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基于全息下三角矩阵变换对比的运动链同构判定新方法

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中国机械工程 2024年

作者：张广帅孙亮波刘小翠章德平周华西武汉轻工大学机械工程学院

同构判定是运动链（KC）型综合过程中一个不可或缺的步骤，众多机构学者提出了很多同构判定方法。判定原理简单易理解、判断结果无异议、程序设计和计算简单高效，是同构判定方法的评论准则。本文首先提出了一种新的描述运动链信息的全... 详细信息

同构判定是运动链（KC）型综合过程中一个不可或缺的步骤，众多机构学者提出了很多同构判定方法。判定原理简单易理解、判断结果无异议、程序设计和计算简单高效，是同构判定方法的评论准则。本文首先提出了一种新的描述运动链信息的全息矩阵（MWI），以及基于此的复铰、多元构件判定原理。在全息下三角矩阵可以确定运动链结构唯一性理论基础上，提出了下三角矩阵变换对比的同构判定新方法，该方法基于构件、关键点编号变换定律，将运动链用全息下三角矩阵表达，经过关键点信息分组排列和同组关键点非0元素前移，细分确定和待确定的关键点，在假定变换矩阵中所有关键点与基准矩阵(LTMWI)中所有关键点位置逐一对应的情况下，将有限个变换矩阵与基准矩阵进行对比。该方法具有原理易于理解、程序设计容易、判定过程只需检索对比等优点，可快速获得两个运动链的同构判定结果。对多个运动链的分析结果表明了该方法的上述特点。

关键词：同构判定全息矩阵基准矩阵多元复铰多元构件

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基于机器视觉的谷糙分界线检测方法

食品与机械 2024年第1期40卷 108-114页

作者：刘浩范吉军余南辉刘晓鹏周劲牟怿武汉轻工大学电气与电子工程学院湖北武汉430023 武汉轻工大学机械工程学院湖北武汉430023

目的:精准识别谷糙分界线。方法:提出一种基于直线边缘检测的谷糙分界线识别方法。该方法对不同颜色特征的谷糙分离图像进行模型匹配,将不同匹配结果的图像采用对应的灰度化处理方式;并利用直线边缘检测算法对该边缘进行灰度波动变换、... 详细信息

目的:精准识别谷糙分界线。方法:提出一种基于直线边缘检测的谷糙分界线识别方法。该方法对不同颜色特征的谷糙分离图像进行模型匹配,将不同匹配结果的图像采用对应的灰度化处理方式;并利用直线边缘检测算法对该边缘进行灰度波动变换、差分处理得到目标位置。结果:相较于传统的边缘检测方法,该方法将误差范围控制在5%以内,大幅提高了识别精度。结论:该方法的识别误差相对较小,适合用于谷糙分界线的识别应用。

关键词：分界线谷糙分离边缘检测机器视觉

富硒稻谷在35℃条件下储藏品质、糊化特性及食用品质的变化规律

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食品科学 2024年第3期45卷 117-124页

作者：王邓琳熊银王月慧武汉轻工大学食品科学与工程学院湖北武汉430048 武汉轻工大学硒科学与工程现代产业学院湖北武汉430048

为研究富硒稻谷储藏期间的品质变化规律,以湖北恩施(‘稻晶两优’(E0、E1))及湖北荆州生产(‘鄂中6号’(X0、X1))的富硒稻谷和非富硒稻谷为研究对象,模拟高温储藏条件(35℃、相对湿度50%),放入人工气候培养箱中加速陈化180 d,每30 d测... 详细信息

为研究富硒稻谷储藏期间的品质变化规律,以湖北恩施(‘稻晶两优’(E0、E1))及湖北荆州生产(‘鄂中6号’(X0、X1))的富硒稻谷和非富硒稻谷为研究对象,模拟高温储藏条件(35℃、相对湿度50%),放入人工气候培养箱中加速陈化180 d,每30 d测定其储藏特性、糊化特性及食味品质并进行分析。结果表明:随着储藏时间的延长,富硒稻谷和非富硒稻谷的各指标的变化趋势一致,但变化程度不同。储藏到180 d时,非富硒稻谷(X0、E0)的发芽率分别为69.7%和65.7%,脂肪酸值分别上升了40.43%、59.74%,α-淀粉酶活力分别为0.26、0.22 U/g;富硒稻谷(X1、E1)的发芽率分别为66.7%和64.0%,脂肪酸值分别上升了53.99%和78.47%,α-淀粉酶活力分别为0.24、0.19 U/g,与对照组相比,富硒稻谷的发芽率低、α-淀粉酶活力较低,脂肪酸值高,表明富硒稻谷在储藏品质上未表现出明显优势。储藏180 d时,非富硒稻谷(X0、E0)的丙二醛含量分别为0.36μmol/g和0.28μmol/g,游离酚含量分别为341.78μg/g和371.59μg/g,游离巯基含量分别为0.68μmol/g和0.64μmol/g;富硒稻谷(X1、E1)的丙二醛含量分别为0.31μmol/g和0.24μmol/g,游离酚含量分别为368.33μg/g和399.22μg/g,游离巯基含量分别为0.89μmol/g和0.74μmol/g,与对照组相比,富硒稻谷的丙二醛含量低,游离酚和游离巯基含量高,表明富硒稻谷在储藏过程中具有一定的抗氧化能力。在糊化特性、质构特性及食用品质上,与对照组相比,在相同的储藏期,富硒稻谷的峰值黏度高、糊化温度低,米饭硬度小、黏性大、弹性大,食味评分高。综上,富硒的稻谷在35℃下储藏过程中具有更好的抗氧化能力和食味值,但在抗陈化方面并未展现出优势。

关键词：富硒稻谷加速陈化储藏特性糊化特性

薄壁H65黄铜管高频感应焊接接头组织和力学性能

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材料导报 2024年第14期38卷 182-187页

作者：蔡琰周雷叶枫张炎雨谢志雄董仕节谈芬芳解剑英湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室武汉430068 湖北隆中实验室湖北襄阳441000 武汉轻工大学机械工程学院武汉430023 武汉市博钛新材料科技有限公司武汉430058

对薄壁H65黄铜高频感应焊接后的焊接接头微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,利用高频感应焊接技术焊接H65黄铜管,获得了表面成型良好的焊接接头,实现了高质量焊接。焊接接头熔合区和热影响区均呈上下宽,中间窄的腰鼓状,焊接接头... 详细信息

对薄壁H65黄铜高频感应焊接后的焊接接头微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,利用高频感应焊接技术焊接H65黄铜管,获得了表面成型良好的焊接接头,实现了高质量焊接。焊接接头熔合区和热影响区均呈上下宽,中间窄的腰鼓状,焊接接头宽度约为173μm,其中熔合区宽约15μm,由大量细小的等轴状晶粒和少量条状晶粒组成,熔合区和热影响区的晶粒较母材得到细化。焊接接头抗拉强度为400 MPa,达到母材抗拉强度的97.6%,这是由于在拉伸变形过程中,晶粒的细化阻碍位错变形,且各晶粒间的位向差使位错相互交割,提高了焊接接头的强度,焊接接头断裂发生在热影响区,为韧性断裂,这是焊接过程中挤压辊的加工硬化与焊后退火软化共同作用影响热影响区力学性能所致。焊接接头显微硬度呈现“ʌ”形分布,熔合区平均硬度值为145HV,热影响区137HV,母材129HV,熔合区硬度较母材提高了16%,焊接时产生的加工硬化使熔合区强度得到提升。

关键词： H65黄铜高频焊微观组织力学性能

预干燥对油炸外裹糊鱼块油脂渗透和质构特性的影响

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食品科学 2024年第10期45卷 210-216页

作者：舒静陈季旺翟金玲翟嘉豪滕宗娜廖鄂武汉轻工大学食品科学与工程学院湖北武汉430023 农产品加工与转化湖北省重点实验室(武汉轻工大学) 湖北武汉430023

本研究将外裹糊鱼块置于鼓风干燥箱中,40℃干燥3~9 h(3、4.5、6、7.5、9 h)后180℃油炸60 s,分析油炸前后外裹糊鱼块的水分状态、油炸外裹糊鱼块的油脂含量与分布、微观结构及质构特性,模拟油炸过程中油脂的吸收,探讨预干燥对油炸外裹... 详细信息

本研究将外裹糊鱼块置于鼓风干燥箱中,40℃干燥3~9 h(3、4.5、6、7.5、9 h)后180℃油炸60 s,分析油炸前后外裹糊鱼块的水分状态、油炸外裹糊鱼块的油脂含量与分布、微观结构及质构特性,模拟油炸过程中油脂的吸收,探讨预干燥对油炸外裹糊鱼块油脂渗透和质构特性的影响。结果显示,油炸后外壳的深层结合水(T21)、弱结合水(T22)和自由水(T23)以及鱼块的结合水(T21)、肌纤维中(T22)和外部(T23)的水分含量均减小。随着干燥时间的延长,油炸后外壳T22峰的起始时间逐渐减小,水分的自由度降低,且T21和T22峰的信号强度减小,结合水向自由水转化;鱼块的T22峰只有干燥9h的发生明显左移;油炸外裹糊鱼块的表面油脂含量和总油脂含量呈减小趋势,表面渗透油脂含量逐渐增加;外壳结构先紧密后粗糙,鱼块表面先光滑后出现裂缝和孔洞;外壳中荧光强度逐渐减弱,苏丹红染色幅度逐渐减小,外壳与鱼块交界处的染色幅度逐渐增大;外壳的硬度和酥性先减小后增大,而鱼块的弹性和咀嚼性呈现相反趋势。这些结果表明,预干燥降低了外裹糊鱼块水分的自由度,改变了油炸外裹糊鱼块的微观结构,从而影响了油脂的渗透和质构特性。本研究可为低脂油炸外裹糊鱼制品的规模化生产提供科学指导和技术支撑。

关键词：外裹糊鱼块预干燥水分状态深度油炸油脂渗透质构

基于TRIZ理论的智能电商存取站创新设计与制造

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机械设计与制造 2024年

作者：孙亮波沈咏琪阳宇刘心田武汉轻工大学机械工程学院

针对快递取件过程中包裹数量多导致难以快速找到包裹的问题。以智能快递柜为研究对象，通过对其分析发现目前的快递存取装置主要在占地面积、空间利用率、取件可靠性方面存在不足。基于TRIZ矛盾冲突理论和物场模型分析，创新设计出一种... 详细信息

针对快递取件过程中包裹数量多导致难以快速找到包裹的问题。以智能快递柜为研究对象，通过对其分析发现目前的快递存取装置主要在占地面积、空间利用率、取件可靠性方面存在不足。基于TRIZ矛盾冲突理论和物场模型分析，创新设计出一种耗时较短、节省空间、效率高、可拓展性强的智能电商存取站。应用SolidWorks三维建模软件建立了整体三维模型，并制作了实物。通过试验表明智能电商存取站取件时间为(5～7)s，能节省20％的空间，具有良好的应用价值和推广意义。

关键词： TRIZ 电商存取站矛盾矩阵物场分析创新设计

基于DeepLab V3+估测小龙虾虾头虾钳占比及分级

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食品与机械 2024年第5期40卷 81-87,218页

作者：王子豪胡志刚付丹丹蒋亚军武汉轻工大学机械工程学院湖北武汉430048

目的:完善小龙虾分级工作。方法:搭建小龙虾图像拍摄平台,获取小龙虾原始图像,创建分割虾头、虾钳和虾尾3个部位的语义分割数据集。分析小龙虾虾头、虾钳、虾尾3个部位实际质量与数据集中对应部位像素大小之间的相关性,总结得到根据整... 详细信息

目的:完善小龙虾分级工作。方法:搭建小龙虾图像拍摄平台,获取小龙虾原始图像,创建分割虾头、虾钳和虾尾3个部位的语义分割数据集。分析小龙虾虾头、虾钳、虾尾3个部位实际质量与数据集中对应部位像素大小之间的相关性,总结得到根据整虾中虾头虾钳占比进行分级的小龙虾分级新标准。使用数据集训练DeepLab V3+神经网络,并用测试集检验模型语义分割效果以及小龙虾分级的准确率,语义分割评价指标为平均交并比(MIoU)、平均像素准确率(MPA)和像素准确率(PA)。结果:小龙虾语义分割测试集的MIoU为94.35%,MPA为96.56%,PA为99.44%,测试集小龙虾分级准确率为85.56%。结论:DeepLab V3+模型可以准确分割小龙虾图像并估测虾头虾钳占比,模型能够完成小龙虾分级任务。

关键词：小龙虾语义分割分级 DeepLab V3+

多点激光冲击强化50CrVA合金钢残余应力场的数值模拟

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机械工程材料 2024年第7期48卷 85-92页

作者：李晖王宝钢蔡敏杨军胜武汉轻工大学机械工程学院武汉430023

基于ABAQUS/Explicit软件模块的显示动态分析方法,建立50CrVA合金钢激光冲击强化的有限元模型,对单点圆形光斑下松弛持续时间的收敛性进行研究,确定松弛持续时间,采用有限元模拟方法研究了圆形光斑多点激光冲击强化后冲击区域的残余应... 详细信息

基于ABAQUS/Explicit软件模块的显示动态分析方法,建立50CrVA合金钢激光冲击强化的有限元模型,对单点圆形光斑下松弛持续时间的收敛性进行研究,确定松弛持续时间,采用有限元模拟方法研究了圆形光斑多点激光冲击强化后冲击区域的残余应力分布,并与试验结果进行对比;采用该模拟方法分析了圆形和方形光斑单点激光冲击强化过程中应力波的分布与强化后残余应力的分布,以及多点激光冲击强化时激光功率密度、光斑形状对残余应力场的影响。结果表明:确定的松弛持续时间为0.0001 s;模拟得到圆形光斑多点激光冲击强化后残余压应力随深度的增大而减小,变化趋势与试验结果基本吻合,最大残余压应力的相对误差为6.8%,验证了有限元模型的准确性;在相同能量输入条件下,光斑的形状不会影响单点激光冲击强化后的残余应力场;随着平均激光功率密度的增加,最大残余压应力均增大;方形光斑多点激光冲击强化后的最大残余压应力(704 MPa)略高于圆形光斑多点激光冲击强化(692 MPa),方形光斑和圆形光斑多点激光冲击强化后的表面残余应力波动率分别为10.9%,12.9%,方形光斑多点激光冲击强化后的残余应力分布更均匀。

关键词：多点激光冲击强化 50CrVA合金钢光斑形状残余应力有限元模拟

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食源性抗氧化肽的构效关系及强化方法

中国食品学报 2024年第5期24卷 465-478页

作者：康记珍许承志王希搏汪海波武汉轻工大学食品科学与工程学院武汉430040 武汉轻工大学化学与环境工程学院武汉430040 湖北瑞邦生物科技有限公司湖北荆州434008

食源性多肽因具有较高的营养价值和多种生物活性,备受研究者关注。然而,由于天然食源性多肽的来源和提取工艺受限,其抗氧化性能在实际应用中逐渐无法满足抗衰老和慢性疾病防治的需求。本文综述了食源性抗氧化多肽的来源,分析了多肽抗氧... 详细信息

食源性多肽因具有较高的营养价值和多种生物活性,备受研究者关注。然而,由于天然食源性多肽的来源和提取工艺受限,其抗氧化性能在实际应用中逐渐无法满足抗衰老和慢性疾病防治的需求。本文综述了食源性抗氧化多肽的来源,分析了多肽抗氧化性能与水解度、氨基酸组成及序列、分子质量及二级结构之间的构效关系,并探讨了当前多肽抗氧化性强化方法的研究现状及存在的问题。这些工作将为食源性抗氧化肽的应用和拓展提供重要支持。

关键词：食源性多肽构效关系强化方法抗氧化性