预压缩气垫包装系统静力及动力学特性研究

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。

基于时间窗和多仓温控的生鲜商品配送车辆路径优化问题

目的针对当前生鲜商品配送效率低和成本高等问题,采用车仓温度可控的多仓车辆作为配送装备,并结合时间窗等约束,研究基于时间窗和多仓温控的生鲜商品配送车辆路径优化问题。方法建立最小化物流运营成本和车辆使用数量的双目标模型,然后设计基于Clarke-Wright节约算法的非支配排序遗传算法(CW-NSGA-Ⅱ)求解该模型。利用CW节约算法生成初始配送路径,以提高初始解的质量,并设计精英迭代策略,以提高算法的寻优性能。结果基于改进的Solomon算例,将文中所提算法与多目标粒子群算法、多目标蚁群算法、多目标遗传算法进行了对比,验证了CW-NSGA-Ⅱ算法的求解性能。结合实例,对多仓车辆使用数量、温控成本和运营成本等指标进行对比分析,结果表明,经优化后多仓车辆使用数量减少了35.7%,温控成本减少了39.2%,物流运营总成本减少了47.7%。结论文中所提模型和算法能够有效优化配送路径,降低运营成本,为构建高效率、低成本的生鲜配送网络提供了理论支持和决策参考。

低温驯化结合冰温贮藏对猕猴桃品质的影响

目的研究不同低温驯化处理方式结合冰温贮藏对猕猴桃品质的影响,为猕猴桃贮藏保鲜提供新技术。方法将猕猴桃在冰温(-0.5±0.2)℃、快速驯化(4℃驯化48 h)结合冰温和慢速驯化(10℃驯化24 h后再4℃驯化24 h)结合冰温的条件下贮藏180 d,定期测定猕猴桃相关指标。结果贮藏结束时,对照组可滴定酸(Titratable Acid,TA)含量为0.733%、维生素C(Vitamin C,VC)含量为208.7 mg/kg、硬度为0.692 N,而慢速驯化组的TA含量为1.053%、VC含量为259.4 mg/kg、硬度为1.119 N。与对照组相比,低温驯化结合冰温贮藏能够降低质量损失率、冷害率及腐烂率,抑制可溶性固形物(Soluble Solids,TSS)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量的增加,脂氧合酶(Lipoxygenase,LOX)活性的上升和自由水的损失,以及保持了过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性。结论慢速驯化比快速驯化处理能够更有效地保持冰温贮藏猕猴桃的品质,延长采后贮藏保鲜的时间。

基于层间垫平的囊匣三维装箱优化设计

目的为提高囊匣的装载率及装箱效率,研究层间垫平的强异构类的三维装箱问题,实现快速计算囊匣装箱方案和衬垫方案并指示装箱。方法基于囊匣实际装箱需求,以衬垫体积最小为目标,设计基于贪心策略与改进的装箱顺序策略的两步优化启发式算法,对装箱与衬垫方案进行优化;并根据不同放置方向,设计不同的输出效果以指示装箱。结果与装箱优化前数据进行对比实验证明,该算法推荐的装箱方案与衬垫方案可以减少木箱的使用数量与体积,减少垫平用衬垫体积7.21%,装箱时间缩短了约一半。结论文中设计的混合启发式算法能为囊匣装箱问题找到合适的装箱与衬垫方案,减少衬垫的使用,提高装载率以及装箱效率。

1-MCP结合开孔包装对软枣猕猴桃果实软化的研究

目的采后1-甲基环丙烯(1-MCP)处理缓解软枣猕猴桃开孔包装贮藏失水引起的果实软化问题。方法以“龙城二号”软枣猕猴桃为材料,0.5μL/L的1-甲基环丙烯(1-MCP)熏蒸结合开孔包装进行贮藏,探究贮藏期间1-MCP结合开孔包装对软枣猕猴桃果实软化的影响。结果1-MCP处理结合开孔包装与对照相比更有利于保持果实外观,明显抑制了果实中维生素C和总酚的降解;此外,1-MCP处理还延缓了果实硬度的下降,可能是由于抑制了细胞壁降解酶多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(CX)的活性,从而推迟了原果胶和纤维素含量的降低,因此延缓了可溶性果胶含量的升高,与对照组相比,货架期延长了4 d。结论1-MCP结合开孔包装贮藏可以保持果实的感观品质,使细胞壁降解进程受到抑制,进而推迟了软枣猕猴桃开孔包装贮藏中轻度失水导致的软化进程,达到了改善果实软化的目的。

质量体积双约束下车辆装载与配送路径联合优化研究

目的针对质量与体积共同限制的配送路径问题,综合考虑订单不可拆分、货物的体积等约束,构建包含路径最短和装载率最高双目标的车辆装载与配送路径联合优化模型。方法在车辆路径优化模型的求解方面,首先利用聚类算法对配送区域进行划分,然后通过车辆的载质量判断是否能进行站点货物的配送,最后利用遗传算法求得最优路径。在三维装载模型的求解上使用贪心算法和基于块的启发式算法,解决了货物的装箱问题。结果基于某公司具体实例对模型与算法的可行性进行了验证,优化后配送的车辆减少了1辆,配送距离减少了154.247 km,平均装载率达到了93.89%,节省了企业的配送成本。结论所构建的模型以及求解的算法可以提高装载率和配送效率,为解决车辆装载与配送路径联合优化问题提供理论依据。

“温控箱+蓄冷剂”包装对油麦菜贮藏品质的影响

目的探究不同包装方式对油麦菜贮藏品质的影响。方法以油麦菜为实验材料,采后分别装入泡沫箱(CK)、泡沫箱+蓄冷剂(T1)、温控箱(T2)、温控箱+蓄冷剂(T3),每隔5 d测定油麦菜的营养成分、生理生化指标和抗氧化酶活性,同时监测箱内的温度。结果CK、T1、T2、T3组温度分别为(4.06±0.07)℃、(3.61±0.05)℃、(3.72±0.04)℃、(3.49±0.03)℃,与其他处理相比,T3组温度较低,且波动范围最小;此外,T3处理组能够减缓质量损失率上升、抑制Vc氧化和叶绿素降解、延缓MDA积累、抑制PPO活性升高、维持POD、SOD、CAT活性,有效提高了油麦菜的贮藏品质,并延长了货架期。结论“温控箱+蓄冷剂”的包装方式能较好地维持油麦菜的采后贮藏品质。

冲击载荷下浮放包装件摇摆特性和倾覆风险研究

浮放包装件运输过程中,在冲击载荷下可能产生倾覆,严重威胁着运输安全,分析浮放包装件在纵向冲击载荷下的倾覆风险对于确保运输安全十分重要。采用基于指数函数的分段函数模拟车辆制动产生的单峰值钟形冲击加速度,构建浮放包装件在纵向冲击载荷下摇摆运动方程式。对于宽高比角度α较小的包装件,线性化运动方程式,分别在β≠pT和β=pT两种情况下推导包装件摇摆运动方程式和倾覆边界条件,分析结果表明,在自由响应阶段,包装件更容易倾覆。对于宽高比角度α较大的包装件,基于对包装件摇摆运动方程式的能量分析,构建包装件非线性摇摆倾覆边界条件,模拟结果表明,该近似分析法具有良好的准确性。

复合结构体无伞空投箱冲击特性分析

为促进无伞空投技术的发展,重点研究复合结构体无伞空投箱的冲击特性,分析无伞空投箱的冲击响应和失效破坏形式。从理论角度分析无伞空投箱的防护机理,然后建立典型包装箱模型,利用有限元法进行深入仿真分析。仿真结果表明,棱跌落和角跌落的物资向下位移大,箱体变形严重,冲击持续时间长;无伞空投箱的冲击能量吸收率均大于80%,高效的能量吸收为物资安全性提供了有力保障;与棱跌落和角跌落相比,面跌落物资的加速度峰值和平均冲击力更大;棱跌落和角跌落,无伞空投箱的应力应变水平更高,面跌落的应力应变水平更低。研究表明:物资的安全性与物资的冲击面积、泡沫冲击厚度有关,较小的冲击面积和较大的泡沫厚度可以降低物资损坏风险;无伞空投箱的失效破坏与其冲击面积相关,较大的冲击面积可以有效降低冲击失效程度,提升物资的安全性。

车辆制动载荷下包装件非线性摇摆响应分析

车辆制动产生纵向半正弦冲击载荷,浮放包装件在运输过程中制动条件下的摇摆特性及倾覆风险研究对于确保运输安全至关重要。研究浮放包装件非线性摇摆响应(α>15°),构建循环神经网络模拟包装件非线性受迫摇摆响应,应用雅可比椭圆函数构建包装件非线性自由响应分析表达式,根据能量守恒原则构建包装件在自由响应阶段倾覆边界条件。根据包装件非线性摇摆响应分析方法,构建包装件倾覆边界条件。分析结果表明,在半正弦冲击激励下,包装件在受迫响应阶段和自由响应阶段均可能绕O点逆时针旋转倾覆,导致包装件自由响应倾覆的冲击幅值较导致包装件受迫响应倾覆的冲击幅值小,这表明,包装件更容易在自由响应阶段倾覆。

基于客户满意度的低碳冷链多式联运路径优化

目的实现生鲜产品的高效配送,尽可能提高客户满意度。方法分析多式联运和冷链物流的特点,选择最优物流路径。在路径选择模型的建立中,结合客户对生鲜产品的质量及到货时间的满意程度,引入顾客满意度参数。同时响应国家“碳中和”政策的号召,在模型构建中考虑了低碳策略,以总成本最小、客户满意度最大为目标函数。以15个枢纽城市及公路、铁路、水路3种方式的冷链运输为例,将目前较新的帝企鹅算法与传统的启发式算法(遗传算法、粒子群算法)进行对比,并针对转运时间进行灵敏度分析。结果最优联运路线对应的客户满意度为0.96,转运时间的增加导致总成本上升、客户满意度下降和最优路径发生变化。结论帝企鹅算法在求解多式联运问题上具有较好的收敛速度和收敛精度,为多式联运承运人的决策提供了依据。转运时间的波动导致适应度函数发生变化,因此在兼顾客户满意度的前提下,选择合适的运输方式和路径,减少非必要的转运。

纸浆模塑品缓冲性能影响因素的仿真研究

目的研究形状、结构参数对纸浆模塑品承载和缓冲性能的影响,为纸浆模塑品缓冲结构设计提供更多参考。方法通过拉伸试验得到材料物理性能参数。对不同形状单元进行静态压缩试验和有限元模拟,对比验证仿真的可靠性。利用Ansys Workbench/LS-DYNA对3种不同形状单元以及3个结构因素的四棱台进行动态冲击模拟,评价其承载性能,并从能量吸收方面评价缓冲性能。结果不同形状单元中,圆台的承载和缓冲性能最佳;随着斜度增大,极限载荷和吸能性能整体呈下降趋势,1°时四棱台单元极限载荷最大,4°次之,1°~4°时吸能性能较好且变化相对稳定;随着长宽比增大,极限载荷和能量吸收整体均呈现下降趋势;极限载荷随着高度增加而减少,高度在10~25 mm时能量吸收不断减少,在25~40 mm时不断增加,在30~40 mm时单位体积吸能较稳定。结论在设计缓冲结构时,尽可能选择圆台状单元,斜度在1°时最佳,4°次之,长宽比在1~1.5最佳,高度在30~40 mm较好。

发泡聚乙烯最大加速度-静应力曲线快速获取方法研究

目的研究快速、准确预测最大加速度-静应力曲线的方法。方法首先利用落锤冲击试验机获取了5个不同高度下,5种不同厚度的发泡聚乙烯的最大加速度-静应力曲线。在此基础上,分析对比文中3种不同的改进拟合法与已有的动应力与动能量多项式拟合法的区别。结果研究发现,当不区分高度的情况下,以最大加速度因子为函数值,以跌落高度、衬垫厚度、静应力为变量进行拟合时,其代表预测精度R^(2)的平均为0.835,相比动应力与动能量多项式拟合法的0.2996要高。但曲线右侧的预测精度偏低。引入以静应力为变量的多项式作为修正因子后,R^(2)的平均值为0.934。预测精度有所提高,右侧的预测偏差减小,但仍存在。在区分高度的情况下,以带有修正因子的公式进行预测时,R^(2)的平均值为0.984,曲线向右侧预测偏差逐渐增大的现象明显改善。结论区分高度情况下,利用带修正因子的预测公式可以快速且较准确地预测最大加速度-静应力曲线,可以为冲击防护设计及相关软件的开发提供一定的帮助。

基于CiteSpace的国内快递包装研究热点及趋势分析

目的基于知网相关文献,使用知识图谱分析国内快递包装研究热点和趋势,为后续快递包装相关研究提供参考。方法应用CiteSpace软件,将2014—2023年知网收录的以“快递包装”为主题的110篇核心文献作为研究对象,通过发文趋势研究、核心作者分析和发文机构分析、关键词共现、聚类分析、关键词突现分析等方法,挖掘快递包装领域的研究现状、热点和趋势。结论我国快递包装相关领域的研究呈波动上升趋势,作者之间、科研机构之间的合作均较为紧密,研究热点主要包括快递包装循环利用,共享化、智能化、标准化、模块化绿色快递包装设计,发展方向包括专利保护、包装设计、运输包装、循环利用、仿真等。

圆弧叶形弹簧的大变形分析

目的通过对圆弧叶形弹簧缓冲器非线性大变形特性的研究,为其缓冲设计与应用提供理论参考。方法基于Euler-Bernoulli梁理论,以叶形弹簧的初始圆弧半径及截面角为基本参数推导弹簧的大变形控制方程,考虑压板作用下弹簧的多种变形情况给出圆弧叶形弹簧变形的边界条件,进而利用两点边值问题的数值解法计算不同顶角的叶形弹簧在外力作用下的变形情况。结果理论计算结果与数值解高度吻合,表明了计算方法的可靠性,计算得到了不同压力下叶形弹簧变形后的位形图及弹簧的非线性力-变形曲线。结论所讨论的叶形弹簧具有明显的非线性大变形特性和良好的减震及缓冲吸能特性,能够较好地替代传统缓冲材料用于运输系统的缓冲设计。

不同包装对运输后‘京沧1号’枣果实货架品质的影响

目的为研究不同包装对运输后鲜食枣果实货架期品质特性的影响,以期筛选出适合蟠枣运输的包装材料。方法以鲜食枣‘京沧1号’(蟠枣)果实为试材,采用生产上常用的6种贮运包装方式,常温运输4 d后,分析不同包装对运输后蟠枣果实品质和货架期的影响。结果与对照(CK)相比,处理组包装均能提高蟠枣货架期和果实品质。CK组的蟠枣在货架期12 d时腐烂率为46%、质量损失率为4.8%、硬度为5.5 N、可溶性固形物含量(质量分数)为25%、可溶性糖含量(质量分数)为16.4%、可滴定酸含量(质量分数)为0.25%、抗坏血酸含量为900 mg/kg,而泡沫箱+0.05 mm厚的聚乙烯保鲜袋+冰袋+防震纸包装(T4)腐烂率为12%、质量损失率为3.3%、硬度为8.3 N、可溶性固形物含量为27.5%、可溶性糖含量为12.3%、可滴定酸含量为0.24%、抗坏血酸含量为2600 mg/kg,可较好地维持果实硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、抗坏血酸等果实品质指标。结论综合各项指标得出,蟠枣运输包装方式中T2(纸箱+0.05 mm厚的聚乙烯保鲜袋+冰袋+防震纸)和T4效果较好,明显延缓蟠枣果实采后衰老,延长了货架期。

锂电池可回收有机硅胶包装设计及其性能分析

目的针对目前锂电池包装密封性差,正负极容易被潮湿环境损坏的情况,设计一种内包装采用HL-1029有机硅胶包裹锂电池,外包装用瓦楞纸盒包装的结构。方法根据锂电池型号及尺寸计算HL-1029包裹体厚度,建立包装件三维模型,在有限元环境中分析3500 mm码垛高度以及1200 mm跌落高度下,瓦楞纸箱、瓦楞纸隔板、HL-1029包裹体以及锂电池的应力云图。结果3500 mm码垛高度以及1200 mm跌落高度下,锂电池所受的静应力和等效应力分别为0.03 MPa和8.80 MPa,锂电池所受静应力和等效应力均未超出其材料的屈服强度。结论综合有限元分析结果,HL-1029包裹体可为锂电池运输过程中提供充分的防护,并且具有极高的可循环性。研究可为锂电池以及精密电子元器件的密封性包装提供研究思路。

基于绿色低碳发展的电商快递包装减量化设计研究

文章分析了当前电商快递包装的现状,揭示了包装材料浪费、废弃物回收难度大、包装废弃物污染环境及消费者体验不佳等问题,提出了基于绿色低碳发展的包装减量化设计原则与方法,包括优化包装结构、选用轻量化材料、推广可循环包装、开发环保材料及提高包装设计标准,以期减少包装材料的使用量,提升电商行业的可持续发展水平。

放射源运输容器力学设计和试验验证

目的设计一种用于运输工业辐照用特殊形式放射源的运输容器,通过试验验证运输容器的安全性能。方法根据《放射性物品安全运输规程》和《放射性物质安全运输条例》中B(U)型货包的规定进行设计,设计的运输容器主要包括屏蔽容器、吊篮、防护罩及运输托架4部分组成,并对运输容器进行正常运输工况和运输事故工况下的3次跌落试验。结果试验对容器外防护罩和保温层造成部分损坏,但防火层完整,不影响包装的密封和屏蔽功能,试验结果表明运输容器满足标准要求。结论运输容器在正常运输工况和运输事故工况下的跌落测试后,包装的屏蔽和密封仍然有效,即该运输容器在规定的正常运输工况和运输事故工况下能保证放射源的运输安全。

基于灰色回归模型广州市果蔬类生鲜农产品冷链物流需求预测

目的通过对不同预测方法的误差进行对比研究,选取预测精度较高的方法,促进部门科学化决策。方法从农产品供给、社会经济水平、冷链物流保障、居民规模与消费能力四大维度选取15个指标来构建影响因素指标体系,对影响因素与冷链物流需求进行灰色关联度分析。采用GM(1,1)、GM(1,6)与主成分-多元回归线性模型对果蔬类生鲜农产品冷链物流需求进行预测。结果GM(1,1)预测模型、GM(1,6)预测模型、主成分-多元回归线性预测模型的预测误差分别为2.97%、1.70%、2.53%。结论GM(1,6)预测模型预测精度最高,该模型适用于中短期的冷链物流需求预测,具有较高的应用价值。