近日(ri)，湘潭大(da)學(xué)機(jī)(ji)械工程與力(li)學(xué)學(xué)院研究人(ren)員在國(guó)內(nèi)(nei)期刊《農(nóng)業(yè)工程(cheng)學(xué)報(bào)》發(fā)表(biao)了題為“面向(xiang)鮮蓮子去(qu)心的蓮仁物理(li)與力學(xué)特性(xing)"的研究論文。在該論文中，研(yan)究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定(ding)了蓮仁(ren)的硬(ying)度。

摘　要：為揭示蓮仁(ren)浸泡時(shí)間(jian)對(duì)鮮蓮子去心(xin)質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律，該(gai)研究開展不同(tong)浸泡時(shí)間下蓮(lian)仁的(de)物理(li)與力學(xué)(xue)特性(xing)研究(jiu)。首先分(fen)析了蓮仁(ren)、蓮心(xin)幾何參(can)數(shù)隨浸泡時(shí)間(jian)的變化規(guī)律；測(cè)(ce)定了不(bu)同浸泡時(shí)間下(xia)蓮仁(ren)的硬度、彈性(xing)模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和去心(xin)力等(deng)力學(xué)特(te)性，獲得了蓮仁(ren)材料的(de)應(yīng)力-應(yīng)變(bian)與載(zai)荷-位移(yi)曲線；采用回(hui)歸分析方法建(jian)立了(le)蓮仁物理(li)和力學(xué)特性(xing)指標(biāo)與蓮仁浸(jin)泡時(shí)間的(de)對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究(jiu)結(jié)果表明，蓮(lian)仁最大(da)短徑、長(zhǎng)度、裂(lie)口長(zhǎng)度與最大(da)寬度，蓮心(xin)長(zhǎng)度、根(gen)部直徑(jing)、最大(da)厚度(du)與最大(da)寬度數(shù)(shu)值均隨浸泡時(shí)(shi)間的增大而(er)增大；蓮(lian)仁硬(ying)度、彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度與(yu)去心力則隨蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)的增加(jia)而降低。其次，基(ji)于研制的鮮(xian)蓮子空氣擠出(chu)去心(xin)機(jī)開展了不(bu)同浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁的去(qu)心試驗(yàn)(yan)，研究發(fā)現(xiàn)，蓮仁(ren)浸泡時(shí)間(jian)對(duì)通(tong)心率、蓮仁破(po)損率和蓮(lian)心完整率有(you)直接(jie)影響(xiang)。當(dāng)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間較短時(shí)，通(tong)心率和蓮(lian)心完整(zheng)率較低，蓮仁(ren)破損率較高；而(er)隨著浸泡時(shí)間(jian)的增加，通心(xin)率和(he)蓮心完整率隨(sui)之增加(jia)，蓮仁破損(sun)率則(ze)降低，但浸泡(pao)時(shí)間過長(zhǎng)，破(po)損率又會(huì)(hui)增加。當(dāng)(dang)浸泡時(shí)間(jian)為120 min，蓮仁含(han)水率為(wei)63.08% 時(shí)，可獲得(de)較佳(jia)去心效果，通(tong)心率(lv)為94.67%，蓮心完整(zheng)率為84.00%，蓮仁破損(sun)率為3.33%。研究結(jié)(jie)果可為提(ti)高鮮蓮子(zi)去心加工(gong)質(zhì)量、揭示鮮(xian)蓮子高效低(di)損傷去(qu)心機(jī)理(li)提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支撐。

1、蓮仁硬(ying)度測(cè)定方法

試驗(yàn)時(shí)，首先用(yong)小刀(dao)將蓮仁沿(yan)分型面分成(cheng)兩瓣。然(ran)后采用P/NP 針(zhen)形探頭在蓮(lian)仁最大短徑處(chu)等距(ju)取3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)(jin)行穿刺試驗(yàn)(yan)。最后(hou)由質(zhì)構(gòu)儀計(jì)算(suan)得到不同(tong)浸泡(pao)時(shí)間蓮仁的硬(ying)度值。試驗(yàn)采用(yong)測(cè)前(qian)速度為5 mm/s，測(cè)試速(su)度1 mm/s，測(cè)后(hou)速度5 mm/s，觸(chu)發(fā)力0.049 N，穿刺深度(du)5 mm。試驗(yàn)(yan)現(xiàn)場(chǎng)如圖 所(suo)示。

2、測(cè)試結(jié)(jie)果

蓮仁(ren)硬度值隨(sui)浸泡時(shí)(shi)間的(de)變化曲線如圖(tu)9 所示。從(cong)圖中可(ke)以看(kan)出，隨著蓮仁(ren)浸泡(pao)時(shí)間的(de)增加，蓮仁(ren)硬度逐漸(jian)降低，當(dāng)(dang)浸泡時(shí)間從初(chu)始增加到180 min 時(shí)，蓮(lian)仁硬(ying)度從8.76 N 減小至7.83 N。隨(sui)著浸泡(pao)時(shí)間(jian)的增(zeng)加，蓮仁內(nèi)(nei)部組織變軟，抵(di)抗載荷能(neng)力下降，硬度降(jiang)低。

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面向鮮蓮子去(qu)心的蓮仁物(wu)理與力(li)學(xué)特(te)性