近日，湘潭(tan)大學機械工程(cheng)與力學(xue)學院(yuan)研究人員(yuan)在國內(nèi)期刊(kan)《農(nóng)業(yè)工程學(xue)報》發(fā)表了題(ti)為“面向(xiang)鮮蓮子去心(xin)的蓮仁物理與(yu)力學(xue)特性"的研究論(lun)文。在該論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構儀測定了(le)蓮仁的硬(ying)度。

摘　要：為揭示(shi)蓮仁浸泡時(shi)間對鮮蓮子去(qu)心質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律(lv)，該研究開(kai)展不同(tong)浸泡時(shi)間下蓮仁(ren)的物(wu)理與(yu)力學特(te)性研(yan)究。首先分析了(le)蓮仁、蓮心(xin)幾何參數(shù)隨(sui)浸泡(pao)時間的變化(hua)規(guī)律；測(ce)定了不(bu)同浸(jin)泡時間(jian)下蓮(lian)仁的(de)硬度(du)、彈性模量(liang)、抗壓強度(du)和去心力(li)等力學特性，獲(huo)得了(le)蓮仁材料的應(ying)力-應(ying)變與(yu)載荷-位移曲(qu)線；采用回歸(gui)分析方(fang)法建(jian)立了(le)蓮仁物理和(he)力學特性指(zhi)標與(yu)蓮仁浸泡(pao)時間的對(dui)應關系(xi)。研究結(jie)果表明，蓮仁最(zui)大短徑、長(zhang)度、裂口長度與(yu)最大(da)寬度，蓮(lian)心長度(du)、根部直(zhi)徑、最大厚度(du)與最大(da)寬度數(shù)值均(jun)隨浸泡時(shi)間的增大而(er)增大；蓮仁硬(ying)度、彈性模量(liang)、抗壓強度(du)與去心力則隨(sui)蓮仁浸泡時(shi)間的增加而降(jiang)低。其次，基于(yu)研制的鮮蓮(lian)子空氣擠出(chu)去心機開展(zhan)了不同浸泡時(shi)間下蓮(lian)仁的去(qu)心試(shi)驗，研究發(fā)現(xiàn)，蓮(lian)仁浸泡時間(jian)對通心率(lv)、蓮仁破損(sun)率和蓮心(xin)完整率有直接(jie)影響。當蓮仁(ren)浸泡時(shi)間較短時，通(tong)心率和(he)蓮心完整(zheng)率較低(di)，蓮仁破損(sun)率較高(gao)；而隨著浸泡時(shi)間的增(zeng)加，通心率和(he)蓮心完整率隨(sui)之增加，蓮仁(ren)破損率則(ze)降低，但(dan)浸泡時間(jian)過長，破損(sun)率又會(hui)增加。當(dang)浸泡(pao)時間(jian)為120 min，蓮(lian)仁含水(shui)率為63.08% 時，可獲(huo)得較(jiao)佳去心效(xiao)果，通心率為(wei)94.67%，蓮心(xin)完整(zheng)率為(wei)84.00%，蓮仁破損率為(wei)3.33%。研究結果可(ke)為提高(gao)鮮蓮子(zi)去心加(jia)工質(zhì)量、揭(jie)示鮮蓮(lian)子高效(xiao)低損傷去心(xin)機理提供(gong)基礎數(shù)(shu)據(jù)支撐。

1、蓮仁硬度(du)測定方(fang)法

試驗時，首先用(yong)小刀將蓮仁沿(yan)分型面分成(cheng)兩瓣。然后采用(yong)P/NP 針形探(tan)頭在蓮(lian)仁最大短徑(jing)處等距取3 個點(dian)進行穿(chuan)刺試(shi)驗。最后由(you)質(zhì)構儀計(ji)算得到(dao)不同(tong)浸泡時間(jian)蓮仁的硬(ying)度值。試驗(yan)采用(yong)測前速度為5 mm/s，測(ce)試速度1 mm/s，測(ce)后速(su)度5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿刺(ci)深度5 mm。試驗(yan)現(xiàn)場(chang)如圖 所示。

2、測試(shi)結果

蓮仁(ren)硬度值隨浸泡(pao)時間(jian)的變化曲線(xian)如圖9 所示。從圖(tu)中可以(yi)看出，隨著蓮(lian)仁浸泡(pao)時間(jian)的增加，蓮仁硬(ying)度逐漸降低(di)，當浸泡時間從(cong)初始(shi)增加到180 min 時，蓮(lian)仁硬度從(cong)8.76 N 減小至7.83 N。隨著浸(jin)泡時間的(de)增加(jia)，蓮仁內(nèi)(nei)部組織變軟(ruan)，抵抗載荷能力(li)下降，硬(ying)度降低。

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面向(xiang)鮮蓮子(zi)去心的蓮仁物(wu)理與力學(xue)特性(xing)