近日，湘潭大(da)學(xué)機械工程(cheng)與力學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員在國(guo)內(nèi)期刊《農(nóng)(nong)業(yè)工(gong)程學(xué)報》發(fā)表(biao)了題為“面(mian)向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)特(te)性"的研究論(lun)文。在該論文(wen)中，研究人員利(li)用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定了蓮(lian)仁的硬度(du)。

摘　要：為揭示(shi)蓮仁浸泡時(shi)間對(dui)鮮蓮(lian)子去心質(zhì)量(liang)的影響(xiang)規(guī)律，該研究(jiu)開展不同(tong)浸泡時間下蓮(lian)仁的物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究。首(shou)先分(fen)析了蓮仁、蓮(lian)心幾何參(can)數(shù)隨浸(jin)泡時間的變化(hua)規(guī)律；測定了不(bu)同浸泡時間下(xia)蓮仁的(de)硬度、彈性模量(liang)、抗壓強度(du)和去心力等力(li)學(xué)特性(xing)，獲得了蓮(lian)仁材料的(de)應(yīng)力-應(yīng)變(bian)與載荷-位移(yi)曲線；采(cai)用回(hui)歸分析方法(fa)建立(li)了蓮仁物理和(he)力學(xué)特(te)性指標(biāo)與蓮仁(ren)浸泡(pao)時間的(de)對應(yīng)關(guān)系。研究(jiu)結(jié)果表明，蓮(lian)仁最(zui)大短徑、長度、裂(lie)口長度與(yu)最大寬(kuan)度，蓮心(xin)長度、根部(bu)直徑、最大厚度(du)與最大寬度(du)數(shù)值(zhi)均隨浸(jin)泡時間的增大(da)而增大；蓮仁(ren)硬度、彈性(xing)模量、抗壓強度(du)與去心力則(ze)隨蓮(lian)仁浸泡時間的(de)增加而降(jiang)低。其(qi)次，基于研制(zhi)的鮮蓮子空氣(qi)擠出去(qu)心機開(kai)展了不(bu)同浸(jin)泡時間下蓮仁(ren)的去心試驗，研(yan)究發(fā)(fa)現(xiàn)，蓮仁浸泡(pao)時間對通(tong)心率、蓮(lian)仁破損率(lv)和蓮心完整(zheng)率有直接影響(xiang)。當(dāng)蓮仁(ren)浸泡時(shi)間較短時，通(tong)心率和蓮(lian)心完整率(lv)較低，蓮仁破(po)損率(lv)較高；而隨著浸(jin)泡時間的增(zeng)加，通(tong)心率(lv)和蓮心完整率(lv)隨之(zhi)增加，蓮仁破(po)損率則降低，但(dan)浸泡(pao)時間過長(zhang)，破損率又會增(zeng)加。當(dāng)浸泡時間(jian)為120 min，蓮仁含(han)水率為(wei)63.08% 時，可獲得較(jiao)佳去(qu)心效(xiao)果，通(tong)心率為94.67%，蓮心完(wan)整率為84.00%，蓮仁(ren)破損(sun)率為3.33%。研究結(jié)果(guo)可為提高鮮(xian)蓮子去(qu)心加工質(zhì)(zhi)量、揭示(shi)鮮蓮子高效低(di)損傷去心(xin)機理提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。

1、蓮仁硬度測定(ding)方法(fa)

試驗(yan)時，首先(xian)用小刀(dao)將蓮(lian)仁沿分型(xing)面分(fen)成兩瓣(ban)。然后(hou)采用P/NP 針形(xing)探頭在蓮(lian)仁最大短徑(jing)處等距(ju)取3 個點進行穿(chuan)刺試驗(yan)。最后(hou)由質(zhì)構(gòu)(gou)儀計(ji)算得(de)到不同浸(jin)泡時間蓮(lian)仁的硬度(du)值。試驗(yan)采用測(ce)前速(su)度為5 mm/s，測試速(su)度1 mm/s，測后速度5 mm/s，觸(chu)發(fā)力0.049 N，穿刺深度(du)5 mm。試驗現(xiàn)(xian)場如圖 所示。

2、測試結(jié)果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡時(shi)間的(de)變化(hua)曲線如圖9 所(suo)示。從圖中可以(yi)看出，隨(sui)著蓮仁浸泡(pao)時間的增(zeng)加，蓮仁硬度(du)逐漸降低，當(dāng)(dang)浸泡時間(jian)從初始增加(jia)到180 min 時，蓮仁硬(ying)度從8.76 N 減小至7.83 N。隨(sui)著浸泡時間的(de)增加，蓮仁(ren)內(nèi)部組織變(bian)軟，抵抗載(zai)荷能力下(xia)降，硬度(du)降低。

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面向(xiang)鮮蓮子去心的(de)蓮仁物理與力(li)學(xué)特性