混合白鲸优化算法求解柔性作业车间调度问题

针对柔性作业车间调度问题(flexible job-shop scheduling problem,FJSP),提出一种混合白鲸优化算法(hybrid beluga whale optimization,HBWO)对其求解,旨在最小最大化完工时间。采用既定策略改进标准白鲸优化算法(beluga whale optimization,BWO),加快其收敛速度;基于机器选择和工序排序问题设计双层编码方案,解决FJSP离散化问题;采用主动编码及种群初始化策略,提高求解质量;基于工序的开始和结束时间确定关键路径和关键块,注重各工序时间维度;引入贪心思想至基于关键路径的混合变邻域搜索策略中,加大勘测搜索空间及减少无效搜索;此外,引入遗传算子防止算法陷入局部最优;通过35个标准算例的仿真实验与分析,证明了算法在求解FJSP问题中具有有效性。

基于超声辅助对TA1板材渐进成形性能的研究

钛及其合金因具有小密度、高比强度、且具有较好的生物相容性等优点,被广泛应用各个领域。将超声辅助渐进成形工艺应用到TA1钛合金板材的渐进成形过程当中,利用Abaqus有限元软件模拟超声辅助渐进成形的过程,并分析了在成形过程中成形力减少的原因,研究了不同的振动参数和工艺参数对TA1钛合金板材成形力影响的规律。结果表明,超声振动可显著降低成形过程中的成形力,为超声振动应用于TA1钛合金板材的渐进成形提供了相关依据。对拓展钛合金板材渐进成形工艺应用具有重要意义。

气调箱贮藏对鲜切黄瓜品质的影响及对假单胞菌的抑制作用

鲜切黄瓜在国内外具有很大的消费市场,但在贮藏期间极易受微生物污染而腐败变质。变形假单胞菌是低温贮藏条件下导致鲜切黄瓜腐败的主要微生物之一。该研究以变形假单胞菌为实验菌株,接种至鲜切黄瓜表面后,探讨3%O2、7%CO2气调箱贮藏对菌株生长和侵染情况,对黄瓜细胞壁降解和细胞壁降解引起的生理生化变化的影响。结果表明,与对照组相比,3%O2、7%CO2气调贮藏抑制了变形假单胞菌的生长,保持了细胞壁的完整性,延缓了原果胶的降解,降低了纤维素酶活性,抑制了β-半乳糖苷酶活性的增加和可溶性果胶的产生,从而保持了硬度,延缓了丙二醛含量和相对电导率的增加,维持了鲜切黄瓜的外观和色泽。总之,3%O2、7%CO2气调箱贮藏抑制了由变形假单胞菌导致的鲜切黄瓜细胞壁的降解,延缓了腐败变质。

菠萝采摘装置手持切力机构动力学分析

为了减少菠萝采摘人员的劳动强度,提高采摘效率,研制了一种集杠杆和曲柄滑块机构于一体的轻量便携、结构简单的菠萝采摘装置。该装置将手持力与下压力通过传力机构带动夹持及切力机构实现切割功能,文中对传力机构进行了理论计算、仿真及试验测试,优化得出了样机参数。试验结果表明机构的传力、切割性能良好,并验证了切割运动轨迹的可行性。

气调贮藏对腐败菌引起的鲜切黄瓜品质、滋味和挥发性物质变化的影响

本研究采用电子舌、电子鼻和气相色谱-质谱等手段,探讨3%(体积分数,下同)O2+7%CO2气调贮藏对变形假单胞菌导致的鲜切黄瓜营养品质、滋味和挥发性物质变化的影响。结果表明,变形假单胞菌生长影响了鲜切黄瓜的营养品质,气调贮藏抑制了鲜切黄瓜的呼吸作用,延缓了丙二醛含量和相对电导率的增加,维持了可溶性固形物质量分数和色泽,保持了鲜切黄瓜硬度。电子舌分析结果表明变形假单胞菌对鲜切黄瓜鲜味和鲜味丰度影响最为明显,气调贮藏抑制了变形假单胞菌导致的各滋味变化。不同处理鲜切黄瓜中挥发性物质存在差异。与接菌空气贮藏组相比,气调贮藏延缓了由变形假单胞菌引起的黄瓜特征香气正己醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛和(Z)-6-壬烯醛相对含量的下降,抑制了2,3-二甲基辛烷、6-甲基-3-庚酮、2-正丙基呋喃和二丙基二硫醚这些特征代谢物的产生。本实验结果可为研究微生物腐败引起的黄瓜营养与风味变化提供理论参考。

红枣多糖羧甲基化修饰及其抗氧化活性研究

本研究对红枣多糖进行羧甲基化修饰,探究羧甲基化修饰红枣多糖的结构特征及抗氧化活性变化。以红枣粗多糖为原料,采用Sevage法脱蛋白,大孔树脂AB-8脱色处理,对除杂后的多糖进行羧甲基化修饰。以羧甲基取代度为指标,通过单因素和响应面试验对NaOH浓度、一氯乙酸添加量及温度进行优化,以修饰前后多糖对DPPH、羟基自由基的清除能力及其还原力和对Fe^(2+)的螯合能力为指标,探究羧甲基化修饰对红枣多糖抗氧化特性的影响。结果显示,羧甲基化修饰最佳工艺参数为:反应温度70℃,一氯乙酸添加量3.5%,NaOH浓度3 mol/L,此条件下羧甲基化红枣多糖分子修饰取代度高达1.157。浓度5 mg/mL时,羧甲基化修饰的红枣多糖DPPH和羟基自由基清除率达93.83%和44.7%,还原力和对Fe^(2+)的螯合能力分别为0.462和44.05%。红枣多糖抗氧化性的显著提升表明羧甲基化修饰可改善多糖的抗氧化性,可为红枣多糖的深入研究提供一定的理论依据。

复合连杆式菠萝采摘装置设计及传动分析

为解决人工采摘菠萝劳动强度大、采摘困难、效率低的问题,设计了一种基于曲柄滑块、偏置直动滑杆与多连杆传动式机构的菠萝采摘装置。运用Adams对机构运动进行仿真分析,优化了装置各部件的参数。实物样机经过实际测试,结果表明,装置适用于茎径为3~6 cm的菠萝采摘。试验统计数据表明,该装置单次采摘用时比人工采摘平均减少1.2 s,提高效率26%,同时也验证了装置运动的平稳性以及刀具切割的稳定性。

负压吸附式无尘黑板擦实验性能分析

针对目前传统黑板擦扬尘、擦拭不彻底、使用效果差等问题,文章设计出一款负压吸附式无尘黑板擦.该黑板擦是以粗效过滤网隔离,内部采用压缩空腔,利用风扇引流产生的负压来实时吸收擦拭时产生的粉尘,经过流体仿真分析和实验测试,能够实现粉尘吸收率90%以上,同时采用无线自动充电,具有超长待机性能.

基于黏流的三体船片体布局优化

三体船片体布置对全船阻力和耐波性有重要影响。论文以一艘三体船为研究对象,采用基于黏流的naoe-FOAM-SJTU求解器预报母型船在Fr=0.18,波长-船长比为1.1时迎浪规则波中的纵摇和垂荡运动。利用船型优化软件OPTShip-SJTU,通过改变片体布置对该船的耐波性开展优化设计。为了减小计算工作量,依据优化拉丁方试验设计,批量评估水动力性能并建立克里金近似模型。通过多目标遗传算法得到优化船型,并对其进行CFD验证,以确保优化结论的可靠性。研究结果表明,合理地设计三体船主体和片体的间距可减轻它们间的兴波干扰并改善其耐波性能。

红枣多糖的硫酸酯化修饰及其结构特性的研究

以红枣多糖为原料,通过三氧化硫吡啶法进行硫酸酯化修饰,探究修饰前后红枣多糖结构特性和抗氧化活性变化。采用原子力显微镜、刚果红染色、高效凝胶渗透色谱、红外光谱、高效液相色谱等对多糖结构进行鉴定。结果表明,硫酸酯化取代度为0.846。高效液相色谱分析表明,红枣多糖主要由葡萄糖、葡萄糖醛酸和阿拉伯糖组成。高效凝胶色谱分析得出,未修饰和硫酸酯化修饰红枣多糖相对分子量分别为4.865×10^(3)Da和7.426×10^(3)Da。刚果红试验表明该红枣多糖不具备三螺旋结构。抗氧化试验表明硫酸酯化修饰可以显著提高红枣多糖DPPH和ABTS自由基的清除能力。

空投型水下滑翔机的展翼方法研究

为降低入水冲击中机翼所承受的水动力,提出利用水溶性材料使水下滑翔机的机翼在入水前收紧、入水后展开.针对选定的水溶性材料,进行千燥状态和浸水状态的拉伸试验.在干燥状态下,分析材料带宽度及层数对材料带力学特性的影响.在浸水状态下,测试不同宽度和层数水溶性材料带在给定负载作用下的溶水断裂时间.试验结果表明:材料的拉伸极限载荷随材料厚度的增大而增大,变化规律为线性;当采用相同的材料带宽度和层数时,水溶膜的抗拉能力最强,无纺布的抗拉能力最弱:在给定负载作用下,无纺布的溶水断裂最快.综合考虑材料的力学性能和水溶性能,选定无纺布作为机翼的绑扎材料;展翼模型试验验证了提出的展翼方法的可行性.

不冻液冻结对白斑狗鱼冻融稳定性的影响

采用不同冻结点的不冻液(冻结点分别为-39,-48,-57和-63℃)对白斑狗鱼进行冻结处理,通过测定相关指标及冷冻切片,研究不冻液冻结对白斑狗鱼冻融稳定性的影响。结果表明:不冻液冻结速率显著高于空气冻结;不冻液冻结组鱼块的冰晶体积明显小于空气冻结组鱼块,4号不冻液冻结组鱼块内冰晶体积最小且分布均匀;不冻液冻结处理可抑制反复冻融导致鱼块的色泽、汁液流失率发生的劣化,其中4号不冻液冻结鱼块色泽明亮,汁液流失率最低;随冻融次数的增加,蛋白质变性程度逐渐增强,经不冻液冻结后鱼块变性程度减弱,4号不冻液冻结组鱼块总巯基含量最高,3号和4号不冻液冻结组鱼块表面疏水性显著低于其他处理组。相比于空气冻结,不冻液冻结更有利于白斑狗鱼的贮藏,4号不冻液冻结鱼块冻结速率快、冰晶体积小、冻融稳定性好。