烟草科学与工程

环糊精在烟草行业中的应用之研究进展……………………………………李学红，郭洋，王相凡，于国强，丁红营，杨峰，许红涛（1）

摘要:对环糊精应用于烟草行业减焦降害、加香、成分检测等方面的研究进展与现状进行综述，指出：环糊精对烟气中有害成分的包埋，可以减轻有害成分被人体吸入的程度；环糊精对烟草风味成分、烟用香精香料的包埋，可以使香气持续微量释放，增加卷烟烟气的香味量，改善香气质；环糊精对客体的包埋，对客体分子结构具有手性识别能力，可用于烟草成分中同分异构体的检测；环糊精与抗氧化功能成分的包埋物添加于烟草，有助于提高卷烟保健功能；环糊精的添加也能提高卷烟的增润功能和稳定性.但是环糊精在烟草行业的总体应用水平还不高，未来的研究重点将集中在：1）利用不同类型的环糊精对各种有害成分和香味组分的截留与缓释特点，开发混合环糊精应用技术以提高保香降焦的效果；2）利用环糊精的包埋能力进行保香，以解决再造烟叶生产过程中真空浓缩及热干燥工序烟草风味成分大量损失的问题；3）利用环糊精优良的乳化特性，制备网络结构稳定的水包油乳化体系，通过喷雾或涂抹添加于卷烟，赋予烟草制品特殊的功能特性.

不同方法测定膨胀烟梗回潮前后体积的对比分析……………………………………李晓，陈瑞倩，何超，王宇，赵子龙，赵凯歌，晋照普（10）

摘要:为定量分析膨胀烟梗回潮前后体积的变化，利用自然堆积法、填充法、液体浸渍法3种常用方法，分别对膨胀烟梗回潮前后体积进行测定、比较和修正，同时将体积修正结果应用于膨胀烟梗回潮后体积的计算并进行验证分析.结果表明：相对于自然堆积法和填充法，液体浸渍法测定膨胀烟梗回潮前后体积的结果更为真实可靠，数据波动小，稳定性好.以液体浸渍法测定结果为标准，建立液体浸渍法（y）与自然堆积法（x₁）、填充法（x₂）之间的线性关系，修正结果表达式为y=0.352x₁-41.744，y=0.772x₂-19.874，相关系数R²分别为0.922和0.959.修正后的自然堆积法和填充法测得膨胀烟梗回潮后体积结果接近于液体浸渍法，较修正前的结果更准确.这表明3种方法均可用于测定膨胀烟梗体积，但自然堆积法和填充法的测量结果需通过液体浸渍法进行修正后方能获得较为准确的结果.

不同气氛和温度区间造纸法再造烟叶基片热裂解产物研究……………………………………付祺，李锋，史近文，陶文梅，卫青（16）

摘要:为研究不同气氛（氮气和空气）、不同温度区间（300~500 ℃，300~700 ℃，300~900 ℃）对造纸法再造烟叶基片热裂解产物成分及其总量的影响，采用固相微萃取、吸附解附和气相色谱-质谱联用法进行分析，结果表明：1）在氮气和空气气氛下，基片在300~700 ℃和300~900 ℃温度区间内的热裂解产物种类均明显多于300~500 ℃温度区间，且产生了大量稠环芳烃、烯烃类物质，烟碱只在300~500 ℃区间检出，糠醛和新植二烯在不同温度区间的含量均较高；2）在相同温度区间内，在空气气氛下，相对分子质量较小的巴豆醛、2-甲基-呋喃、糠醛等重要热裂解产物的释放量均高于氮气气氛下的释放量，醇类物质的相对释放量增大，且空气中氧气的存在促进基片组分的充分燃烧，致使其热解产物的总量降低.

基于HHP的烟用香精料液杀菌工艺研究……………………………………王猛，高莉，李源栋，张翼鹏，朱保昆，廖头根，马明（24）

摘要:针对烟用香精料液防腐用化学防腐剂存在安全隐患的问题，将物理场高静压(HHP)技术应用于烟用香精料液的防腐杀菌，考察了HHP工艺参数对烟用香精料液杀菌效果的影响，以及杀菌处理后烟用香精料液施加于卷烟的感官品质.结果表明：在处理温度38 ℃，保压时间13.1 min，处理压力447 MPa工艺条件下，经HHP处理前后，烟用香精料液的色泽、黏度无明显变化；产气微生物的生长得到较好的控制，烟用香精料液的产气量明显降低，保质期增长；将杀菌处理后的香精料液添加到卷烟叶组中与原料液进行感官评吸对比，二者不存在感官上的明显差异.因此，在不改变烟用香精料液感官品质的前提下，HHP将有望作为一种低温、安全的杀菌技术应用于烟用香精料液的杀菌防腐.

材料与化学工程

端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究……………………………………张忠厚，张光辉，谭延方，韩琳，陈荣源，李亚东（35）

摘要:以聚乙二醇（PEG）400和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为主要原料，分别采用分步法和一步法合成端—OH聚氨酯（PU）预聚体，将其用作改性增韧剂，以脂肪族三乙烯四胺为固化剂，制备系列的EP增韧材料，并对其力学性能和热性能进行研究.结果表明，两种方法合成的端—OH PU的红外谱图形状大致相同；当端—OH PU中—OH与—NCO当量比6：5，添加量为15份时，改性EP材料的断裂伸长率为11.1%，拉伸剪切强度为14.9 MPa，冲击强度为 25.7 kJ/m²，分别较未改性的EP材料提高了0.8倍、1.3倍和1.9倍，韧性和粘接性能都得到了明显提升；端—OH PU增韧EP材料为均相和微分相体系（端—OH PU添加量<15份）时，端—OH PU降低了EP材料的T_g；出现相分离（端—OH PU添加量≥15份）后，端—OH PU对EP材料T_g的影响减小.一步法合成的端—OH PU实现了EP的高效增韧，分子结构中避免了常用方法中苯环的存在，既提高了EP的耐候性又能够在室温条件下实现增韧EP的快速固化，为EP的增韧与快速固化提供了一条新途径.

Ti4⁺掺杂Fe位对CuFeO₂陶瓷材料结构和介电性能的影响……………………………………谷留停，叶凤娇，彭科，代海洋，刘德伟，陈镇平（43）

摘要:以CuO，Fe₂O₃和TiO₂为主要原料，采用固相反应法制备了CuFe_1-xTi_xO₂（0≤x≤0.08）陶瓷系列样品，对所得样品的结构、形貌和介电性能进行了表征和分析，并利用内部阻挡层模型（IBLC）对样品的微观结构与介电性能的关联规律进行了物理解释.结果表明，掺杂样品均具有单相铜铁矿结构；适量的Ti4⁺掺杂能够促进铜铁矿CuFeO₂陶瓷样品的晶粒生长，而较大浓度的Ti⁴⁺掺杂则会对铜铁矿CuFeO₂陶瓷样品的晶粒生长有明显的抑制作用，同时会破坏较为致密的晶体形貌；未掺杂及少量Ti⁴⁺掺杂（x=0.005和0.01）样品展现出室温巨介电性能，适当掺杂Ti⁴⁺可以有效提高体系的介电性能；IBLC模型可以解释Ti⁴⁺掺杂CuFeO₂样品的介电机理，即CuFeO₂陶瓷体系的微观形貌能明显影响体系的巨介电性能.

Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究……………………………………巩合春，赵洪涛，任广义，代海洋（50）

摘要:采用溶胶-凝胶和化学气相沉积相结合的方法，制备一种Ce掺杂ZnO纳米材料，对其结构、形貌、能带结构和发光特性等进行分析，结果表明：该纳米材料形状类似螺丝刀,由六方微米基底和纳米棒顶两部分组成，具有很好的单晶结构；其制备过程符合VLS生长机制，且Zn和Ce蒸气浓度对各个晶面的生长速度有非常大的影响；与纯ZnO纳米材料相比，该纳米材料中的Zn 2p_3/2峰向低能级转移，而O1s峰向高能级转移，Ce的掺杂影响了ZnO的电子结构和带隙结构；其紫外发射峰强度降低并伴有红移，且绿光发射强度得到提高.该方法制备的纳米材料，在组装纳米器件方面有很好的应用前景.

改性玉米芯对Zn²⁺和Cu²⁺的吸附性能研究……………………………………王光荣，高世霞，于晓锋，王珂，巩苗苗（56）

摘要:以玉米芯为原料，采用KMnO₄对玉米芯进行化学改性，考察改性前后玉米芯用量、溶液pH值、温度和吸附时间等因素对Zn²⁺和Cu²⁺重金属离子吸附效果的影响，并对其结构和形貌进行表征.结果表明：对于100 mL质量浓度为20 mg/L的金属离子溶液，吸附剂适宜用量3.0 g，吸附时间1 h，温度25 ℃，pH值控制在3～7时,改性玉米芯对Zn²⁺，Cu²⁺具有较强的吸附能力；改性玉米芯 —OH 基团数量增加，表面有新生态MnO₂形成，改性玉米芯产生许多新的孔洞，比表面积增大，因此改性可显著提高玉米芯的吸附能力.

进口沉香挥发性成分的HS-GC-MS分析……………………………………孙雨安，于文浩，王国庆，李振兴，王珂，张钰珠（63）

摘要:采用顶空气相色谱-质谱联用(HS-GC-MS)技术对产自5个国家（加里曼丹、马来西亚、孟加拉国、印度、印度尼西亚）的10个沉香样品的挥发性成分进行分析.结果表明，10个沉香样品的挥发性成分主要是芳香族类和倍半萜类化合物，相同产地但形态不同的沉香样品的挥发性组分种类和相对含量均存在一定差异，不同产地沉香样品的挥发性组分也呈现不同的差异，甘香烯、(+)-环苜蓿烯只在马来西亚沉香样品中检出,可作为该产地沉香的特征性成分；α-古芸烯和β-愈创木烯只在印度尼西亚沉香样品中检出,可作为该产地沉香的特征性成分；(+)-α-长叶蒎烯和α-荜澄茄油烯只在印度沉香样品中检出,可作为该产地沉香的特征性成分；产自印度尼西亚的沉香样品中醇类的种类和含量明显低于其他产地.该研究结果为沉香挥发性成分的快速检测和产地鉴别提供了新的思路.

计算机与通信工程

基于机器视觉的苹果园果实识别研究综述……………………………………金保华，殷长魁，张卫正，张伟伟（71）

摘要:从基于颜色阈值、形状和纹理的果实识别，三维果实形态识别，夜间果实识别，基于机器学习的果实识别，阴影和遮挡影响下的果实识别5个方面，对基于机器视觉的苹果园果实识别研究现状进行了综述，认为上述研究所涉及的算法较为复杂，功能也很强大.但鉴于视觉理论、图像处理技术和硬件条件等限制，以及苹果园复杂多变的环境，基于机器视觉的果实识别目前尚无理想的方法，未来的研究重点应包括：1）加强更有效的图像增强、图像分割和特征提取等算法的研究，有效解决果实重叠、遮挡、颜色和光线变化的影响；完善白天和夜间果园现场作业的识别算法，建成全天候作业采摘机器人.2）加强基于自监督学习的果实识别的研究，以增加模型接收的反馈信息和模型表征的复杂的适用任务类型，减少任务中涉及的人类手工劳动比重，提高自动化程度.3）加强图像的自动获取与果实识别的研究，结合计算机视觉与近红外、激光雷达等检测技术，集成多模态的图像和非图像信息进行果实识别，提高处理速度和实时性，以及识别的准确度及系统的稳健性，为苹果自动采摘、果园的精准管理提供借鉴.

ARL中Gridding算法的并行化实现……………………………………吴怀广，刘琳琳，石永生，李代，谢鹏杰（82）

摘要:针对海量天文数据实时性处理效率低的问题，通过对SKA图像采集及成像ARL算法库中耗时较长的Gridding算法进行耗时分析，找出了该算法中调用频率高且运行时间长的两个函数convolutional-grid和convolutional-degrid，利用GPU的多线程并行化处理降低两个函数的循环迭代，实现了Gridding算法在GPU和CPU上的协同运行.验证实验结果表明，在相同的数据量下，改进后的Gridding算法运行时间大大缩短，特别是在处理海量数据时，有效提高了ARL的整体运行效率.

ARL中Clean算法的并行化研究……………………………………刘慧慧，闻萌莎，钱慎一，吴怀广，张伟伟，李代（88）

摘要:针对SKA算法参考库ARL中的去卷积算法运行效率低、无法满足海量数据实时处理的问题，提出了CPU和GPU协同工作模式下的并行化Clean算法.该方法将Clean算法中可以并行计算的步骤利用多线程在GPU上并行执行，将无法并行计算的步骤在CPU上串行执行.验证实验结果表明，在数据逐渐增大的过程中，并行化Clean算法比在CPU上的串行处理运行时间显著减少，当图达到4096 像素×4096 像素时，可以有10倍的提速.这说明并行化Clean算法在处理海量数据时，能够显著提高运算效率.

机电科学与工程

多种约束下大型矩形纺丝箱的热－固耦合分析……………………………………王垒智，董金善，孙存旭（95）

摘要:针对大型矩形纺丝箱体的热应力对支座处产生影响的问题，以某公司12位联苯气相加热大型纺丝箱体作为研究对象，对矩形纺丝箱整体结构进行 ANSYS 有限元分析，研究设置支架对纺丝箱支座处温度变化的影响规律，采用间接法考察其支座在不同种类约束下热-固耦合的热应力变化规律.结果表明：支座通过支架散热更快，支座区域存在较大的温度梯度；纺丝箱最大热应力出现在箱体支座的螺栓孔处，组件圈的温度梯度较小；在全约束下支座的热应力最大，当温度梯度小于10 ℃时，支座的热应力大小不受约束变化的影响.进行工程设计时，可选用隔热性能优良的保温材料，适当调节纺丝箱不同支座处的螺栓松紧性，有效降低热应力，保障设备安全运行.

6-DOF工业机器人相贯线焊接运动规划……………………………………曾疆伟，周剑秋（102）

摘要:针对实际生产中主管与支管间存在一定偏置和倾斜、不适于专用机器人进行相贯线焊缝焊接的问题，通过改善相贯线数学模型，采用D-H参数构建 6-DOF 机器人与变位机模型，给出一种工件装夹模型和模型间的坐标系转换关系，再用主面二分法求解焊缝参数，实现了专用机器人连续焊接作业的运动规划.Matlab仿真结果表明，相贯线轨迹平滑，与实际轮廓基本吻合，证明了该研究方法的正确性.

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