近日，湘潭大(da)學(xué)機(jī)械工程(cheng)與力學(xué)(xue)學(xué)院研究(jiu)人員在(zai)國(guó)內(nèi)期刊《農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)報(bào)》發(fā)(fa)表了題為(wei)“面向(xiang)鮮蓮子(zi)去心的蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)"的研究論(lun)文。在該論(lun)文中，研究人員(yuan)利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)定了(le)蓮仁的硬度。

摘　要：為揭(jie)示蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)對(duì)鮮蓮子(zi)去心質(zhì)(zhi)量的影響規(guī)律(lv)，該研(yan)究開(kai)展不同浸(jin)泡時(shí)間下蓮(lian)仁的(de)物理與力(li)學(xué)特(te)性研究(jiu)。首先分析了(le)蓮仁、蓮心幾(ji)何參(can)數(shù)隨浸(jin)泡時(shí)間的變化(hua)規(guī)律；測(cè)(ce)定了不同浸(jin)泡時(shí)(shi)間下蓮(lian)仁的硬(ying)度、彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度(du)和去心力等力(li)學(xué)特性，獲得了(le)蓮仁材料的應(yīng)(ying)力-應(yīng)變與載(zai)荷-位移(yi)曲線；采用回(hui)歸分析方(fang)法建立了(le)蓮仁(ren)物理(li)和力(li)學(xué)特性(xing)指標(biāo)(biao)與蓮(lian)仁浸泡時(shí)(shi)間的對(duì)應(yīng)(ying)關(guān)系。研究結(jié)(jie)果表明(ming)，蓮仁最(zui)大短(duan)徑、長(zhǎng)度、裂口長(zhǎng)(zhang)度與最大寬度(du)，蓮心長(zhǎng)度、根部(bu)直徑、最大(da)厚度與最大寬(kuan)度數(shù)值均(jun)隨浸泡(pao)時(shí)間的增大(da)而增大；蓮仁硬(ying)度、彈性模(mo)量、抗(kang)壓強(qiáng)度(du)與去心(xin)力則隨(sui)蓮仁浸(jin)泡時(shí)間的增(zeng)加而降低(di)。其次(ci)，基于研(yan)制的鮮蓮(lian)子空氣(qi)擠出去心機(jī)開(kai)展了不同浸(jin)泡時(shí)(shi)間下蓮仁的(de)去心試驗(yàn)，研(yan)究發(fā)現(xiàn)，蓮(lian)仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)(dui)通心(xin)率、蓮仁破損率(lv)和蓮心完整率(lv)有直接影響(xiang)。當(dāng)蓮仁(ren)浸泡時(shí)(shi)間較(jiao)短時(shí)，通心率(lv)和蓮(lian)心完整率較(jiao)低，蓮(lian)仁破損率較(jiao)高；而隨著浸(jin)泡時(shí)間的(de)增加，通(tong)心率和蓮(lian)心完整(zheng)率隨之增(zeng)加，蓮仁破損率(lv)則降(jiang)低，但浸泡時(shí)(shi)間過(guo)長(zhǎng)，破(po)損率又(you)會(huì)增加。當(dāng)(dang)浸泡時(shí)(shi)間為120 min，蓮(lian)仁含水(shui)率為63.08% 時(shí)(shi)，可獲得較(jiao)佳去(qu)心效果，通心(xin)率為94.67%，蓮心完(wan)整率(lv)為84.00%，蓮仁破損率(lv)為3.33%。研究結(jié)果可(ke)為提高鮮(xian)蓮子去心加工(gong)質(zhì)量(liang)、揭示鮮(xian)蓮子高效(xiao)低損傷去(qu)心機(jī)理提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐。

1、蓮仁硬度測(cè)(ce)定方(fang)法

試驗(yàn)(yan)時(shí)，首先用小(xiao)刀將蓮仁沿(yan)分型面分成兩(liang)瓣。然后采用P/NP 針(zhen)形探(tan)頭在蓮仁最大(da)短徑(jing)處等(deng)距取3 個(gè)點(diǎn)(dian)進(jìn)行(xing)穿刺試驗(yàn)(yan)。最后由質(zhì)構(gòu)儀(yi)計(jì)算得(de)到不同浸泡時(shí)(shi)間蓮仁的硬度(du)值。試驗(yàn)(yan)采用測(cè)前速(su)度為5 mm/s，測(cè)(ce)試速度1 mm/s，測(cè)(ce)后速度(du)5 mm/s，觸發(fā)力0.049 N，穿(chuan)刺深度5 mm。試(shi)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)(chang)如圖 所示。

2、測(cè)試結(jié)果(guo)

蓮仁硬(ying)度值隨浸泡(pao)時(shí)間(jian)的變化曲線(xian)如圖9 所示(shi)。從圖中可(ke)以看出(chu)，隨著蓮仁浸泡(pao)時(shí)間的增加(jia)，蓮仁硬度(du)逐漸(jian)降低，當(dāng)浸泡時(shí)(shi)間從初(chu)始增加到180 min 時(shí)(shi)，蓮仁硬度(du)從8.76 N 減小至7.83 N。隨(sui)著浸泡時(shí)間(jian)的增加，蓮仁內(nèi)(nei)部組織(zhi)變軟(ruan)，抵抗載荷能(neng)力下降(jiang)，硬度降低。

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面向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)特性(xing)