增加变异操作，以及精英保留、设置连续失败重新初始化等步骤，改进野马算法。最后，通过6组不同大小的算例将改进野马算法与原始野马算法、模拟退火算法、粒子群算法、遗传算法进行对比。结果 针对中大型算例，改进野马算法远超原始野马算法。针对小型算例，在确保准确率的同时，改进野马算法对比各经典算法也在速度上具有优势。结论 提出的LOLRPSD模型具备合理性，改进的野马算法针对选址路径问题具有较好的搜索能力。
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  多周期农产品废弃物供应链网络均衡模型构建

  夏文汇, 肖潼, 夏乾尹, 李月思

  . 2024, (1): 239-245. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.028

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  目的 研究农产品废弃物可持续利用问题，既实现供应链整体利润最优，又减轻对环境的污染。方法 在随机需求的背景下，考虑生产合作社对零售商的不同激励度，分析生产合作社、零售商、需求市场的最优状态，利用变分不等式建立相应的多周期供应链网络均衡模型。结果 从多周期角度，实现了农产品废弃物供应链网络均衡利益最优化，可为合作社与零售商在较长时间达到一种均衡状态提供有效解决方案。结论 既实现了多周期农产品废弃物的持续利用，又促进了循环经济的发展，同时还实现了供应链网络均衡、供应链整体利润最优和减轻环境污染等目标。
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  基于机器学习的区域快递包装需求预测优化研究

  刘战豫, 张宇飞

  . 2024, (1): 246-253. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.029

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  目的 快递包装需求预测精准程度是智慧物流体系化建设的重要基础，本文主要通过对不同机器学习方法、不同特征选择方法、不同参数寻优方法的比较，选取快递包装需求预测更加精准的方法，分析主要特征对快递包装需求的影响，优化区域快递包装需求的研究。方法 首先通过不同的机器学习方法进行比较;然后通过不同的特征选择方法进行比较，通过不同参数寻优方法比较确定遗传算法对优化随机森林模型参数的效果;最后为了更好地解释模型，引入SHAP分析的方法，对不同特征的重要性进行分析。结果 改进的随机森林预测模型效果最好，MAE值、MAPE值、RMSE值、R²分别为2 783、5.1%、4 343、0.99。女性人口和第三产业值是影响快递包装需求最为关键的因素。结论 所提出的预测方法有更好的准确性及可解释性，能为快递包装需求预测提供有力的决策支持。
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  基于支持向量机的变压器碳排放预测模型

  陈远东, 孟辉, 李猛克, 张海龙, 张超, 梁伟, 韩钰, 姬军

  . 2024, (1): 254-261. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.030

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  目的 解决变压器中主要设计参数影响下的碳排放量预测问题。方法 本文利用随机森林(Random Forest，RF)算法和支持向量机(Support Vector Machine，SVM)算法进行对比，构建一个变压器碳排放预测模型。结果 通过对变压器的全生命周期进行评价，确定铁芯的长宽比为影响碳排放量的主要因素，对给定参数下的碳排放量进行预测，并与实际值进行对比分析得出，3类预测模型中，SVM高斯核模型的平均绝对误差值约为5.37，与碳排放实际值最为接近，故采用高斯核函数的非线性支持向量机预测模型最优。结论 证明支持向量机高斯核函数预测模型更具有预测准确性和有效性，以期能为生产企业进行低碳设计提供参考依据，为电力行业生产设备的可持续设计研究提供一定的借鉴意义。
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  低介电片状FeNi吸波剂的山嵛酸辅助制备及其织构行为

  王睿, 王峰, 徐逸凡, 官建国, 陈志宏

  . 2024, (1): 262-272. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.031

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  目的 在吸波剂表面化学吸附一层绝缘小分子，制备低介电常数且耐腐蚀的低频吸波剂。方法 通过机械化学处理活化合金粒子表面，增强山嵛酸与合金粒子间形成的化学吸附，从而制备具有低介电常数、光滑表面、高晶粒取向度和耐腐蚀的片状Fe50Ni50@山嵛酸吸波剂。结果 形成的山嵛酸包覆层可调控球磨过程中粉体间的冷焊效应和粉体受到的外界载荷，诱导Fe50Ni50粉体沿{111}晶面的滑移，促使粉体内形成{001}面织构。同时，绝缘且疏水的山嵛酸包覆层可阻碍粉体间导电网络的形成，降低片状Fe50Ni50吸波剂的介电常数，使粉体兼具低介电常数、高磁导率和耐腐蚀能力。结论 Fe50Ni50@山嵛酸吸波剂粒子展现出良好的低频吸波性能和耐腐蚀能力，为发展兼具优良耐环境性能和低频强吸收能力的新型吸波材料提供了一种思路。
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  二氧化铀粉末运输容器假想跌落事故下的安全设计与试验验证

  张振雨, 陈孟, 庄小东, 沈光耀, 邵长磊, 沈勇坚, 陈秀明, 袁广银

  . 2024, (1): 273-280. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.032

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  目的 设计易裂变二氧化铀粉末运输容器，证明容器在最危险姿态下，可以满足9 m跌落的核临界、屏蔽安全和放射性物质包容相关设计准则。方法 设计外柔内刚的三层密封容器，内外壳之间填充聚氨酯减振吸能材料，建模分析容器多种姿态下的结构与功能材料动态响应，确定最危险跌落姿态。针对最危险工况开展实际跌落测试试验，证明容器在假想事故下的安全性。结果 容器在最危险跌落工况下，聚氨酯材料减振吸能效果与设计计算相符，中子吸收板、中子慢化板等功能材料位置和缺损量符合要求。二氧化铀粉末的密封性得以保障。结论 以有限元分析为基础的容器仿真分析与样机试验结果匹配度较高，试验样机通过了相关跌落试验，证明了容器在危险姿态下的9 m跌落安全性能。
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  米字形填充正方形蜂窝异面平台应力

  孙德强, 常露, 邢月卿, 王倩, 张艺行, 骆泽龙, 董成辉, 王思宇

  . 2024, (1): 281-289. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.033

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  目的 研究冲击速度和结构参数对米字形填充正方形蜂窝异面平台应力的影响规律。方法 利用ANSYS/LS-DYNA建立该蜂窝可靠的基于胞元阵列的异面冲击分析有限元模型;基于简化的超折叠单元理论推导该蜂窝的准静态平台应力理论公式，理论值与仿真值相吻合验证理论公式的正确性。对不同壁厚边长比的蜂窝，在不同冲击速度下进行异面冲击仿真分析，利用LS-PrePost软件处理得到相应的接触力-位移曲线，进一步处理得到变形模式和平台应力，并以图表的形式加以展示与分析。结果 不同冲击速度下结构参数固定的蜂窝表现出LS、MS和HS等3种不同的异面冲击变形模式，从LS模式转变到MS模式再到HS模式的临界速度分别约为20 m/s和150 m/s;壁厚边长比对变形模式的影响可忽略。结论 该蜂窝动态平台应力随冲击速度(或壁厚边长比)的增加而增大，且增长速率不断提高。当其他参数固定时，LS模式和MS模式下该蜂窝的动态平台应力与冲击速度呈二次函数关系，HS模式下动态平台应力与冲击速度的平方呈线性关系;动态平台应力与壁厚边长比呈幂函数关系。基于仿真计算结果，得到了该蜂窝动态平台应力的经验表达式。
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  预压缩气垫包装系统静力及动力学特性研究

  李广利, 李玲, 张滔, 卞强, 王栋彬, 刘新丽

  . 2024, (1): 290-298. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.034

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  目的 以柱形气垫包装系统为研究对象，建立静力及动力学模型，对静态压缩、自由振动和基础激励受迫振动特性进行研究。方法 建立气柱压缩力数学模型，并通过试验、仿真验证模型，通过建立预压缩柱形气垫包装系统力学模型，研究静力及动力学特性。结果 预压缩量和充气压力越大，包装系统固有频率越高。在包装对象宽度定值约束下，选取多个小直径气柱，固有频率更高，且薄膜应力更小。在基础激励下，包装系统固有频率处存在共振峰值，对高频域气垫表现出了较好的减振特性。结论 所建立的静力压缩模型与试验、仿真结果较吻合，所建立的动力学模型合理，结果准确。
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  TRIZ理论在提高石油钻井平台涂料耐腐蚀性方面的应用

  王江红, 冯辉霞, 谭琳, 陈娜丽, 赵丹, 石露露, 张皓翔

  . 2024, (1): 299-306. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.035

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  目的 提高石油钻井平台防腐涂料的耐腐蚀性，减少由于石油钻井平台防腐涂层失效造成的经济损失。方法 本文以石油钻井平台漆装系统为研究对象对其进行系统分析，并基于TRIZ理论(Teoriya Reshenivya Izobreatatelskikh Zadatch, TRIZ, 译为发明问题解决理论)中的功能分析、因果分析、裁剪、九屏幕法、物理矛盾等工具对石油钻井平台漆装系统中涂料的组成成分进行创新设计。结果 本文共得到了12个方案，通过初步分析选用了其中的5个方案构成解决问题的最优方案:首先在聚氨酯面漆中加入共轭结构的邻羟基苯甲酸甲酯，同时加入对苯醌自由离子捕捉剂，捕捉二氧化钛分子因吸收紫外线产生的自由基，防止面漆老化。此外还在面漆中加入OTS-SiO2超疏水材料，阻止微生物附着。然后将环氧树脂中间漆中的不锈钢鳞片由不导电的玻璃鳞片替换。最后在底漆中加入弹性材料(微米级橡胶粒子)，改善涂层易剥落的问题。结论 该研究成果为提高防腐涂料的耐蚀性和环保性提供了参考。
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  车用锂离子电池组液冷散热系统设计与优化

  刘岩, 肖纯, 沈国鑫, 李锦, 张少睿

  . 2024, (1): 307-314. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.036

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  目的 解决传统热管理系统中锂离子电池组在充放电过程中温度过高、温差过大等问题。方法 以液冷方式为主要手段，在传统蛇形冷却通道的基础上设计1种单流入单流出的微通道结构和2种双流入单流出的微通道结构，并采用新型高导热材料石墨烯薄膜作为散热辅助材料。基于有限元仿真软件从电池组的最高温度、温差、温升和流体压力4个角度进行比较分析。结果 优化后电池组的最高温度由36.4 ℃降至36 ℃，温差由8.7 ℃降至3.9 ℃，电池组的散热能力及温度一致性得到提高。结论 双流入单流出结构优于单流入单流出结构，其中双波纹蛇形为最佳的液冷微通道结构，石墨烯薄膜的采用可进一步提高电池组的温度一致性。