近日(ri)，湘潭大學(xué)機(jī)械(xie)工程與力學(xué)學(xué)(xue)院研(yan)究人員在國(guo)內(nèi)期刊(kan)《農(nóng)業(yè)工程(cheng)學(xué)報》發(fā)(fa)表了題(ti)為“面向(xiang)鮮蓮子去心的(de)蓮仁物理(li)與力學(xué)特性"的(de)研究論(lun)文。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定了蓮仁(ren)的硬(ying)度。

摘　要：為揭示蓮(lian)仁浸(jin)泡時間(jian)對鮮蓮子(zi)去心質(zhì)量(liang)的影響(xiang)規(guī)律，該研究(jiu)開展不同(tong)浸泡時間(jian)下蓮仁(ren)的物(wu)理與力(li)學(xué)特(te)性研究。首先分(fen)析了蓮仁、蓮心(xin)幾何(he)參數(shù)隨浸泡(pao)時間的(de)變化規(guī)律；測定(ding)了不(bu)同浸(jin)泡時間下蓮仁(ren)的硬度、彈性(xing)模量、抗壓(ya)強(qiáng)度(du)和去心力等(deng)力學(xué)(xue)特性(xing)，獲得(de)了蓮仁材料的(de)應(yīng)力(li)-應(yīng)變與(yu)載荷-位移曲(qu)線；采用回歸(gui)分析方法(fa)建立了(le)蓮仁物理和力(li)學(xué)特性指標(biāo)與(yu)蓮仁浸泡(pao)時間(jian)的對應(yīng)(ying)關(guān)系。研究結(jié)果(guo)表明，蓮仁最(zui)大短(duan)徑、長度、裂(lie)口長度與(yu)最大寬度(du)，蓮心長度、根部(bu)直徑、最大厚度(du)與最大寬(kuan)度數(shù)(shu)值均隨浸(jin)泡時間的增(zeng)大而增大(da)；蓮仁硬度、彈性(xing)模量(liang)、抗壓強(qiáng)度與(yu)去心力則隨蓮(lian)仁浸泡(pao)時間的(de)增加(jia)而降低。其次，基(ji)于研制(zhi)的鮮蓮(lian)子空(kong)氣擠出去(qu)心機(jī)(ji)開展了不同浸(jin)泡時(shi)間下蓮仁的去(qu)心試(shi)驗(yàn)，研究發(fā)(fa)現(xiàn)，蓮仁浸(jin)泡時間對(dui)通心率、蓮仁破(po)損率和(he)蓮心完整率(lv)有直接影(ying)響。當(dāng)蓮(lian)仁浸泡時(shi)間較(jiao)短時，通心率(lv)和蓮心(xin)完整率較低，蓮(lian)仁破損(sun)率較(jiao)高；而隨著浸泡(pao)時間的(de)增加，通(tong)心率和蓮心完(wan)整率(lv)隨之增加，蓮仁(ren)破損率則(ze)降低，但浸泡時(shi)間過長，破(po)損率又(you)會增加。當(dāng)浸泡(pao)時間為120 min，蓮仁(ren)含水率為63.08% 時，可(ke)獲得(de)較佳(jia)去心效果，通心(xin)率為94.67%，蓮(lian)心完整率為(wei)84.00%，蓮仁破損率(lv)為3.33%。研(yan)究結(jié)(jie)果可(ke)為提高鮮蓮(lian)子去心(xin)加工質(zhì)量、揭(jie)示鮮蓮子高效(xiao)低損傷去(qu)心機(jī)理提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐(cheng)。

1、蓮仁硬度測(ce)定方法

試驗(yàn)時，首(shou)先用小(xiao)刀將蓮仁沿分(fen)型面分成兩瓣(ban)。然后采用P/NP 針形(xing)探頭在蓮仁(ren)最大短徑處等(deng)距取(qu)3 個點(diǎn)進(jìn)行(xing)穿刺試(shi)驗(yàn)。最后由質(zhì)(zhi)構(gòu)儀計算得(de)到不同浸泡時(shi)間蓮仁的硬(ying)度值。試驗(yàn)(yan)采用測前速度(du)為5 mm/s，測試速度(du)1 mm/s，測后速度5 mm/s，觸(chu)發(fā)力0.049 N，穿刺(ci)深度5 mm。試驗(yàn)現(xiàn)(xian)場如(ru)圖 所(suo)示。

2、測試結(jié)果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡時間(jian)的變化曲線如(ru)圖9 所(suo)示。從(cong)圖中可以看出(chu)，隨著蓮(lian)仁浸泡時間(jian)的增(zeng)加，蓮仁硬度逐(zhu)漸降低，當(dāng)浸泡(pao)時間從初始增(zeng)加到180 min 時，蓮(lian)仁硬度從(cong)8.76 N 減小至7.83 N。隨著(zhe)浸泡時間的增(zeng)加，蓮仁(ren)內(nèi)部組織變(bian)軟，抵抗載(zai)荷能力(li)下降，硬度(du)降低。

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面向鮮(xian)蓮子去心的蓮(lian)仁物理與力(li)學(xué)特性