2025年, 第46卷, 第23期　
刊出日期：2025-12-10

  

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健康营养食品包装开放式创新与产业化
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  健康营养食品包装协同创新的产业博弈机制与治理优化研究

  柳虎威, 周丽, 杨江龙, 梁凯博

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 1-12. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.001

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  目的 针对健康营养食品包装企业与食品企业在协同创新中的博弈问题,探索提升包装创新效能的关键路径,为推进包装产业现代化提供理论支撑。方法 基于协同创新理论与利益格局分析,创新性地构建包装企业与食品企业在“知识产权界定、技术成果转化、创新风险分担、创新收益分配”四维度的演化博弈模型,运用复制动态方程分析策略演化过程,通过MATLAB数值仿真揭示关键因素的影响机制。结果 演化博弈存在5个均衡点,其中(0,0)和(1,1)为进化稳定策略,系统演化路径取决于双方积极策略收益与“搭便车”收益的相对大小。数值模拟显示,额外收益系数提升促进协同创新,成本增加、风险分担不当、收益分配失衡则导致博弈陷入低效均衡。敏感性分析表明,额外收益系数对系统演化的影响最为显著,风险分担比例在包装方承担60%左右时协同效率最高。结论 明确知识产权、双向技术转化、合理风险分担、完善收益共享是提升包装创新效能的关键路径,应构建系统化包装创新产权制度体系,推进包装技术共享新格局,创新协同监管模式,建立多方参与的治理机制。
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  价值与温度：基于适老化的老年健康营养食品包装研究

  熊礼梅, 朱宗华

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 13-20. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.002

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  目的 构建“价值-温度”双维框架,系统解决老年健康营养食品包装存在的功能缺失与情感断层问题。方法 基于对市面老年健康营养食品包装的实物样本分析与回收的有效用户问卷,结合当前主流设计案例的总结。通过对包装开启便捷度、信息辨识清晰度等实物指标进行测量,并结合问卷数据的统计分析,系统研究老年健康营养食品包装在使用过程中的功能痛点与情感需求。结果 通过整合分析,建立功能价值、社会价值与伦理价值三位一体的理性基石,结合情感体验、文化共鸣和稳定陪伴的温度注入路径,创新提出“价值-温度”双螺旋协同路径。结论 本研究为老年健康营养食品的适老化包装设计提供了系统的理论框架,将安全、易用、智能的功能价值与尊严、共情、陪伴的情感温度在同一设计框架内实现动态耦合与可度量平衡;该范式为银发经济从数量扩张转向质量提升提供了可实施、可推广的系统化方法,对基于适老化的老年健康营养食品包装研究具有范式引领价值。
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  以多元群体需求为导向的果蔬汁包装消费全链路体验设计

  马雪寒, 刘文良

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 21-31. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.003

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  目的 寻求多元消费群体需求导向下的果蔬汁包装消费全链路体验设计的优化策略,在优化消费群体消费体验的同时,提升果蔬汁的产品附加值。方法 综合运用Affinity Diagram（A型图解法）与Analytic Hierarchy Process（AHP,层次分析法）的混合研究方法对Z世代学生与上班族、健身人士以及具有特殊需求的人群进行需求获取与转化。利用A型图解法获取消费者需求卡片与需求清单,在此基础上,利用AHP构建果蔬汁包装消费全链路体验设计的层次分析模型与判断矩阵,并进行一致性检验,将多元消费群体对于果蔬汁包装消费体验的需求转化为果蔬汁包装的具体设计指标,为果蔬汁包装提供可优化的设计思路与实践方案。结果 明晰了多元消费群体对于果蔬汁包装设计的功能体验需求,并根据需求清单与层次分析模型得出的数据设计了与需求高度契合的果蔬汁包装与全链路消费体验系统方案。结论 以多元消费群体的消费需求为导向进行设计,融合数理模型方法进行果蔬汁包装的消费体验设计,可更精准地实现市场、设计主体与消费者之间的有效衔接,提升消费者在消费过程中的体验感与幸福消费指数,增强其对大健康食品包装的安全感、体验感。
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  食品新鲜度智能指示与传感技术的研究进展

  王祎琳, 吕艳娜, 杜健, 王海松

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 32-43. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.004

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  目的 系统梳理近年来食品新鲜度智能指示技术与传感技术的发展脉络,分析从传统显色材料到现代智能传感技术的演进规律,并针对当前技术瓶颈展望未来方向,为该领域的持续创新提供理论参考。方法 归纳以pH响应型显色材料为代表的传统智能新鲜度指示技术原理、应用与局限,重点剖析柔性电子、纳米材料传感系统及电子鼻等新兴智能传感技术的突破与融合路径。结果 传统显色指示剂虽具成本低、直观性强等优势,但存在稳定性差、判读主观性强等局限。新兴智能传感技术通过多学科交叉融合,不仅可实现对食品包装内pH值、气体等多参数实时监测,还显著提升了检测灵敏度与智能化水平,但仍面临材料工程化瓶颈、成本与标准化等挑战。结论 食品新鲜度智能监测技术正朝着材料-器件-信息系统深度融合的方向发展。未来重点将集中于开发环境自适应智能材料、构建基于人工智能的多源数据融合平台、优化柔性制造工艺,以推动智能包装系统的标准化与实用化进程。
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  色彩心理学视角下的儿童药品包装设计

  苏霞, 杨洋, 王进华

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 44-57. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.005

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  目的 针对儿童药品包装色彩失调、辨识度低、互动缺失三大痛点,提升其服药依从性和家长决策效率。方法 基于色彩心理学,开展市场样本分析,包括321份家长问卷和46名儿童访谈,提出“色彩-图形-互动”一体化策略。结果 高饱和主色与味觉联想可缓解负面情绪;系列化色彩结合几何动物图形可以显著提升货架识别率;通过包装结构的动态开合设计和阶梯式色彩奖励机制,有效增强了儿童的服药参与感和长期依从性。结论 该策略兼顾情感安抚、信息高效传达和行为引导,形成了可推广的儿童友好型包装设计范式。
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  基于感性工学和SET-KANO-AHP模型的智能奶瓶设计研究

  黄庆华, 董世品, 王磊, 李诚开, 李辉

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 58-68. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.006

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  目的 为满足并提升年轻父母对婴幼儿健康管理的需求和情感体验,研究完善智能包装设计的方法和过程,促进婴幼儿营养食品包装在智能化方向上进一步健康发展。方法 首先,筛选智能奶瓶的用户需求,得到需求优先级排序和分类,明确设计重点;其次,基于感性工学研究将模糊的用户情感转化为直观的数据信息,得到感性意象词汇及重要性排序,确定智能奶瓶的设计定位;最终,在结合智能包装技术的基础上,完成方案设计,并进行方案有效性验证。结果 SET-KANO-AHP模型可作为用户需求分析的重要手段,基于感性工学的智能奶瓶设计研究路径,能够有效地提高用户的体验。结论 此设计方案能够满足年轻消费群体对智能奶瓶的情感需求,达到了设计预期,可为母婴智能产品与包装设计提供参考。
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  虾青素活性包装递送体系及其在健康食品中的应用

  郭洋萍, 彭旭阳, 于涵, 段媛元, 阎瑞香

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 69-79. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.007

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  目的 综述针对虾青素化学不稳定性和低生物利用度所开发的多种活性包装递送策略,阐明其保护机制与实际效果,为开发绿色、智能的虾青素健康食品包装提供理论依据与技术参考。方法 系统梳理虾青素的化学结构、生物活性及其影响因素,并综述纳米颗粒、乳液/脂质体、微胶囊及可食用膜等多种活性包装递送体系的构建原理、关键性能参数与保护机理,分析其在提升虾青素加工稳定性、胃肠耐受性与生物可利用度方面的机制与效果,并概述其在健康食品中的应用进展。结论 多种活性包装递送体系通过界面封装、物理隔离和控释机制显著提高了虾青素在复杂食品环境中的稳定性和功能性,已在果蔬保鲜、肉制品抗氧化及功能性饮料等领域展现出良好前景,为实现虾青素的高效、绿色、智能化应用提供了可靠技术路径。
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  碳量子点的杂原子掺杂及在食品包装中的应用进展

  李凯齐, 马晓军, 李冬娜, 于丽丽

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 80-87. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.008

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  目的 系统梳理杂原子掺杂这一关键改性手段对碳量子点性能的调控作用,并总结功能化碳量子点在食品包装领域的最新应用进展,旨在为开发下一代智能、安全、高效的食品包装材料提供理论依据。方法 结合国内外相关文献,综述碳量子点的制备方法,重点分析氮（N）、硫（S）、磷（P）等杂原子掺杂对调控碳量子点电子结构、光学性能及表面功能的策略,总结功能化碳量子点在食品包装中的应用。结论 未来应进一步精准调控碳量子点的结构和性能,提高消费者对食品包装中CQDs的感知和接受程度,探索CQDs与食物成分的相互作用机制,为碳量子点在食品智能指示、抗菌保鲜、安全检测与防伪包装方面应用提供科学依据。
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  奶粉罐耐光性研究分析

  徐尚, 党阳, 鲁琴, 李叶, 张林, 魏远芳, 林勤保

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 88-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.009

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  目的 研究影响奶粉罐耐光性的相关因素,为解决当前市场上奶粉罐存在的褪变色问题提供参考。方法 采用滤光氙弧灯加速老化试验模拟实际光照环境,验证油墨与颜料粉耐光等级是否一致,并重点分析上光工艺、网点覆盖率、冲淡剂添加比例,以及网点和冲淡剂的组合使用对奶粉罐耐光性能的影响。结果 所测试的油墨耐光等级与对应颜料粉的耐光等级基本保持一致;上光油可对油墨层起到一定的保护作用,有效提升了耐光性能;网点与冲淡剂对油墨印刷品的耐光性有显著影响,尤其印刷工艺中需选用低耐光等级油墨时,需谨慎评估低网点或高冲淡剂比例及两者组合的使用。结论 为确保奶粉罐具备良好的耐光性与颜色稳定性,建议在实际应用中优先选用高耐光等级的油墨,同时严格控制网点覆盖率及冲淡剂的添加比例。
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  BERTopic-SVR多源数据下健康食品包装新兴技术识别与预测

  朱文霜, 陈贺捷, 梁树立

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 96-105. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.010

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  目的 提升健康食品包装技术前瞻研判的精度和深度,厘清该领域创新演进路径。方法 融合论文、专利与社交媒体多数据源,以双向编码器表示的主题建模（Bidirectional encoder representations from transformers for topic modeling,BERTopic）挖掘技术主题,通过设计“影响力、增长性、连贯性、创新性、不确定性/模糊性”5项指标体系筛选前沿主题,再结合社交媒体情感计算检验社会接受度,最后利用支持向量回归（Support vector regression,SVR）预测新兴技术未来发展趋势。结果 生物基可降解材料、植物源抗菌涂层、RFID营养追踪、多光谱新鲜度传感和微胶囊营养靶向递送等5项技术被识别为新兴技术方向,表现出高成长性与市场渗透潜力。结论 研究基于多源数据融合,提出将市场需求纳入技术识别研究,并预测新兴技术发展,为健康食品包装领域研发布局与战略决策提供了新的研究视角。
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  GC-MS法同时测定食品接触材料及制品中3种甲酚异构体迁移量

  曾铭, 阿文伟, 区宇程, 吴泽春, 梁约, 梁炜锋, 范颖莹, 陈湘颖, 李天广, 李丹

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 106-112. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.011

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  目的 为评估邻甲酚、间甲酚和对甲酚的迁移风险,建立GC-MS法测定食品接触材料及制品中3种甲酚异构体迁移量的分析方法。方法 对于水基、酸性和含乙醇食品模拟物,用二氯甲烷进行萃取;对于橄榄油模拟物,用乙腈进行萃取;对于化学替代溶剂（95%乙醇和异辛烷）,则采用直接液体进样方式,通过气相色谱-质谱法测定、外标法定量。结果 3种甲酚异构体在0.30~3.0 mg/kg范围内有着良好的线性关系,相关系数大于0.997,方法的检出限均为0.1 mg/kg,定量限均为0.30 mg/kg,加标回收率在85.5%~110%之间,相对标准偏差（n=6）为1.9%~9.4%,通过对实际样品进行测试和评估,表明此方法具备较高的准确度和可靠性。结论 该方法适用于食品接触材料及制品中甲酚迁移量的测定。
先进材料
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  二氧化硅在可降解包装材料中的功能化应用进展

  鲍艳, 董文丽, 郭茹月, 于思珂, 陈丽华

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 113-128. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.012

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  目的 针对可降解包装材料存在的力学与阻隔性能不足、功能单一等应用瓶颈,本文旨在系统综述如何通过引入储量丰富、低毒且结构可调的二氧化硅（SiO₂）微球对其进行功能化改性,以提升性能、拓展应用的研究进展。方法 系统介绍实心SiO₂微球、介孔SiO₂微球和中空介孔SiO₂微球的结构特性与制备方法;阐述SiO₂微球对可降解包装材料力学强度、阻隔性能、热稳定性、光学性能及降解性能的调控机制;分析SiO₂微球对活性物质的负载与控释作用。结论 SiO₂微球的制备方法已趋于成熟;以SiO₂为功能性填料,通过调控其结构与性质可解决可降解包装材料在力学强度增强、阻隔性提高、热稳定性提升等方面的需求;SiO₂微球负载并控释活性物质的能力使其在活性包装、智能指示包装、防伪包装及隔热防护包装等领域展现出巨大的应用潜力。未来研究应聚焦于SiO₂微球的长期安全性、绿色制备工艺、多功能协同及机器学习优化材料组分与结构设计等4个方面。
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  洋葱皮提取物/马铃薯淀粉/卡拉胶复合膜的制备及性能表征

  张福娟, 王炜琪, 王存堂

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 129-137. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.013

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  目的 利用农业废弃物紫洋葱皮开发具有生物活性的可降解食品包装材料。方法 利用不同浓度的洋葱皮乙醇提取物与马铃薯淀粉/卡拉胶共混,制备PS/κC-EEOS复合膜,并分析EEOS的浓度对复合薄膜物化性质和生物活性的影响。结果 FTIR、XRD以及SEM的结果显示,EEOS的混入可以抑制马铃薯淀粉的重结晶过程,使薄膜的表面以及截面变得粗糙。与对照组相比,EEOS的加入使薄膜的亮度、抗拉强度、WVP下降,而不透明度、a^*值、断裂伸长率增加。复合膜的总酚含量、DPPH和ABTS自由基清除效果随着 EEOS添加量的增加而显著增加（P<0.05）。复合薄膜对金黄葡萄球菌的抑制作用高于大肠杆菌,且抑菌圈直径随着EEOS浓度的增加而增大。结论 本研究成功制备了一种具有优异保鲜性能的复合生物活性薄膜,为食品保鲜领域提供了一种新的解决方案。
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  载铜活性炭的制备及其对二氧化硫吸附性能研究

  姚梦龄, 秦旭锋, 陈东, 杨欢, 鄢莹, 戴文俊, 向芮萱

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 138-144. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.014

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  目的 开发弹药箱内密闭环境下SO₂气体脱除的新方法。方法 采用浸渍工艺制备硝酸铜改性椰壳活性炭,研究材料微观孔隙结构、表面化学性质变化、对二氧化硫的动态和静态吸附性能,并对吸附机理进行分析。结果 载铜活性炭存在微孔和中孔,改性活性炭的比表面积和孔容参数随着硝酸铜浓度增加而减小,Cu²⁺负载于活性炭微观孔隙结构中,当浸渍液浓度过高时,含铜组分覆盖在活性炭表面,堵塞微观孔隙结构。载铜活性炭对二氧化硫的吸附性能显著改善,吸附容量随着硝酸铜浓度增加呈现先增后降趋势,0.5 mol/L的载铜活性炭对二氧化硫吸附容量最高,达到168.3 mg/g,相比改性前提升了455%,且在密闭环境下对二氧化硫的净化效果更优。结论 载铜活性炭在气体吸附、脱除领域具有较好的应用前景。
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  有机硅改性聚醚的合成与表征

  臧金秋, 杨凯, 王婷, 陈东, 朱富林

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 145-151. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.015

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  目的 为改善包装用传统聚氨酯胶黏剂耐低温性能差的问题,合成具有稳定Si—C键连接的非水解型ABA嵌段有机硅改性聚醚。方法 本研究以聚甲基氢硅氧烷和含末端不饱和C=C双键的甲基烯丙基聚醚为原料,以氯铂酸作为催化剂,进行硅氢加成反应。结果 通过¹H NMR、¹³C NMR、²⁹Si NMR、FT-IR及GPC对产物进行结构表征,成功合成了一系列双羟基封端的聚醚-聚二甲基硅氧烷-聚醚（PE-PDMS-PE）ABA三嵌段低聚物,其结构特征：以聚二甲基硅氧烷（PDMS）链段为疏水中心嵌段（B）,两端连接甲基烯丙基聚醚嵌段（A）,聚合物链两端含有活性羟基（—OH）。结论 通过化学键桥接亲水性聚醚链段（A嵌段）与疏水性PDMS链段（B嵌段）,能够合成具有优异的水解稳定性Si—C键连接的非水解型ABA嵌段低聚物。
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  基于MXene沉淀物的无添加剂丝网印刷导电油墨及其智能包装应用

  黄壮鹏, 白彧, 吴德成, 杨杰, 张爱斌, 张斯乔, 蓝丽华, 乔萍, 陈正宇

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 152-158. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.016

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  目的 提出一种利用MXene制备过程中沉淀部分构建无添加剂水性丝网印刷导电油墨的策略,以提升MXene材料利用率并验证其在智能包装中的柔性电路应用可行性。方法 采用HCl/LiF原位刻蚀制备Ti₃C₂Tₓ MXene,并直接将分离得到的沉淀经振荡、离心作为油墨主体;系统表征其流变行为、成膜质量及导电性能,并在PET等基材上完成丝网印刷;进一步构建无源NFC柔性识别标签,评估其读写表现与使用稳定性。结果 所得油墨低剪切表观黏度≈4 800 mPa·s,呈明显剪切稀化,满足丝印节拍需求;在PC、PET与A4纸上形成边缘清晰、致密连续图案,最低方阻为6.5 Ω/□;构建的无源NFC线圈单次印刷电阻约为28.6 Ω,手机识别距离约为12 mm,响应延时<30 ms,可稳定读写;AFM测得片层厚度约为1.5 nm,XRD(002)峰低角移动,佐证层间距增加与MXene结构形成。结论 MXene沉淀物可直接作为无添加剂水性丝印油墨的功能主体,兼具良好流变性与导电性,可在多类包装基材上获得低方阻图案并稳定驱动无源NFC工作,证明该思路在智能包装身份识别与交互领域的可行性,为MXene副产物资源化与绿色印刷电子提供可扩展的新路径。
农产品保鲜与食品包装
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  低温等离子体联合真空/气调包装对糙米贮藏品质的影响

  崔玮淇, 孟令伟, 王长远

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 159-170. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.017

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  目的 为了延长糙米的货架寿命,提升其食用品质。方法 采用低温等离子体（CP）技术处理糙米,并对其进行普通袋装（Control）、真空包装（VP）和气调包装（MAP）,在温度为（25±2）℃、相对湿度为55%的条件下贮藏360 d,测定分析其水分含量、脂肪酸、色度、菌落总数、发芽率、质构特性、丙二醛、微观结构、挥发性化合物相对含量等指标。结果 随贮藏时间的延长,所有样品的脂肪酸值、丙二醛含量和菌落总数显著上升,发芽率和水分含量显著下降。贮藏360 d后,CP+VP样品的丙二醛含量和脂肪酸值较对照组分别降低了10.7%和39.6%。与对照组相比,CP+VP样品的菌落总数降低了11.6%,水分含量提升了20.7%。色度方面,所有样品L^*值显著下降,a^*、b^*值显著上升;120 d时,除CP+VP组外,其余样品颜色变化显著,且CP处理的样品亮度更低。所有样品的硬度随贮藏时间显著上升,弹性和胶黏性显著下降,相同贮藏时间内,VP、CP+VP和MAP组硬度更低,组间无显著差异（P<0.05）。CP处理使醛类、酮类物质相对含量增加,对醇类、萜类影响较小。结论 真空包装联合低温等离子体技术可减缓糙米品质劣变,增强贮藏稳定性,对粮食常温储运的品质保障有积极作用。
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  鲜切水果表面原位成形涂层创制及保鲜应用研究

  李智信, 赵以勒, 郭晓宏, 陈晨, 姜爱丽, 李江阔, 吴迪, 陈昆松

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 171-180. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.018

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  目的 针对鲜切水果贮藏过程中的失水软化问题,制备一种在鲜切水果表面原位成形的涂层,保持鲜切水果的品质。方法 以脱乙酰魔芋葡甘聚糖（DKGM）、羧基化纤维素纳米纤维（CCNF）和海藻酸钠（SA）为原料,采用浸涂工艺,通过Ca²⁺交联作用,开发一种仅需30 s就可直接在鲜切水果表面原位成形的涂层,进一步在涂层中负载表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）和谷胱甘肽（GSH）。对DKGM/CCNF/SA原位涂层的结构、力学性能和细胞毒性进行表征,并对其在鲜切水果中的保鲜性能进行研究。结果 当DKGM/CCNF混合溶液和SA溶液的体积比为1︰1时,原位涂层具有更强的力学性能（压缩模量为(1.10±0.14) MPa）和更好的热稳定性。原位涂层具有良好的生物安全性和低细胞毒性。鲜切苹果保鲜试验结果显示,在4 ℃下贮藏7 d后,E/G-DKGM/CCNF/SA原位涂层处理的鲜切苹果的硬度（7.71 N）显著高于未经涂层处理的对照组（6.10 N）。与对照组相比,E/G-DKGM/CCNF/SA原位涂层处理组的质量损失率减少4.61%,褐变指数下降19.62%。结论 DKGM/CCNF/SA原位涂层能显著抑制质量损失率上升、硬度下降和果肉褐变。该研究为鲜切水果表面原位涂层快速成形及失水软化抑制提供了新思路。
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  低温下塞外红苹果平衡气调包装设计及贮藏品质变化研究

  杨蕾, 陈星宇, 孟司, 柴晓菡, 袁琦, 魏智成, 吴昊, 朱俊向

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 181-188. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.019

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  目的 构建低温条件下塞外红苹果平衡气调包装（EMAP）设计体系,并验证最优透气性商业膜的贮藏保鲜效果。方法 基于Michaelis-Menten模型和动态平衡方程,推导0.5 ℃贮藏条件下适宜自发气调材料的气体透过率参数,据此筛选3种商业膜开展保鲜效果对比实验,验证EMAP技术可行性。通过分析贮藏期间果实硬度、褐变指数（BI）、可溶性固形物（SSC）、可滴定酸（TA）、丙二醛（MDA）、抗坏血酸含量及相对电导率等指标,综合评价不同包装膜的保鲜性能。结果 在0.5 ℃贮藏条件下,通过EMAP体系优化的PET包装组显著抑制品质劣变,其BI值较PLA组降低了17.7%,TA保留率、硬度及抗坏血酸含量的降幅分别较PLA组减少了26.7%、16.9%和21.3%;同时SSC积累、相对电导率及MDA含量均显著低于PLA组与BOPP/PE组。结论 基于EMAP设计的PET商业膜在低温贮藏中具有最优保鲜效果,可有效延长塞外红苹果贮藏期并维持其核心品质指标,为该品种商业化保鲜提供理论依据与技术支撑。
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  芒果采摘包装车机械臂结构设计与分析

  张春芝, 严宇晴, 刘世豪

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 189-196. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.020

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  目的 针对芒果种植区地形复杂、果柄含腐蚀性漆液等问题,设计一款履带式芒果采摘包装车。方法 整机由履带行走底盘、三自由度电动缸调平平台、五自由度机械臂及末端执行器构成。采摘包装车的调平平台基于倾角传感器实时维持机械臂基座水平;末端执行器融合鳍条效应四指柔性抓取机构,集成压力传感实现无损抓取,并结合剪切式漆液吸附结构。机械臂通过D-H法建立运动学模型,结合动力学分析优化驱动参数,并进行结构轻量化优化。结果 五自由度机械臂实现了结构轻量化,质量减少了13.8%;并且最大变形量为1.978 mm,最大等效应力为35.638 MPa,均满足刚度和强度要求。五自由度机械臂在芒果采摘包装环节具有良好的适应性,对降低人工成本、提升作业效率具有积极作用。结论 采摘包装车具备柔性抓取、漆液高效处理及果实初步分类能力,为破解芒果机械化采摘包装难题提供有效的技术方案。
自动化与智能化技术
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  苹果自动网套包装机设计

  刘万通, 李学通, 张译之, 田原, 李起成, 李江波

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 197-205. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.021

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  目的 解决苹果采后人工套网包装存在的效率低、成本高、劳动强度大等问题,提升苹果包装的自动化水平。方法 设计由三大功能单元组成的自动化包装机,上料单元采用双侧循环输送线和移动抓取模组,实现苹果连续交替供料和无损转运;套网单元创新性地采用四伺服模块化驱动机构,通过同步驱动网套辊组,配合锥形悬浮固定芯,实现网套精准撑开和输送;卸料单元通过气缸驱动过渡机构完成自动下线。针对链传动等关键部件进行优化设计和计算选型,基于西门子S7-1500 PLC构建控制系统,完成样机试制,并采用100个65~85 mm的苹果进行性能试验。结果 测试数据显示,样机平均包装效率为2.018 s/个,包装成功率达到99.4%,设备运行稳定,实现了从上料到卸料的全流程自动化作业。结论 该苹果自动网套包装机结构合理、运行可靠,包装效率和成功率显著优于人工操作,为实现苹果包装自动化提供了有效的技术装备支持。
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  六自由度机械臂的搬运作业运动规划与仿真

  马艳艳, 冯金芝

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 206-211. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.022

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  目的 研究包装机械臂搬运作业的运动规划,使得机械臂的各关节运动平稳,确保其工作效率和稳定性。方法 以六自由度模块化机械臂为研究对象,采用标准D-H参数法设立坐标系,并用Matlab构建仿真模型。然后,根据机械臂实际作业任务需要,选用关节空间方案,并选择五次多项式插值法对包装机械臂进行路径规划,针对生产线上的定点抓取搬运任务,分析产品的作业过程,对抓取、提升、移动、到达等4个作业环节进行路径规划和仿真。结果 所构建的机械臂模型正确,确定了机械臂到达各节点时对应关节的角位置,计算出4个作业任务中各关节的运动位置、速度,其加速度曲线光滑连续,所获得的末端执行器运动曲线与实际作业情况一致,达到了预期目的。结论 机械臂可按期望运动精度,实现产品的抓取和搬运任务目标,其运动模拟分析结果符合实际使用情况,其结果可为机械臂的运动控制和实际应用提供理论基础,对后续机械臂在包装自动化方面的应用有借鉴意义。
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  基于MLP-LSTM联合优化的端到端印刷防伪信息编码系统

  李思麒, 曹鹏

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 212-220. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.023

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  目的 针对现有印刷量子点防伪信息编解码算法高度依赖经验,设计效率低且性能难以提升的问题,本文提出一种面向该场景的基于神经网络的端到端防伪信息编解码系统。该系统通过结合神经网络的自监督优化机制,实现防伪信息高效编码,从而提升编解码系统的设计效率和检纠错能力。方法 首先,采用多层感知神经网络（MLP）生成印刷量子点点阵数据,在损失函数中引入基于汉明距离的正则项约束,以增加防伪信息码字之间的距离,提升检纠错容限。对污损后的防伪信息码字采用长短期记忆神经网络（LSTM）进行序列化解码。最后,通过联合优化编码器和解码器的网络参数,实现印刷防伪信息的一体化编解码框架。结果 通过模拟噪声攻击,对比0~8 dB信噪比范围内的误码率。实验结果表明,LSTM解码器的检纠错性能优于MLP、CNN解码器。在6.5 dB的噪声攻击下,LSTM解码器误码率（5.19×10^-4）低于MLP解码器（2.33×10^-3）和CNN解码器（9.02×10^-4）的误码率。结论 文中提出的端到端印刷量子点防伪信息编解码系统能够自主生成具有良好检纠错能力的防伪信息码字,解决了印刷量子点防伪信息生成的传统方法在设计效率不高、性能提升难的局限。
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  基于不同曳力模型水平管密相气力输送流动特性分析

  李永鑫, 周甲伟, 徐耀杰, 张亦明, 魏烨东, 刘增辉

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 221-230. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.024

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  目的 揭示常用数值模拟曳力模型对颗粒水平运动状态影响的机理。方法 基于CFD-DEM数值模拟方法,从颗粒固相浓度、管内压力损失变化、气固两相速度分布、气体-壁面切应力及颗粒-壁面切应力和气相湍流强度等角度,对比Gidaspow等4种商用软件中常用曳力模型模拟水平直管密相气力输送的过程特性。结果 随着轴向距离的增加,4种模型预测固相浓度均先增大后减小,且管内沉积区面积逐渐减小、悬浮区面积逐渐增大;4种曳力模型预测的气体-壁面切应力随轴向距离的增加而减小,颗粒-壁面切应力随轴向距离的增加而增加;气相湍流强度随轴向距离的增加呈现出先增大后减小的趋势,且管道中心处气相湍流强度最大,越靠近壁面处气体湍流强度越小。结论 Wen-Yu模型预测了最大的水平管固相浓度、最小的单位管长压降（最小单位压降为1 000.76 Pa/m）、最小的颗粒速度以及最大气相湍流强度,Syamlal-O'Brien模型则与之相反。
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  基于改进BAS-QL融合算法的AGV路径规划研究

  白慧娟, 于超宇, 窦水海, 王兆华, 李婷, 杜艳平, 丁洁

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 231-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.025

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  目的 解决车间动静态环境中的AGV路径规划问题。方法 构建以行驶路径最短和转弯次数最少为目标的多目标优化模型,并提出一种改进的BAS-QL融合算法进行求解。针对静态环境,引入八方向扩展和变步长策略对BAS进行优化。针对动态环境,将BAS生成的静态全局最优路径作为Q-Learning算法的初始解,结合QL的在线更新机制,对路径进行动态优化,并在检测到动态障碍物时调用BAS,实现局部路径重构。基于MATLAB平台,在不同地图规模下,分别开展静态和动态环境下的仿真实验。结果 实验结果表明,在静态环境中,所提算法在20 m×20 m地图下的路径长度、转弯次数、行驶时间、转角度数总和分别优化了21.54%、35.71%、27.46%、67.86%,在40 m×40 m地图下分别优化了16.52%、4.76%、12.58%、52.38%;在动态环境中,当检测到障碍物时能够实现局部动态灵活避障。结论 所提算法兼具全局寻优和动态响应能力,验证了其在复杂车间场景中路径规划的有效性和实用性。
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  基于IPSO模糊PID的切纸机后挡规电液伺服系统跟踪控制设计

  杨敖, 李宏峰, 柳晓菁, 高振清

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 243-252. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.026

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  目的 为提升印后切纸机后挡规电液伺服系统在复杂工况下的动态响应速度、跟踪精度和抗干扰能力,提出一种基于改进粒子群优化（IPSO）的模糊PID控制策略。方法 在AMESim-Simulink多域联合仿真平台上,建立了阀控缸电液伺服数学模型,并设计双输入（误差及误差变化率）、三输出（ΔK_p、ΔK_i、ΔK_d）的模糊PID控制器;采用IPSO对2个量化因子（K_e、K_ec）和3个反量化因子（K_dp、K_di、K_dd）进行全局寻优。结果 仿真结果表明,在阶跃响应测试中,将IFPID控制器的调节时间缩短至0.6 s,相较于传统PID,缩短了约67%;在正弦跟踪测试中,最大跟踪误差小于5 mm,降低了超过60%;在突变外力干扰下,可在0.9 s内恢复稳态,鲁棒性显著增强。结论 该控制策略具有良好的自适应和全局寻优能力,能够显著提升切纸机后挡规的控制精度和抗干扰能力,为切纸机的智能化控制提供了有效方法。
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  人工智能生成内容在包装工程中的创新应用研究综述

  李公伟

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 253-263. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.027

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  目的 面向包装行业个性化、智能化及可持续性需求,探究人工智能生成内容（AIGC）技术在包装工程中的创新应用路径,破解国内外研究中跨学科整合不足、可持续材料研发滞后等难题,助推智能包装升级和绿色发展。方法 剖析国内外研究现状,从包装设计、材料研发、质量检测、物流供应链及可持续发展全流程出发,阐释AIGC技术在流程提效、材料性能分析、缺陷可视化检测、供应链优化及废弃物循环利用中的应用逻辑,依托数据驱动和算法优化构建技术应用框架。结果 AIGC实现了包装设计效率的提升和个性化定制,辅助缩短了可持续材料的研发周期,显著提高了质量检测准确率,有效减少了物流供应链材料的浪费,并构建了“设计-回收”全链路环保体系。结论 AIGC通过重构包装行业“经验设计”逻辑,为包装工程提供从智能优化到可持续发展的技术支撑,推动了行业向“算法最优”“精准可持续”转型,对提升包装行业竞争力和环境效益具有关键价值。
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  纸质印刷品原辅材料中气味标志物的分析方法研究

  朱翔, 汪宣, 徐继俊, 胡征, 徐文君

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 264-271. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.028

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  目的 针对纸质印刷品原辅材料中挥发性/半挥发性成分对产品气味质量的0影响,建立一套用于筛查与鉴定其中气味成分的分析方法,通过解析原辅材料和成品中特征性气味组分的关联性,最终确立具有溯源价值的关键气味标志物。方法 基于解卷积法、匹配度法及保留指数法构建的三重确认机制对顶空固相微萃取气相色谱/质谱联用技术（HS-SPME-GC/MS）获得的数据进行定性分析,解决复杂基质中定性分析不准确的问题。在半定量分析中,采用不同极性的化合物作为内标物,针对目标物的极性差异优化校准策略,提升分析结果的可靠性。结果 结果表明,基于相对气味活度值（rOAV,即半定量浓度与化学阈值的比值≥1）作为对产品气味有贡献的物质,3种纸质印刷品及其原辅材料中鉴别出154种关键性气味成分,包括烃类、醛类、酮类、醇类、芳香烃类、杂环类、酯类、醚类、胺类、酸类、酚类和卤代烃类12大类;进一步利用交集分析（upset图分析）,辨识出苯甲醛、壬醛、苯乙酮、2-乙基己醇和十二醇作为气味标志物。结论 筛查出的挥发性/半挥发性气味标志物为后续纸质印刷品气味质量控制及原辅材料选型提供了理论依据和技术支持。
绿色包装与循环经济
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  客货一体化模式下多仓库快递配送车辆调度问题

  王勇, 潘润, 刘静

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 272-287. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.029

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  目的 针对城乡客货一体化视角下客货协同运营机制和多仓库快递包裹配送车辆协同共享调度相结合方面存在的不足,提出研究客货一体化模式下多仓库快递包裹配送车辆调度优化问题。方法 依据研究问题特性,构建包含公交车辆与配送车辆的租赁成本、配送成本、时间惩罚成本、公交中转站的固定成本及转运成本的物流总成本最小化和配送车辆使用数最小化的双目标数学模型。针对该模型提出一种基于三维时空聚类的改进多目标蚁群算法。通过融入精英保留策略和局部搜索操作,以提升算法的搜索性能,同时设计了公交中转站插入策略,实现公交车辆与配送车辆的协同共享调度。然后,基于实验仿真数据集,将提出算法与其他3种启发式算法进行比较,验证了所提出算法的求解性能。最后,通过实例数据对所提出的模型及算法进行进一步验证研究,并探讨不同公交发车班次和不同公交中转站插入策略下优化指标的变化情况。结果 优化后的车辆路径方案,使得配送车辆总数减少了72.4%,物流总运营成本节省了31.5%。结论 结果表明,本文提出的公交车辆与配送车辆协同调度模式能够有效降低物流运营总成本,提升公交车辆装载率,并为推动物流行业融入包装回收与循环经济体系提供理论参考。
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  南昌市奶茶包装生命周期环境影响和碳足迹分析

  王贺礼, 黄萱, 朱钰肖, 李姿颖, 樊颖丽

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 288-295. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.030

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  目的 调查南昌市奶茶包装废弃物产生量,比较不同材质奶茶包装的生命周期环境影响和碳足迹,分析通过优化包装材料组合降低奶茶包装环境影响和碳足迹的路径。方法 基于现场抽样调查,测算南昌市奶茶包装废弃物产生量。以1套中杯奶茶包装作为功能单位,采用生命周期评价方法,比较8种奶茶包装组合从“摇篮到坟墓”的环境影响和碳足迹,分析生产阶段、使用阶段和废弃阶段对奶茶包装全生命周期环境影响的贡献。结果 南昌市奶茶包装废弃物产生量约为1 422 t/a。8种奶茶包装组合情景中,PP杯体+PE膜盖+PP吸管组合具有最低的环境影响和碳足迹。生产阶段贡献了奶茶包装全生命周期环境影响的95%以上,奶茶杯体是环境影响的主要贡献者,但杯盖和吸管的贡献不可忽视。敏感性分析验证了结果的稳健性。结论 通过优化选择包装材料组合,可以显著降低奶茶包装的环境影响和碳足迹。
装备防护
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  偏心亚球缺型JPC水下成型及侵彻数值模拟

  梁安琪, 刘星雨, 冯誉恒, 尹建平, 伊建亚, 张雪朋

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 296-304. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.031

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  目的 为提高聚能战斗部对含水复合结构的侵彻能力,研究偏心亚球缺型杆式射流（JPC）水下成型特性及其毁伤效能。方法 通过数值模拟方法,分析药型罩壁厚和偏心距增量对JPC水下成型及双层水间隔靶毁伤效果的影响。结果 药型罩壁厚在3.5⁓5.0 mm内增大时,JPC入水初速下降了17.19%,但质量增加使其存速能力显著提升,存速提升了24.14%,双层水间隔靶的开孔孔径和挠度变形均不断增大,且对前靶的毁伤效果提升更明显,前、后靶开孔孔径分别提升了32.9%与36.3%,靶板挠度分别增加了15.6%与26.5%;偏心距增量由0 mm增至1.2 mm时,JPC初速提高了14.99%,前靶开孔孔径增大了68.69%,挠度增加了88.4%,而后靶开孔孔径下降了41.15%,挠度呈现先增后减趋势。结论 综合JPC存速性能、形态完整性及后效毁伤能力,确定壁厚δ=4.5 mm、偏心距增量b=0.9 mm为最优参数组合,本研究为水下聚能战斗部的优化设计提供了参考数据。
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  基于一次冲击构建缓冲材料任一缓冲曲线

  王思宇, 孙德强, 王灿, 柯贤朋, 吕嘉祥, 贺镇阳

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 305-313. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.032

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  目的 克服缓冲材料产品脆值-静应力缓冲曲线测定实验标准存在的诸多弊端,探究基于一次冲击来构建缓冲材料任一缓冲曲线的方法。方法 在材料缓冲理论基础上,将冲击过程中缓冲衬垫的最大单位体积能量吸收和最大应力视为变量,分析两者与其影响因素之间的函数关系式。结果 一定缓冲材料的最大单位体积能量吸收和最大应力满足确定的函数关系,可与该缓冲材料一次动态冲击的应力-应变曲线建立联系,由此理论依据提出了基于缓冲材料的一次冲击构建其通常产品流通环境决定的任一跌落高度和衬垫厚度组合下缓冲曲线的具体实施步骤。结论 针对一泡沫材料,将利用该缓冲曲线构建方法预测的任一缓冲曲线与相应缓冲曲线上实验测量结果进行对比分析,两者良好的吻合性证明了该方法的可靠性。
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  乏燃料运输容器二次跌落分析研究

  詹自敏, 侯春林, 盛锋, 李宁, 兰天宝

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 314-321. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.033

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  目的 确认乏燃料运输容器在不同跌落角度下的一次/二次跌落实际响应状态,尤其是乏燃料运输容器二次跌落影响。方法 采用ANSYS/LS-DYNA建立显式动力学模型,开展水平跌落0°、角跌落15°、30°、45°、65°（过重心）及垂直跌落（90°）共6种姿态的对比研究。考虑二次跌落分析,即考虑首次着地的能量耗散与随后的姿态旋转导致另一端着地并产生第二次冲击峰值,并与试验结果进行对比。结果 研究表明在小角度（≤30°）下,二次跌落峰值通常高于第1次（如15°时整体加速度二次峰更高,且筒体在二次跌落时加速度峰值达477 m/s²）;垂直跌落对燃料组件和上盖最为不利（燃料组件加速度为574 m/s²;上盖加速度为2 070 m/s²）;上盖螺栓在30°时拉应力最大（869 MPa）,提示密封可靠性风险。结论 通过9 m水平跌落的试验,仿真对比验证了模型在减震器变形模式上的一致性,建议容器跌落分析中考虑乏燃料运输容器二次跌落分析,至少覆盖小角（15°/30°）、垂直（90°）和过重心（65°）3类工况,以同时覆盖部件最不利与整体“无二次跌落”边界。本研究在乏燃料运输容器的试验及分析计算上具有实际指导意义。
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  航天器储运包装箱测控系统通用化设计

  王帅, 许宁, 贺继艳, 王秀锋

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 322-327. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.034

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  目的 通过包装箱测控系统通用化设计,对传统的定制化、差异化、低效率研制方式做出改进,满足航天器储运模式与能力发展需求。方法 以功能包络为牵引的模块化设计：统筹航天器储运装备应用需求,覆盖最大常规功能需求包络,统一技术状态;通用化测控系统依据功能划分进行模块化设计,各模块功能、结构相互独立;针对常规功能实现最小化设计,支持内部/外部扩展。结果 工程实践证明,依据通用化设计流程,可以针对各类实际需求实现灵活、快速配置,具备功能扩展能力,大幅压缩研制周期,改善了该领域产品通用化方面存在的不足。结论 基于通用化设计方法应用而生的批产式、产线式研制模式,能够有效促进包装箱测控系统在设计、生产、测试、使用、维修等各阶段的能力与效率提升。
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  基于T型吸振方法的包装托盘抑振研究

  车娟, 倪聪, 施宏达

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 328-334. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.035

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  目的 为了降低包装托盘在运输过程中的特定频段高振动幅值响应。方法 依据该类包装托盘的实际装配约束下的固支特征,随后对该类托盘结构加以模态分析,获得其模态特性而后进行模态叠加而得到该类托盘系统的振动传递结果;而后在明确不同T型振子结构耦合状况下的包装托盘结构动力学特性,同样分别对其进行振动传递结果分析,最后将统计所有类型下的结果,总结具有振子吸振作用的包装托盘动力学变化规律。结果 通过对比在增加T型振子前后的2种结构动力学特性可知,在增加T型振子的前提下包装托盘有效实现了对前2阶共振峰进行高效抑制,明确不同振子结构耦合作用,有效抑制了共振频率处的振动抑制。结论 通过上述结构仿真分析,可得到包装托盘在增加T型振子耦合作用机制下的动力学特性及振动传递变化规律,为同类包装托盘设计提供新思路。
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  宽频电磁屏蔽技术在无人机及反无拦截领域的应用研究

  蔡伟, 张亚, 孙朝龙, 郑永智, 刘国武, 程琳, 龚勋

  包装工程（技术栏目）. 2025, 46(23): 335-342. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2025.23.036

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  目的 针对无人机技术快速发展带来的电磁干扰与反制问题,探索宽频电磁屏蔽技术在平衡无人机抗干扰能力与反无拦截效能中的应用路径。方法 系统阐述宽频电磁屏蔽技术的基本原理,分析无人机与反无拦截系统的电磁环境特性,对比材料屏蔽、结构屏蔽、主动屏蔽等技术的优劣势,结合网络化防护需求提出一体化方案,并通过案例验证有效性。结果 多层级屏蔽设计、协议优化与协同干扰相结合的方案可显著提升无人机抗干扰能力（任务完成率提升了65%）和反无拦截效率（成功率达98%）。结论 宽频电磁屏蔽技术需向轻量化、宽频化、智能化方向发展,新型材料与人工智能的融合将为城市综合管理场景提供技术支撑。